2025년 11월, 엔비디아의 지원을 받는 미국 스타트업 스타클라우드(Starcloud)가 세계 최초로 우주 공간에서 대규모 언어 모델(LLM)을 훈련하고 실행하는데 성공했다. 엔비디아 고성능 그래픽 처리 장치(GPU) H100이 탑재된 위성에서 구글의 소형언어모델 '젬마(Gemma)'를 실행해 응답을 생성한 것이다. 그리고 반년 뒤인 2026년 6월 12일, 일론 머스크가 운영하는 우주 인프라 개발 기업 '스페이스엑스(SpaceX)'가 나스닥에 상장하며 기업 가치 2조 달러(약 3,040조원)를 돌파하는 기록을 달성했다.
스타클라우드의 실험은 지구에서 가장 전력소모가 큰 칩이 우주의 진공 상태에서도 작동할 수 있음을 입증했다. 스페이스엑스는 현재 운용 중인 스타링크(Starlink)위성망을 AI 작업을 처리하는 우주 데이터센터망으로 전환한다는 구상을 밝히기도 했다. 현재 지상 전력망에 부담을 주고 있는 AI 데이터를 위한 무한한 태양 에너지 활용의 가능성이 열린 것이다.
[스페이스엑스 나스닥 상장 행사 © Nasdaq Newsroom]
데이터 센터의 새로운 무대가 될 우주
AI 시대의 데이터 센터는 전력을 대량으로 쓰기 때문에 고효율 냉각 체계를 요구하고, 수요 증가 속도에 맞춰 빠르게 확장될 수 있어야 한다. 하지만 지구에서는 이 조건들을 충족하기가 점점 더 어려워지고 있다. 전 세계 데이터 센터의 전력 소비량은 2030년까지 945TWh(테라와트시)로 두 배 증가할 예정이며, 그중 AI 최적화 서버가 차지하는 전력 소비량 비중은 2025년 21%에서 2030년 44%로 급증할 전망이다. 이미 전 세계 데이터 센터 전력량은 전력 사용량이 작은 국가단위의 전력 사용량을 뛰어넘고 있으며, 적합한 부지 확보 경쟁은 갈수록 치열해지고 있는 상황이다. 한때 청정에너지만 사용할 것을 선언했던 구글은 2025년 환경영향 보고서에서 생성형 AI 도입에 따른 막대한 전력 수요로 2030년까지 탄소 배출량을 0(넷제로)으로 하는 목표 달성이 매우 어렵게 되었다는 사실을 공식적으로 인정했다.
에너지 공약과 AI 성장 사이에서 빅테크가 선택한 돌파구는 우주다. 우주는 지구가 충족하기 어려운 전력, 냉각, 확장성이라는 세 가지 조건을 모두 갖추고 있다. 우주에서는 날씨와 시간대 영향을 받지 않아 지속적으로 태양광 발전이 가능하고 태양은 약 400조W의 전력 에너지를 방출한다. 냉각 측면에서도 우주의 극저온 환경은 지구의 복잡한 냉각 시스템을 대체할 수 있는 잠재력을 지닌다. 부지 규제와 전력망 포화에 묶인 지구와 달리, 우주의 궤도에는 물리적 제약이 없다.
스페이스엑스부터 구글까지, 우주로 향하는 빅테크
AI 전력 문제의 해법으로 우주가 떠오른 가운데 이 구상을 가장 적극적으로 추진하는 인물은 단연 일론 머스크다. 2002년 스페이스엑스를 창업한 일론 머스크는 올해 1월, 세계다보스포럼에서 "태양 에너지와 극저온 환경 덕분에 우주에서는 AI 데이터 센터 운영에 아주 낮은 비용이 들 것"이라며 우주에 AI 데이터 센터 건설 포부를 밝혔다. 이를 실현하기 위해 올해 2월, 스페이스엑스는 인공지능 스타트업 엑스에이아이(xAI)와 합병했다. 엑스에이아이 또한 일론 머스크가 운영하는 기업이다. 일론 머스크는 스페이스엑스 상장에 앞서 열린 투자설명회에서 스타링크의 위성 인터넷망에 엑스에이아이의 거대언어모델(LLM)과 실시간 데이터 처리 기술을 결합하여 지구 밖 우주 궤도에 초대형 AI 데이터센터를 구축할 계획을 설명했다.
[스페이스엑스에 의해 건설된 위성 스타링크 © 스페이스엑스 공식 홈페이지]
그렇다고 우주 데이터 센터 설립이 일론 머스크만의 무대인 것은 아니다. 구글은 2025년 11월, 우주에서 태양 에너지를 바로 사용하는 데이터 센터 구축을 위한 '프로젝트 선캐처(Project Suncatcher)'를 발표했다. 기본 구상은 태양광 기반 위성에 구글의 AI 전용 칩 텐서 처리 장치(Tensor Processing Unit)와 광통신 링크를 탑재해 지구 저궤도로 띄우는 것이다. 구글은 이를 위해 파트너사 플래닛랩스(Planet Labs)와 함께 2027년 초까지 두 개의 시험 위성을 발사할 예정이다. 구글의 최고경영자 순다르 피차이는 "10년 안에 우주 데이터 센터가 일상이 될 것"이라고 말했다.
열처리, 통신지연, 우주 쓰레기까지…넘어야 할 산들
우주 데이터 센터 설립을 위한 구상은 빠르게 구체화되고 있지만 넘어야 할 기술적 난관도 만만치 않다. 우주 데이터 센터는 열 관리, 방사선 대응, 궤도 안전성, 발사·조립 네 가지 핵심 과제를 해결해야 실현이 가능하다. 우주 공간은 저온이지만, 전자장비를 식히는 일은 생각만큼 단순하지 않다. 열은 대류가 아닌 적외선 형태로 내뿜는 방사 방식으로만 버려야 하며, 이를 위해 효율 좋은 대형 방열기가 필요하다. 스타클라우드가 첫 위성 실험에서 그래픽 처리 장치를 24시간 계속 돌리지 못한 건 과열 문제 때문이었다. 통신 지연 문제도 고려해야 한다. 지구 저궤도라 하더라도 데이터 왕복 지연 시간이 발생할 수 있다. 이 때문에 우주 데이터 센터는 실시간 서비스보다 거대 AI 모델 학습에 우선 활용될 가능성이 높다. 우주 쓰레기 충돌 위험과 고장 시 즉각 수리가 불가능하다는 점도 해결해야 할 과제다.
[우주 데이터센터 내 스타클라우드 위성 © 스타클라우드(Starcloud) 홈페이지]
우주 데이터 센터는 단순한 기술 혁신이 아니라 ESG의 E(환경) 의제와 직결된다. 빅테크의 탄소 배출 급증은 이미 글로벌 투자자들의 주요 관심사다. 우주 데이터 센터가 상용화된다면 지상 데이터 센터의 화석연료 의존도를 낮추고, 기후 공약 이행 가능성을 높이는 구조적 전환점이 될 수 있다. 반면, 위성 대량 발사에 따른 우주 쓰레기 문제와 천문 관측 방해 등 새로운 환경 리스크도 함께 부상하고 있다. 데이터 센터의 주소가 우주 궤도로 바뀌는 시대, 기술의 방향만큼 그 속도와 방식도 함께 챙겨봐야 할 때다.
by Editor L
