100만 대 위성 발사 계획…“2~3년 내 실현 가능”
구글, TPU 칩 탑재 위성 발사 ‘프로젝트 선캐처’ 추진
스타클라우드, 우주서 LLM ‘젬마’ 가동
지상 데이터센터의 전력·부지·냉각 한계가 인공지능(AI) 확산의 병목으로 떠오르면서 우주 인프라가 차세대 대안으로 급부상하고 있다. 태양광을 무한에 가깝게 활용할 수 있고, 물 냉각·부지 규제에서 자유로운 우주를 연산 공간으로 끌어올리겠다는 구상이다. 이 새로운 전장에서 미국과 중국이 다시 맞붙었다.
8일 미국 경제매체 CNBC방송에 따르면 미국은 테슬라, 구글 등 민간기업들이 각자의 기술을 앞세워 거대 ‘우주AI 생태계’ 구축에 적극적으로 나서고 있다. 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)는 고급 AI 연산을 위해 우주 공간에 데이터센터를 설치하겠다는 구상을 공개했으며, 구글 또한 자사의 AI 반도체인 텐서처리장치(TPU)를 탑재해 우주 연산 인프라를 실증하는 ‘선캐처 프로젝트’를 추진하고 있다.
머스크 CEO의 구상은 지상 인프라의 한계를 전제로 한 연산 환경의 재설계에 가깝다. 그는 지구상의 전력망과 에너지 공급만으로는 급속도로 진화하는 AI와 로봇이 요구하는 연산 수요를 감당할 수 없다고 판단하고 스페이스X가 발사한 인공위성을 활용한 우주 데이터센터 구축을 해법으로 제시했다.
이러한 구상의 연장선에서 머스크가 이끄는 우주기업 스페이스X는 지난주 AI 스타트업 xAI를 전격적으로 인수했다. 머스크가 지배하는 두 기업을 하나의 체계로 묶으면서 태양광 등을 통해 구동되는 우주 데이터센터 구축 본격화에 나설 방침이다. 머스크 CEO는 “AI 계산을 수행하는 가장 저렴한 방법은 2~3년 내 우주에서 이뤄질 것”이라고 내다봤다. 위성 1t(톤)당 100㎾(킬로와트)의 연산 능력을 기준으로 100만 대의 위성을 발사하면 매년 100GW(기가와트)의 연산 용량을 추가할 수 있으며 궁극적으로 1TW(테라와트)까지 확대할 수 있다는 추산이다.
구글도 우주에서 머신러닝을 확장하기 위해 ‘프로젝트 선캐처’를 추진하고 있다. TPU를 탑재한 태양광 위성들의 상호 연결된 네트워크가 태양의 완전한 에너지를 활용할 수 있는 방안을 모색하고 있다. 구글은 “플래닛과 협력해 2027년 초까지 두 개의 프로토타입 위성을 발사해 궤도상에서 하드웨어를 시험할 예정”이라며 “이는 우주에서 대규모 컴퓨팅 시대를 위한 토대를 마련할 것”이라고 설명했다.
엔비디아가 투자한 스타트업 스타클라우드는 우주 궤도에서 구글의 개방형 거대언어모델(LLM) ‘젬마’를 가동하고 있다. 향후 폭과 높이가 각각 4㎞에 달하는 5GW 규모의 데이터센터를 우주 궤도에 건설할 계획이다. 필립 존스턴 스타클라우드 CEO는 “우주 궤도 데이터센터는 지상에 비해 에너지 비용이 10배 절감될 것”이라고 전망했다.
한편 미국은 민간 주도로 우주데이터 센터 개발을 활발하게 펼치면서 이를 국방 부문에도 활용하는 이중용도 모델을 택하고 있다. 민간 기업이 기술 개발과 상용화를 주도하되 군사·정보 부문이 이를 전략 자산으로 흡수하는 구조다. 우주 데이터센터와 궤도상 연산 기술은 대규모 민간 AI 서비스의 기반이 되는 동시에 위성 정보 분석·감시정찰(ISR), 미사일 경보, 전장 지휘통제 등 군사·정보 영역으로 빠르게 확장될 수 있다.
