인공지능(AI) 기술이 빠른 속도로 발달하고, 사용량이 급증함에 따라 매일 전 세계적으로 수많은 데이터가 생산되고 있다. 산업 통계 기관 ‘스테티스타’ 자료를 보면, 2035년 전 세계 데이터 생성량은 2142ZB(제타바이트)에 달하는 것으로 전망된다. 1제타바이트는 영화 400억편에 달하는 용량이다. 올해 전 세계 데이터 생성량은 175제타바이트다.

대규모 언어 모델의 경우 학습 과정에 방대한 양의 데이터가 필요할 뿐 아니라 운영 단계에서도 많은 전력을 필요로 한다. 이들 데이터가 담길 데이터센터 수요도 늘어나는 가운데 우주에 데이터센터를 설치하는 아이디어가 주목받고 있다.

29일 대한무역투자진흥공사(코트라) 로스앤젤레스무역관이 작성한 ‘미국의 우주 데이터센터 구상, AI 시대의 새로운 해법될까’ 보고서에 따르면, 기존 데이터센터 방식으로는 AI 시대의 성장 속도를 따라잡기 어렵다는 인식에 ‘우주 데이터센터’라는 개념이 부상하고 있다.

보고서는 우주 데이터센터의 장점으로 에너지, 효율, 공간을 꼽았다. 우선 에너지의 경우 1년 내내 큰 변화가 없는 태양광 발전을 활용할 수 있다. 태양광 발전의 가장 약점으로 지적되는 간헐성이 우주에서는 사라지는 것이다.

데이터센터를 원활하게 운영하기 위해서는 서버에서 발생하는 열을 식히는 냉각이 필수적이다. 물이나 기름 등 액체를 활용하는 액침 냉각 기술이 발달하고는 있지만, 우주만큼 냉각에 좋은 환경은 없다. 또 공간적으로도 무한하다는 게 우주 데이터센터의 가장 큰 장점 중 하나다. 지상에서는 지역 규제나 주민 수용, 환경 등 다양한 장벽이 존재하지만 우주는 특별한 제약이 없기 때문이다.

이 같은 장점으로 미국 우주 관련 기업 경영자들도 우주 데이터센터를 주목하고 있다. 일론 머스크 스페이스X 최고경영자(CEO)는 미국 기술 전문 매체와의 인터뷰에서 “스페이스X는 향후 실제로 궤도 데이터센터를 운영할 것”이라며 “(차세대 로켓)스타십이 상업적으로 완전히 안정화되면, 데이터센터 모듈을 우주로 올리는 비용은 지상 데이터센터 건립 비용과 비교해도 경쟁력이 생긴다”라고 밝혔다.

우주 기업 블루 오리진을 이끄는 제프 베이조스 아마존 의장은 현재 데이터 시장 최대 기업 중 하나인 아마존웹서비스(AWS) 클라우드를 우주로 확장하겠다는 비전을 갖고 있다. 베이조스 의장은 이탈리아에서 열린 한 행사에서 “10~20년 후에는 우리가 기가와트(GW)급 데이터센터를 우주에서 운영하는 시대가 올 것”이라고 밝혔다. 1기가와트급 데이터센터는 인구 100만명 정도의 도시 하나의 전력 소모량에 해당한다. 베이조스는 “지구의 자원은 한정돼 있지만, 우주는 사실상 무한하다”고 덧붙였다.

그러나 우주 데이터센터가 본격화하기 위해서는 해결해야 할 과제도 적지 않다. 가장 큰 과제는 우주에 있는 강력한 방사선이다. 서버 등 기기가 강한 방사선에 오랜 시간 노출될 경우 고장날 가능성도 있다. 고장날 경우 신속히 보수하기도 쉽지 않다. 또 유성이나 인공위성과 같은 궤도를 떠도는 물질과 충돌할 위험성도 있다.

보고서는 이 같은 과제에도 기술 개발로 극복할 것으로 전망했다. 로켓 재사용이나 우주 로봇, 고대역폭 레이저 통신, 모듈형 하드웨어 설계 등 관련 기술들이 빠르게 발달하고 있다는 것이다. 또 우주 태양광 발전, 궤도 위 조립·정비 로봇, 우주 기반 모듈 공장과 같은 혁신적 기술들도 적극적으로 개발되고 있어 우주 데이터센터의 과제는 해결될 가능성이 커질 것으로 내다봤다.

보고서는 “우주 데이터센터의 등장은 단순한 기술적 실험이 아니라 데이터, AI, 클라우드, 통신, 로켓 산업이 하나로 엮이는 거대한 산업”이라며 “앞으로의 데이터 인프라는 지상에만 머물지 않고 우주로 이어지는 다층 네트워크 구조로 확장될 가능성이 높다”고 밝혔다. 이어 “우주 데이터센터는 미래의 가능성 논의를 넘어 2030·2040년대에는 실제 산업의 중심으로 자리잡을 잠재력을 가진 선택지”라며 “단순한 기술 도전이 아니라 새로운 글로벌 패권 경쟁의 시작을 알리는 신호”라고 덧붙였다.