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Blue marble below /Data streams in silent grace/Starlight feeds my core (아래엔 푸른 구슬/고요한 우아함 속에 흐르는 데이터/별빛이 내 코어를 채운다) 구글이 우주에 띄운 인공지능(AI)이 지구로 보내온 첫 답은 짧은 시였다. 우주 데이터센터 구상이 한 걸음 현실로 다가온 순간이다. 그런데 같은 회사의 데이터센터 에너지 책임자는 구축 비용이 지상보다 최대 100배 비쌀 수 있다고 경고했다. 햇빛은 풍부하고 전기요금 고지서도 날아오지 않는 우주에서 왜 데이터센터는 더 비싸지는 걸까. 구글은 지난달 30일(현지시간) ‘프로젝트 선캐처’ 시제품 위성에서 첫 AI 응답을 받았다고 밝혔다. 같은 달 1일 발사한 위성에는 자체 AI 반도체 텐서처리장치(TPU)가 실렸다. AI 모델 ‘젬마4’에 우주를 주제로 짧은 시를 쓰도록 요청했고, 위성이 노르웨이 스발바르 상공을 지날 때 답을 전송받았다. 앞으로 방사선과 극심한 온도 변화가 반도체 성능에 미치는 영향을 확인하고 2027년에는 위성 두 기를 연결하는 실험에 나설 계획이다. 우주로 눈을 돌리는 이유는 분명하다. 구글에 따르면 적절한 궤도에 놓인 태양광 패널은 지상보다 최대 8배 많은 에너지를 얻을 수 있다. 햇빛을 거의 계속 받으면 밤을 버티기 위한 배터리도 줄일 수 있다. 하지만 지상에서 내던 전기료가 사라진 자리에 새 청구서가 쌓인다. 발전·냉각장치를 쏘아 올리고 고장 난 장비와 낡은 반도체에 대응하는 비용이다. 우주 데이터센터의 성패는 이 청구서가 가른다. 그런데도 구글과 스페이스X는 왜 이 비싼 사업에 뛰어드는 걸까. ‘전기료 절감’만으로는 설명되지 않는 서로 다른 계산이 드러난다. ◆‘㎏당 200달러’에 빠진 계산 구글 연구진이 제시한 경제성 기준은 발사비가 ㎏당 200달러 이하로 떨어지는 것이다. 여기에는 중요한 단서가 있다. 연구진은 위성을 발사하는 비용을 전력 생산능력과 사용 기간으로 나눠 지상 데이터센터 전기료와 비교했다. 전체 시설을 건설하고 운영하는 비용을 모두 비교한 것은 아니다. 논문도 기반시설·건물과 반도체 비용 등을 계산에서 제외했다고 명시했다. 바다이야기예시 기존 스타링크 위성 설계 사례에서는 발사비 ㎏당 200달러, 수명 5년을 가정할 때 전력 생산능력 1㎾당 연간 발사비가 약 810달러로 추산됐다. 비교 대상으로 삼은 지상 데이터센터 연간 전기료는 1㎾당 570~3000달러였다. 특정 조건에서는 발사비를 나눠 부담하는 비용이 지상 전기료와 비슷해질 수 있다는 의미다. 이를 ‘발사비만 200달러가 되면 우주 데이터센터가 지상보다 싸진다’고 읽어선 안 된다. 어맨다 피터슨 코리오 구글 데이터센터 에너지 책임자의 ‘최대 100배’ 발언은 현재의 발사·구축 부담을 지적한 것이다. 반면 연구진의 분석은 발사비가 크게 떨어진 미래를 가정한 조건부 계산이다. 냉각 문제도 ‘우주는 차갑다’는 직관과 다르다. 진공에서는 공기가 흐르며 열을 가져가는 현상이 없다. 칩에서 발생한 열을 방열판으로 옮긴 뒤 적외선 형태로 우주 공간에 내보내야 한다. 구글이 열을 전달하는 장치와 방열판을 별도로 개발하는 이유다. 태양광 패널만 크게 펼친다고 더 많은 AI 반도체를 가동할 수 있는 것은 아니다. 미국 제트추진연구소(JPL)의 슬라바 투리셰프가 올해 공개한 사전논문은 이 문제를 수치로 보여준다. 연산 장비에 1㎿의 전력을 공급하는 대표 조건을 계산했을 때 태양광 패널 면적은 약 5640㎡, 방열판은 약 2500㎡가 필요했다. 실제 위성의 확정 설계가 아니라 궤도와 온도 등 여러 가정을 적용한 모델이지만 냉각설비가 얼마나 큰 구조물이 될 수 있는지 보여준다. 방열판을 늘리면 더 많은 열을 버릴 수 있지만 발사할 무게와 구조도 늘어난다. 전기료를 아끼려고 추가한 장치가 다시 제조비와 발사비를 높이는 셈이다. 미국 회계감사원(GAO)도 우주 데이터센터의 경제성을 좌우할 과제로 전력·냉각·통신장치가 과도한 크기와 무게를 요구하지 않도록 만드는 일을 꼽았다. 냉각은 규모를 키울수록 비용을 함께 따져야 하는 기술이다. ◆오래 버티는 칩과 오래 돈 버는 칩은 다르다 장비 수명도 단순한 내구성 문제가 아니다. 고장 없이 작동하는 기간과 경제적으로 경쟁력을 유지하는 기간이 다를 수 있다. 지상에서는 더 효율적인 반도체로 교체하는 동안 우주의 장비는 기존 칩을 계속 사용해야 할 수 있다 파칭코릴게임 . 투리셰프의 논문도 우주장비가 물리적으로 살아남더라도 신형 칩 도입이 늦어지면서 경제성을 잃을 수 있다고 지적했다. 이 차이는 비용 계산을 바꾼다. 예를 들어 같은 초기 투자비를 5년에 걸쳐 회수할 때와 3년에 회수할 때를 비교하면 단순 계산으로도 연간 감가상각 부담은 약 67% 늘어난다. 수명을 어떻게 가정하느냐에 따라 경제성이 크게 달라진다. 우주 방사선이 깎아먹는 ‘유효 연산력’도 숨은 비용이다. 고에너지 입자가 반도체 메모리값을 뒤집는 비트 오류를 막으려면 무거운 차폐재를 덧대 발사 중량을 늘리거나 같은 연산을 여러 번 반복해 오류를 걸러내야 한다. 칩 100개를 궤도에 올려도 실제 고객에게 팔 수 있는 유효 연산 능력은 지상보다 줄어들 수밖에 없다는 뜻이다. 스페이스X도 지난 6월 공개한 투자설명서에서 우주에 있는 프로세서를 직접 정비하거나 수리할 계획은 없다고 밝혔다. 대신 발사 전 시험으로 초기 고장을 줄이고 장비가 고장 나면 다른 위성으로 작업을 옮기는 방식을 제시했다. 예비 연산 능력과 후속 위성 발사까지 포함해 비용을 계산해야 한다. 유지보수에 해당하는 비용이 사라진다는 뜻은 아닌 셈이다. 기업별로 계산이 다른 이유도 있다. 일론 머스크는 2027년 우주 데이터센터 진입을 예고했다. 엔비디아는 지난 8월 스페이스X의 1세대 ‘스타마인드’ AI 위성에 우주 환경에 맞춘 ‘베라 루빈 NVL72’ 시스템을 적용할 계획이라고 발표했다. 지상에서 100㎾가 넘는 전력을 쓰고 대규모 수랭식 냉각장치에 의존하는 초고밀도 서버 랙을 무중력·진공 환경에 맞게 얼마나 단순화하고 식힐 수 있을지가 핵심 시험대다. 스페이스X는 외부 사업자와 달리 로켓, 위성 제조, 스타링크 통신망, AI 사업을 함께 보유하고 있다. 우주 데이터센터는 AI 연산능력을 확보하는 수단인 동시에 대형 로켓 스타십의 발사 수요를 만드는 사업이 될 수 있다. 이 구조대로라면 스페이스X는 연산 서비스만의 수익성뿐 아니라 위성 생산과 로켓 운용 규모를 키웠을 때의 효과까지 고려할 수 있다. 반면 외부 사업자는 발사 서비스 가격을 비용으로 지불해야 한다. 손오공릴게임 같은 기술도 누가 운영하느냐에 따라 경제성이 달라질 수 있고 반복 발사와 대량생산이 실제로 원가를 낮춘다는 검증은 여전히 필요하다. ◆첫 시장은 ‘지상의 모든 AI’가 아닐 수 있다 우주에 컴퓨터를 여러 대 올리는 것과 하나의 데이터센터처럼 작동시키는 것 사이에도 간극이 있다. 대규모 AI 작업은 여러 반도체가 계산 결과를 빠르게 주고받아야 한다. 구글은 지상 데이터센터와 비슷한 성능을 내려면 위성 사이에 초당 수십 (테라비트)의 통신이 필요하다고 분석했다. 이를 위해 위성을 가까이 비행시키고 레이저로 연결하는 방식을 연구하고 있다. 초기 시장을 가르는 기준은 ‘얼마나 많은 연산이 필요한가’뿐 아니라 ‘얼마나 많은 데이터를 지상과 주고받아야 하는가’가 될 수 있다. 지상에서 방대한 자료를 올리고 결과를 계속 받아야 하는 작업은 통신 부담까지 해결해야 한다. 미 회계감사원(GAO)도 우주에서 생성된 데이터를 처리하는 소규모 시설이 대규모 AI 학습용 우주 데이터센터보다 성숙 단계에 더 가까울 수 있다고 평가했다. 따라서 위성 영상 분석이나 우주 통신망과 결합한 연산 서비스가 먼저 시장을 형성하더라도 지상 데이터센터의 대체를 뜻하지는 않는다. 우주에서 처리해야 유리한 일을 찾는 것과 지상에서 하던 모든 일을 우주로 옮기는 것은 다른 사업이다. 마지막 변수는 우주가 아니라 지상에 있다. 미국 데이터센터 증설을 방해하는 장애물로 전력망 연결을 위한 인허가와 장기간의 검토 절차가 지목된다. 우주 데이터센터의 초기 경쟁력은 ‘연산장비를 얼마나 빨리 가동할 수 있느냐’에서 나올 수 있다는 것이다. 지상의 까다로운 환경 규제와 냉각수 확보 갈등, 지역 주민 반발, 각국의 데이터 주권 규제에서 비교적 자유롭다는 .도 빅테크들이 우주를 장기적인 대안으로 검토하는 배경이다. 문제는 우주 기술이 발전하는 동안 지상도 멈춰 있지 않다는 것. 전력망 연결 절차가 빨라지고 새로운 전력 공급 방안이 확보되면 우주로 옮겨야 할 이유는 약해질 수 있다. 결국 우주 데이터센터가 맞서야 할 진짜 경쟁자는 전력난에 허덕이는 ‘오늘의 지상’이 아니라 소형모듈원자로(SMR)와 차세대 칩으로 무장할 ‘미래의 지상’이다. 이제부터 빅테크가 풀어야 할 숙제는 AI가 보낸 낭만적인 시가 아니라 로켓 발사비와 거대한 방열판, 짧은 칩 수명이 적힌 냉혹한 청구서다. 는 기술이다.