[우주 태양광] 머스크가 쏘아올린 공…태양광으로 옮겨붙다

AI 데이터센터에 전력 수요↑…'현실적 대안'으로 부상

(서울=연합인포맥스) 윤영숙 기자 = 일론 머스크가 최근 우주에 대규모 인공지능(AI) 데이터센터를 짓겠다는 구상을 공개하면서 태양광이 인공지능(AI) 시대의 전력원으로 재조명되고 있다.

생성형 AI 확산으로 전력 수요가 급증하는 가운데, 기존 전력망과 화석연료 중심 공급의 한계를 우주 태양광이라는 방식으로 돌파하겠다는 머스크식 해법이 발단이 됐다.

9일 업계에 따르면 지난 1월 말 일론 머스크의 항공우주 기업 스페이스X는 지구 궤도 위 우주에 대규모 AI 데이터센터를 구축하겠다며 미국 연방통신위원회(FCC)에 최대 100만기의 인공위성 발사를 허가해 달라는 신청서를 제출했다.

◇ 전력 수요 폭증 예상…지상 전력망 한계

스페이스X는 "AI로 인한 데이터 수요 폭증을 수용하기 위해" 태양광 기반의 네트워크를 구축하고 있다고 밝혔다.

머스크는 최근에는 스위스 다보스 세계경제포럼(WEF)에서 우주 데이터센터의 필요성을 역설한 바 있다.

머스크는 당시 "우주에 AI 데이터센터를 짓는 것은 너무나 명백한 선택"이라며 "AI를 두기에 가장 비용이 낮은 장소는 우주가 될 것이고, 이는 2년, 길어도 3년 안에 실현될 것"이라고 말했다.

머스크의 우주 데이터센터는 태양광으로 구동되고, 지상의 데이터센터들처럼 많은 양의 물이 필요한 수랭식 시스템이 아니라 우주에서 자연적으로 발생하는 복사 냉각 방식으로 열을 방출하게 된다.

머스크의 이 같은 구상의 배경에는 단순한 기술적 호기심이 아닌 AI 산업이 초래한 전력 수요 폭증의 구조적 문제가 자리하고 있다. 머스크는 이 구상을 설명하면서 "지상 전력망은 이미 포화 상태에 이르렀다"고 지적했다.

실제로 데이터센터의 전력 소비는 향후 빠르게 증가할 것으로 예상된다.

가트너에 따르면 전 세계 데이터센터는 2025년 약 448테라와트시(TWh) 전력을 소비할 것으로 추정되며, 2030년에는 980TWh 규모로 증가할 것으로 관측된다. 이 중 AI 최적화 서버는 2025년 93TWh에서 2030년 432TWh로 증가해 4년 뒤 전체 전력 사용량의 44%를 차지할 전망이다.

이 많은 수요를 뒷받침하려면 지상 전략망으로는 한계가 있을 수밖에 없다는 것이 머스크의 판단이다.

◇ 태양광의 경쟁력에 주목…한계도 분명

머스크는 우주 공간은 기상의 영향을 받지 않고, 지상보다 30% 강한 빛을 24시간 내내 받을 수 있으며, 태양광의 발전 효율은 지상 대비 5배나 높아 강점을 가질 수 있다고 주장했다.

KB증권 분석에 따르면 태양 발전량은 지상대비 9.5배 이상 효율적이다.

머스크는 "우주는 밤이 없고 구름도 없어 태양광 발전 효율이 지상보다 압도적으로 높다"며, 우주 공간이야말로 AI 컴퓨팅을 위한 최적의 장소라고 말했다.

또한 배터리 저장 장치조차 필요 없는 우주의 물리적 특성 덕분에 전력당 비용은 지상의 10분의 1 수준으로 떨어진다는 분석도 나온다.

하지만 우주 태양광 기반의 데이터센터는 여전히 극복해야 할 현실적 과제를 안고 있다.

대표적 과제는 발사 비용과 냉각 설계, 유지·정비 문제다.

머스크가 스타십(Starship) 등을 통해 발사 비용을 낮춰 사업성을 확보하겠다는 구상을 밝혔으나, 이것이 실제로 지속적, 대량 발사로 이어질지는 미지수다.

여기에 우주에서는 진공 상태 때문에 열을 대류로 방출할 수 없고, 복사 방식으로만 배출된다. 이 배출되는 열을 냉각하기 위해서는 별도의 엄청난 규모의 방열판이 필요하다는 지적도 나온다. 게다가 100만개의 위성에 대한 유지·보수 문제나 이에 따라 발생하는 우주 쓰레기 문제도 고려해야 한다.

다만, 이러한 어려움에도 태양광이 AI 시대 전력 확보 전략에서 중요한 선택지로 떠오른 것은 부인하기 어렵다.

머스크의 행보에 태양광 업계가 흥분하는 이유다.

ysyoon@yna.co.kr