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[IT뉴스]AI 전력난에 한국도 ‘우주 데이터센터’ 준비해야…“2035년 국산망 연계” 전략 제시

온카뱅크관리자

2026-02-13 13:57:32

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 [디지털데일리 이안나기자] 폭증하는 인공지능(AI) 수요로 데이터센터 전력난이 심화되면서 ‘‘우주 데이터센터’가 차세대 해법으로 급부상하고 있다. 구글과 스페이스X 등 글로벌 빅테크들이 잇따라 뛰어든 가운데 국내에서도 2035년 국산 위성통신망 연계를 골자로 한 단계별 추진 전략이 논의됐다.
 13일 국회의원회관에서 이주희 의원(더불어민주당)과 우주항공청 주최로 열린 ‘우주 AI 데이터센터 토론회’에는 산학연 전문가 10여명이 참석해 한국의 대응 전략을 논의했다.
 ◆전력·냉각·입지... 4중 병목에 갇힌 AI=“데이터센터를 짓고 싶어도 전력이 없습니다.” 토론회에서 김현우 KT클라우드 팀장이 토로한 현실이다. AI 기술이 폭발적으로 성장하면서 데이터센터 전력 수요는 2030년까지 3배 이상 늘어날 전망이지만 정작 수도권은 전력 공급 한계에 부딪혔다. 서버 한 대당 필요한 전력도 예전엔 2~3kW면 됐지만 최신 AI 서버는 140~150kW로 70배 가까이 급증했다.
 문제는 전력만이 아니다. 냉각에만 전체 전력 절반 가까이 소모되고 데이터센터 부지 확보와 탄소 배출 규제도 갈수록 까다로워진다. 샘 알트만 오픈AI CEO는 “에너지만 충분하다면 훨씬 더 큰 클러스터를 구성했을 것”이라고 했고 마크 저커버그 메타 CEO도 “에너지 부족이 AI 확장의 가장 큰 장애물”이라고 토로했다.
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 이 같은 병목 현상을 뚫기 위해 구글은 ‘프로젝트 선캐처’를, 스페이스X는 xAI 인수를 통해 우주 데이터센터 구축에 뛰어들었다. 우주엔 무한한 태양에너지가 있고 진공 상태라 냉각 문제도 자연스레 해결된다. 작년 11월엔 미국 스타트업 스타클라우드가 엔비디아 H200 칩을 탑재한 위성을 실제로 쏘아 올렸다. 중국은 이미 12기 엣지 컴퓨팅 위성을 궤도에 올렸고 유럽우주국(ESA)도 2024년 ‘어센드(ASCEND) 프로젝트’를 통해 타당성 검토에 나섰다.
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 ◆ “한국, 1년 반이면 시험위성 올릴 수 있다”=박순영 우주항공청 재사용발사체프로그램장(과장)은 우주 데이터센터 경제성 확보 기준으로 ‘kg당 발사비용 200달러’를 제시했다. 현재 스페이스X 팔콘9조차 이보다 훨씬 비싸지만 스페이스X가 개발 중인 완전 재사용 발사체 스타십이 완성되면 도달 가능한 수치다. 그는 “스페이스X가 작년 165회 발사로 2400톤을 우주에 올렸는데 스타십이 완성되면 1만 톤도 가능하다”며 “이는 원자력발전소 1기 분량의 전력을 생산하는 우주 데이터센터를 올릴 수 있는 규모”라고 설명했다.
 당장 우리 발사체로는 어렵지만 그는 “핵심 기술을 먼저 확보해 글로벌 빅테크의 공급망에 진입하고 단계적으로 자체 인프라를 구축하는 ‘손자병법 전략’이 필요하다”고 강조했다. 차세대 태양전지나 반도체 같은 핵심 공급망에서 초격차를 만들어 “일론 머스크가 우주에 올리고 싶으면 한국을 찾을 수밖에 없게 만들자”는 전략이다.
 김승조 서울대 명예교수는 더 구체적인 청사진을 제시했다. 태양빛이 끊기지 않는 1500km 고도의 ‘여명-황혼궤도’에 모듈형 데이터센터를 배치하는 설계안이다. 태양전지판 뒤에 방열판을 달아 열을 우주로 방출하고 메인보드 두 개를 히트파이프로 연결한 듀얼 모듈 형태로 설계한다.
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 흥미로운 건 그가 이 설계안을 AI 바이브코딩을 활용해 단시간에 완성했다는 점이다. 그는 “70대 노인도 AI를 쓰면 빠르게 설계할 수 있다”며 “국내 기술로 100kg급 시험위성은 1년 반이면 올릴 수 있다”고 자신했다. 그러면서 “우주 데이터센터 연구회를 발족해 내년엔 국제학술대회를 우리나라에서 열겠다”고 밝혔다.
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 ◆ “기술은 준비됐다” vs “경제성은 숙제”=토론에선 낙관론과 현실론이 교차했다. 임재혁 경희대 교수는 “우주 방사선, 수명, 열관리 같은 기술 문제는 한국항공우주연구원이 쌓아온 위성 개발 레거시로 충분히 해결 가능하다”고 말했다. 실제로 2012년 발사된 다목적실용위성 3호는 설계 수명 3~5년을 훨씬 넘겨 14년째 정상 작동 중이다.
 우주 AI 솔루션 기업 텔레픽스가 작년 발사한 온보드 AI 컴퓨터(엔비디아 GPU 탑재)도 1년 넘게 궤도에서 문제없이 작동하고 있다. 작년 11월 발사된 국산 소부장 검증위성엔 삼성전자 D램과 낸드플래시가 탑재돼 우주 환경 테스트를 통과했다. 임 교수는 “우주 방사선 문제가 오히려 가장 쉬운 문제”라고 잘라 말했다.
 하지만 기술 검증과 경제성 확보는 별개 문제다.하윤철 한화시스템 상무는 우주급 AI 반도체 개발 현실을 냉정하게 짚었다. 그는 “우주급 반도체는 전략적 자산이지만 냉정히 말해 투자금 회수 시점이 요원하다”며 “양산 수요 확보 없이는 경제성을 맞추기 어렵다 ”고 지적했다.
 이런 우려에도 국내 기업들은 개발에 나서고 있다. 서현석 한국항공우주산업(KAI) 상무는 “미국 자일링스는 2028년까지 200TOPS(초당 1조번 연산)급 우주급 AI 칩을 목표로 하고 있다”며 “우리도 삼성전자 파운드리와 협력해 28나노 공정 기반 우주급 칩 개발 과제를 기획 중이지만 정부 차원의 투자가 뒷받침돼야 한다”고 말했다.
 ◆ 항우연, 2035년 국산 통신망 연계한 3단계 로드맵 제시=장재영 한국항공우주연구원 책임연구원은 현실적인 단계별 접근법을 제안했다. 핵심은 2035년 완성되는 국산 저궤도 위성통신망을 우주 데이터센터의 필수 인프라로 활용한다는 구상이다.
 1단계로 고성능 그래픽처리장치(GPU)를 탑재한 지구관측위성을 먼저 올려 우주 환경에서 AI 연산 기술을 검증한다. 위성이 촬영한 데이터를 지상국에 내려보내려면 평균 90분을 기다려야 하는데 이 대기 시간 동안 궤도에서 바로 처리하면 긴급 임무 대응 속도를 획기적으로 높일 수 있다.
 2단계에서는 스타링크와 연동 가능한 최소 규모 데이터센터를 발사해 레이저 기반 위성 간 통신과 전력·방열 시스템을 실증한다. ‘하늘에 떠 있는 한 대의 원격 컴퓨터’인 셈이다. 실제로 미국 스타클라우드는 작년 H200을 탑재한 위성으로 소형 언어모델 추론에 성공했고 올해 최신 블랙웰 칩을 탑재한 2호기를 발사한다.
 마지막 3단계에서 2035년 완성되는 국산 위성통신망과 연계해 본격적인 우주 데이터센터를 구축한다. 장 책임연구원은 “각 단계가 5~10년의 시행착오를 거쳐야 하지만 동시에 진행할 수 있다”며 “2035년 통신망 구축 시점에 맞춰 기술을 축적해야 한다”고 강조했다.
 이런 단계적 접근과 함께 가치사슬 전략도 제시됐다. 함선정 텔레픽스 상무는 “발사체-반도체-통신-소프트웨어-지상국 5개 영역에서 우리가 잘하는 반도체와 클라우드 SW를 레버리지 삼아 반드시 필요한 발사체 기술 자립을 투트랙으로 추진해야 한다”고 말했다. 박순영 과장은 “경제성만 따지면 우주를 할 이유가 없다”며 “환경, 안보, 전략적 자산 확보 차원에서 지금 기술 개발에 투자하지 않으면 글로벌 경쟁에서 기회를 놓칠 것”이라고 강조했다.
 전문가들의 이런 제안에 대해 이주희 의원은 “우주 AI 데이터센터는 에너지 전환, 디지털 전환, 안보 패러다임 전환을 동시에 견인하는 국가전략 프로젝트”라며 “과방위 위원으로서 정책과제를 입법과 예산으로 현실화하도록 노력하겠다”고 말했다.
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