엔비다아가 스타클라우드와 협력해 구상한 우주 궤도 데이터센터 [사진: 엔비디아]
[디지털투데이 석대건 기자] 미국·이란 전쟁 여파로 중동 에너지 공급 리스크가 현실화하면서 지상 데이터센터의 전력 확보 불확실성이 커지고 있다. 에너지 가격 상승보다 공급 자체가 끊길 수 있다는 우려가 확산되는 가운데, 전력망에 의존하지 않고 자체 전력원을 갖춘 우주 데이터센터(ODC·궤도 데이터센터)가 새로운 AI 인프라 대안으로 관심받고 있다.
지상 데이터센터 한계는 이미 수치로 드러나고 있다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면 2030년 전 세계 데이터센터 전력 소비량은 945TWh에 달해 2024년(415TWh)의 두 배를 넘어설 전망이다. 미국 내 데이터센터 전력 소비 비중도 현재 3.5%에서 2030년 9.0% 이상으로 뛸 것으로 추정된다. 전력 인프라 비용에 부지 확보, 냉각수, 탄소 배출 규제까지 더해지며 지상 데이터센터 확장 걸림돌이 중첩되는 구조다.
반면 우주 인프라 진입장벽은 낮아지고 있다. 유진투자증권에 따르면 현재 1MW 기준 우주 데이터센터 구축 비용은 약 1억6660만 달러로 지상(5388만 달러) 대비 약 3.1배 높다. 그러나 2010년대 kg당 8000~2만 달러 수준이던 로켓 발사 단가는 현재 1000달러 수준까지 낮아졌다. 스페이스X가 개발 중인 스타쉽이 상용화되면 이를 다시 10분의 1 수준으로 낮출 수 있을 것으로 전망된다. 지상 비용은 오르고 우주 비용은 내려가는 두 곡선의 교차점이 가시권에 들어왔다는 평가가 나오는 이유다.
빅테크와 AI 반도체 기업들의 움직임이 이를 방증한다. 엔비디아는 GTC 2026에서 '스페이스 컴퓨팅' 플랫폼을 공개하며 AI 인프라를 우주 궤도로 확장하겠다는 청사진을 제시했다. 젠슨 황 엔비디아 CEO는 "인류의 최종 개척지인 스페이스 컴퓨팅의 시대가 도래했다"고 말했다. 엔비디아는 스타트업 스타클라우드와 손잡고 5GW급 궤도 데이터센터 건설 계획도 추진 중이다. 구글은 2027년까지 자체 AI칩 TPU를 탑재한 위성 군집 서버 구축을 추진하고 있으며, 아마존 창업자 제프 베조스는 향후 10년 내 GW급 AI 데이터센터가 우주에 건설될 것이라고 언급했다.
엔비다아가 스타클라우드와 협력해 구상한 우주 궤도 데이터센터 [사진: 엔비디아]
◆젠슨 황 엔비디아 CEO "스페이스 컴퓨팅 시대 도래" GTC서 선언
우주 데이터센터 실현의 관건은 전력과 냉각이다. 전력망 연결이 불가능한 우주에서는 태양광이 유일한 전력원이다. 무게와 면적이 발사 비용으로 직결되는 구조상 고효율·경량·방사선 내성을 동시에 갖춘 태양전지가 필수다. 유진투자증권은 기존 실리콘 태양전지가 단일접합 한계효율 약 24.5%에 근접했다고 분석했다. 차세대 대안으로는 실리콘-페로브스카이트 탠덤 태양전지가 유력하다. 이론적 한계 효율 44%로 기존 실리콘(29%) 대비 약 50% 높고 박막 구조로 경량화도 가능하다.
상용화 가능성도 가시화되고 있다. 한화큐셀은 지난 2024년 12월 M10 규격 탠덤 셀로 독일 프라운호퍼 연구소에서 28.6% 발전효율 인증을 획득했다. 탠덤 셀 상용화 시 현재 23~24% 수준 실리콘 모듈 대비 전력 생산량이 약 15% 늘어날 것으로 기대된다. 냉각 측면에서는 매질이 없는 우주 환경 특성상 복사만이 유일한 냉각 수단이다. 고방사율 소재와 대형 방열판 구축이 필수 조건으로 꼽힌다.
지상에서도 같은 방향의 수요가 형성되고 있다. 에너지 위기 심화에 대비한 비상 정책으로 배터리에너지저장장치(BESS)와 장주기 에너지저장장치 10GWh 이상을 1년 내 설치해야 한다는 분석이 나온다. 현 정부는 기후에너지환경부 신설을 계기로 에너지대전환 정책을 본격화하고 있어 관련 산업 수혜가 클 것이라는 전망이다. 러우전쟁 당시에는 당시 정부가 에너지전환에 소극적이었으나 이번은 다르다는 게 시장의 분석이다. 투자자들은 단기 유가 흐름보다 정책 전환 속도에 초점을 맞추는 것이 중요하다고 유진투자증권은 강조했다.
엔비다아가 스타클라우드와 협력해 구상한 우주 궤도 데이터센터 [사진: 엔비디아]
석대건 기자
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