출처 : 동아사이언스
링크 : https://www.dongascience.com/ko/news/79088
요약 : 데이터센터는 데이터를 저장하고 처리하는 서버와 데이터를 주고받는 라우터가 핵심 시설이다. 그리고 이를 유지하기 위해 전력을 공급하고 남은 열을 내보내는 장치가 인프라로 동작한다. 이를 우주에 설치한다고 한다. 일례로 스페이스X의 계획의 목표는 2027년까지 우주에 1GW 규모 데이터센터를 쏘아 올리는 것이다. 연산칩이 탑재된 데이터센터 인공위성 여러 대를 쏘아 올려 인프라를 조성한다. 각 위성에 달린 태양광 패널로 1기당 약 120kw의 전력을 생성한다. 각 위성은 레이저로 데이터를 주고받고 방사 냉각 장치로 반도체에서 발생하는 열을 내보낸다. 테크 기업들이 우주 데이터센터에 몰두하는 가장 큰 이유는 전력이다. 국제에너지기구에 따르면 2024년 기준 전 세계 데이터센터는 415TWh만큼의 전력을 소비한다. 세계적으로 AI 수요가 기하급수적으로 늘면서 데이터센터의 전력 소모량은 더 늘어날 전망이다. IEA가 예상하는 2030년 데이터센터 전력 소비량은 945TWh다. 폭증하는 전력 수요를 따라잡기 위해서는 전력망을 증설해야 한다. 그러나 현재 전력망 확충 속도는 데이터센터 증설 속도를 따라가지 못하고 있다. 이 문제를 극복할 수 있는 핵심은 ‘우주 태양광 발전’이다. 우주 데이터센터 찬성론자들은 낮에만 전력을 얻을 수 있는 지상 태양광 발전과 달리 적절한 궤도에서는 우주 태양광 패널로 데이터센터에 필요한 전력을 안정적으로 얻을 수 있다고 설명한다. 우주 데이터센터는 정보를 주고받는 데 전선이 필요 없다. 이는 큰 이점이다. 지상에서는 전선을 통해서 정보를 담은 전기 신호를 전달한다. 전기를 보낼 때 전선에서는 열이 발생하는데 전달하는 정보량이 많을수록 전선의 발열량도 증가한다. 그래서 나온 대안이 ‘광통신’, 빛을 이용해 정보를 보내는 기술이다. 지상에서 광통신 기술을 사용할 때는 광섬유 케이블을 통해 정보를 주고받아야 한다. 광통신에 사용되는 빛은 적외선 파장으로 건물이나 산 등 지상의 장애물에 부딪히며 쉽게 산란되기 때문이다. 반면 우주는 장앰물이 거의 없어 정보를 무선으로 주고받을 수 있다. 우주 데이터센ㅌ어는 위성끼리 정보를 주고받을 때 무선 적외선 통신을 한다. 지상과 위성이 정보를 주고받을 땐 적외선이 아닌 전파 통신을 한다. 지상과위성을 오갈 때는 대기의 간섭에 덜 영향을 받는 전파를 이용해야하기 때문이다. 우주 데이터센터의 가장 큰 난제는 ‘냉각’이다. 우주는 진공 공간이라서 유체 분자들이 움직여 열을 전달하는 ‘대류’나 물질을 이루는 분자들이 부딪히며 열이 전달되는 ‘전도’가 일어나지 않는다. 따라서 열이 전자기파 형태로 이동하는 복사로만 열을 방출할 수 있다. 우주 데이터센터의 이점은 우주 공간 그 자체이다. 기존 거주민과의 마찰 등으로 부지가 한정된 지상과 비교하면 우주는 제약이 없는 최적의 데이터센터 부지라는 주장이다. 그럼 우주에 무한히 거대한 데이터센터를 지을 수 있을까. 그렇지는 않다. ‘데이터센트를 지을만한’궤도는 한정되기 때문이다. 마지막으로 우주 방사선에 대한 난제가 남아있다. 반도체는 손상을 방지하기 위해서는 방사선에 내성이 있는 반도체가 필요하다. 결국 우주 데이터센터가 지상의 데이터센터를 완전히 대체할 수 있다고 보기는 힘들다.
한 줄 요약 : 우주 데이터센터는 전력 소비량을 줄일 수 있지만 아직 해결할 수 없는 우주에서의 문제가 많다.