스페이스X "우주 데이터센터 100만 개 띄워 원전 100개 분량 에너지 생산"

12일 상장 앞두고 보고서 통해 계획 밝혀
데이터센터 설치 과정서 재활용 로켓 중요

스페이스X가 오는 12일 상장을 앞둔 가운데 상장 보고서에서 우주 데이터센터 100만 개를 띄워 총 100기가와트(GW) 용량으로 운용하겠다는 계획을 밝혔다.

스페이스X가 유인우주선 제작에 나선다. 스페이스X

스페이스X 상장 보고서에 따르면 스페이스X의 핵심 사업 중 하나는 우주 데이터센터다. 우주 공간에 떠 있는 위성에 데이터를 저장하고 필요할 때 불러내는 것이다. 데이터센터를 돌릴 때는 태양광을, 데이터 송수신에는 레이저 광통신을 이용한다.

우주 데이터센터의 가장 큰 장점은 전력을 자체 조달할 수 있다는 것이다. 날씨, 습도 등 환경 영향을 받는 지구 표면과 달리 진공 상태인 우주에서는 같은 면적의 태양광 패널이라도 에너지 생산이 여덟 배 늘어난다. 여명-황혼 태양 동기 궤도(SSO)를 따라 돌면 종일 에너지를 생산해 데이터센터에 공급하는 것도 가능하다.

원자력발전소 한 곳당 생산하는 전력은 1GW인데, 우주 데이터센터 100만 개를 띄울 수 있다면 지구에서는 원전 100개를 짓지 않아도 되는 셈이다.

우주 온도가 매우 낮다는 것도 장점이다. 영국 케임브리지대 연구 결과에 따르면 데이터센터는 운용 지역 지표 온도를 평균 약 2도 올릴 정도로 뜨거운 열을 내뿜는다. 데이터센터가 차가운 우주에 있다면 보다 쉽게 열을 관리할 수 있을 것으로 기대된다. 다만 온도가 낮더라도 지구에서와 같이 바로 냉각할 수 없는 점은 문제다, 우주는 진공 상태여서 열을 전달할 매개 물질이 없다. 따라서 별도 방열판을 갖춰 대류와 전도 대신 복사를 통해 열을 방출해야 한다.

스페이스X IPO 계획. 아시아경제DB

스페이스X가 공개한 'AI Sat Mini'는 100킬로와트(약 0.0001GW)급 데이터센터로 900㎡ 크기의 태양광 패널과 약 100㎡ 크기 방열판을 설치할 계획이다. 1GW의 전력을 생산하기 위해서는 여의도(2.9㎢)의 1.5배에 이르는 크기인 4~5㎢ 넓이의 패널이 있어야 한다. 스페이스X는 이런 한계를 극복하기 위해 반도체 물질로 빛을 흡수하는 '페로브스카이트 구조' 태양전지 등을 연구 개발 중이다.

우주 방사선으로부터 고대역폭메모리(HBM), 그래픽처리장치(GPU) 등 데이터센터 핵심 부품을 보호하는 것도 중요하다. 구글 실험에 따르면 10㎜ 두께 알루미늄을 활용하면 5년간은 방사선을 성공적으로 막을 수 있다. 다만 연구에서는 HBM이 우주 방사선에 가장 취약한 것으로 확인됐다.

우주 데이터센터를 제대로 활용하려면 지상과 빠르고 안정적으로 데이터를 주고받는 기술이 필요하다. 지면과 가까우면 지연 시간을 줄일 수 있기 때문에 데이터센터는 지구 저궤도에서 운용될 가능성이 높다. 고용량 데이터는 전파 통신보다 전력 소모가 적고, 파장이 좁아 더 많은 데이터를 보낼 수 있는 레이저 광통신으로 전송한다. 다만 레이저 광통신은 전송 범위가 좁아 정밀한 조준이 필요하다.

100만 개의 데이터센터를 우주 공간에 설치하는 과정에서 스타십 등 스페이스X의 재활용 가능 로켓이 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 스페이스X는 이미 '스타십 V3'를 통해 모형 위성 20기와 스타링크 위성 2기 등 22기를 한 번에 우주 공간에 올린 바 있다.

이소진 기자 adsurdism@asiae.co.kr