구글의 인공지능(AI) 칩을 탑재한 시제품 위성이 우주 궤도에 오르면서 빅테크 기업들의 ‘우주 데이터센터’ 경쟁이 본격적인 실험 단계에 들어섰다.

AI 확산으로 지상 데이터센터의 전력·부지 문제가 커지는 가운데 우주 공간을 차세대 AI 인프라로 활용하려는 움직임이 속도를 내고 있다.

1일(현지시간) 미 CNBC 등에 따르면 스페이스X는 이날 오전 11시32분 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군기지에서 팰컨9 로켓을 발사해 구글의 텐서처리장치(TPU)를 탑재한 플래닛랩스의 시제품 위성 등을 궤도에 올렸다.

TPU 위성을 포함한 탑재체 130기는 발사 약 54분 뒤부터 11분에 걸쳐 모두 정상적으로 분리됐다.

이번 발사는 우주 공간에 AI 데이터센터를 구축하려는 구글의 ‘선캐처(Suncatcher) 프로젝트’가 실제 궤도에서 진행하는 첫 번째 실험이다.

시제품 위성에는 구글의 AI 연산 전용 반도체인 TPU 4개가 탑재됐다. 위성은 향후 약 1년간 궤도에 머물며 우주 방사선이 AI 반도체에 미치는 영향과 진공 상태에서 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있는지 등을 시험할 예정이다.

구글은 선캐처 프로젝트를 우주 공간이 장기적으로 대규모 머신러닝 인프라를 수용할 수 있는지를 검증하는 사업으로 추진하고 있다.

핵심은 풍부한 태양광 에너지다. 구글은 저궤도 위성이 거의 지속적으로 햇빛을 받을 수 있어 지상보다 최대 8배 많은 태양광 전력을 생산할 수 있다고 보고 있다. 장기적으로는 다수의 위성을 하나의 네트워크로 연결해 우주 궤도에서 대규모 AI 연산을 처리한다는 구상이다.

구글은 이번 실험에 이어 내년 위성 2기를 추가로 발사해 위성 간 레이저 통신 기술도 시험할 계획이다. 여러 위성을 연결해 하나의 거대한 데이터센터처럼 운용하기 위한 핵심 기술을 검증하는 단계다.

우주 데이터센터가 주목받는 배경에는 AI 산업의 급격한 성장에 따른 지상 데이터센터의 한계가 자리 잡고 있다. AI 연산 수요가 폭증하면서 데이터센터의 전력 확보가 주요 과제로 떠오른 데다 대규모 부지 확보와 냉각용 전력·용수 사용, 지역 주민 반발 등도 부담으로 작용하고 있다.

스페이스X 역시 자체적인 궤도 데이터센터 구축을 추진하고 있다. 그래픽처리장치(GPU)와 대규모 태양광 패널을 탑재한 위성을 군집 형태로 운용하는 방식으로, 태양광 패널은 테슬라와 공동 생산하는 방안이 추진되고 있다.

일론 머스크 스페이스X 최고경영자(CEO)는 올해 초 우주 데이터센터가 AI 모델을 학습시키는 가장 저렴한 방식이 될 수 있다며 2~3년 안에 경제성을 확보할 수 있다는 전망을 내놓기도 했다.

구글과 스페이스X는 AI 인프라 분야에서는 경쟁 관계지만 사업적으로는 긴밀한 협력 관계를 이어가고 있다. 구글 모회사 알파벳은 지난 6월 상장한 스페이스X의 주요 주주로, 보유 지분 가치가 820억달러(약 111조4000억원)를 넘는 것으로 알려졌다.

이번 구글 TPU 위성의 궤도 진입을 계기로 AI 데이터센터의 무대가 지상을 넘어 우주로 확대될 수 있을지 주목된다. 향후 방사선 내구성과 냉각, 위성 간 초고속 통신, 발사·운용 비용 등이 우주 데이터센터 상용화의 핵심 과제가 될 전망이다.