머스크發 '우주 태양광' 후끈… "차세대 전지 경쟁 본격화"

머스크 "우주데이터센터 구축"
24시간 발전에 AI전력난 해결
기술 격차·상용화 속도에 달려
OCI홀딩스·한화솔루션 등 수혜

일론 머스크 테슬라·스페이스X 최고경영자(CEO)가 "4~5년 안에 태양광 기반 인공지능(AI) 위성 컴퓨팅이 가장 저렴해질 것"이라고 밝히면서 '우주 태양광'이 산업계 화두로 떠올랐다. 국내 태양광 관련 기업들의 주가가 급등한 가운데 시장은 기대를 넘어 실현 가능성을 따지기 시작했다.

■"24시간 발전 강점"

23일 업계에 따르면 우주 태양광은 지상 태양광의 한계를 넘어설 수 있다는 점이 강점이다.

지상 발전은 밤과 날씨의 영향을 받지만, 우주는 대기가 없어 기상 변수에서 비교적 자유롭다. 궤도를 정밀 설계하면 연중 대부분 시간 발전이 가능해 사실상 24시간 전력 공급이 가능하다. 전력 수요가 급증하는 AI 데이터센터에 안정적으로 전력을 제공할 수 있다는 기대가 나오는 이유다. 인허가와 주민 반발 부담이 적다는 점도 장점이다.

'우주 데이터센터' 역시 실험 단계에 들어섰다. 구글은 자체 텐서처리장치(TPU)를 탑재한 위성 프로젝트를 공개했고, 엔비디아의 투자를 받은 미국 스타트업 스타클라우드는 지난해 12월 소형 위성을 활용한 시험 가동에 성공했다고 밝혔다.

그러나 상업화까지는 과제가 적지 않다. 수GW급 설비를 궤도에 구축하려면 대형 태양광 패널과 방열 시스템이 필요하다. 발사 비용이 낮아졌다고는 해도 초기 투자 부담은 여전하다. 특히 냉각이 변수다. 우주는 차갑지만 공기가 없어 열이 자연스럽게 퍼지지 않는다. 결국 대형 방열판으로 열을 밖으로 내보내야 하고, 이는 무게 증가와 발사 비용 상승으로 이어진다. 방사선 노출, 우주 쓰레기, 유지보수 문제도 해결해야 한다.

전지 기술 선택도 관건이다. 실리콘계는 안정적이지만 무겁고, 갈륨비소(GaAs) 다중접합 전지는 고효율이지만 비용 부담이 있다. 초경량·고효율의 페로브스카이트(PSC)는 대안으로 거론되지만 신뢰성 확보가 필요하다.

■K-태양광, 기회 열렸지만 기술 관건

이 같은 흐름은 국내 기업에도 기회이자 시험대가 될 전망이다. 미국의 공급망 규제가 강화되며 비중국산 밸류체인 가치가 부각될 경우 OCI홀딩스 등 폴리실리콘 업체가 수혜를 입을 가능성이 있다. 동시에 우주 환경에 적합한 차세대 전지 경쟁도 본격화될 것으로 보인다. 한화솔루션은 페로브스카이트 파일럿 라인을 가동하며 상용화를 준비 중이다.

업계는 2~3년 내 대규모 상업화는 쉽지 않지만 중장기적 가능성은 있는 것으로 보고 있다. 전우제 KB증권 연구원은 "테슬라와 스페이스X가 각각 3년 내 태양광 연 생산능력 100GW를 목표로 하지만 이는 미국 전체 수요의 약 4배 수준"이라고 하면서도 "기술 격차를 좁히고 규모의 경제를 확보한다면 시장 확대 여지는 있다"고 분석했다. 윤재성 하나증권 연구원 역시 "한국 기업이 핵심 밸류체인에 편입되기 위해선 차세대 태양전지 기술 우위 입증과 조기 상용화가 필수적"이라고 평가했다.

결국 머스크의 발언이 당장 산업 지형을 뒤흔들 가능성은 크지 않다. 그러나 AI 시대의 전력 경쟁이 지상 발전소 증설을 넘어 궤도 설계와 발사 인프라 경쟁으로 확장되고 있다는 흐름만큼은 분명하다. AI 패권 경쟁의 축이 연산 성능에서 전력 확보로 이동하고 있다는 신호로 읽힌다.

[e-mail] 구자윤 기자