우주로 가는 AI데이터센터… 태양전지 등 핵심기술 개발 속도

냉각수없이 태양광으로 전력 해결
부지 선정 제한 없어 경쟁력 탁월
우주청 "R&D 예산 추가 확보 온힘"
저궤도통신·열제어 기술 등 사업화
2030년 누리호에 탑재 실증 추진

인공지능(AI) 시대가 본격화되면서 데이터센터를 우주에 구축하는 연구도 이목을 끌고 있다. 우주 데이터센터는 부지 선정 제한이 없고, 태양광 발전을 통해 전력난을 해소할 수 있어 차세대 데이터센터 사업으로 떠올랐다.

■내년 사업화… 2030년 실증 목표

18일 업계에 따르면 정부는 오는 2030년 이 같은 우주 데이터센터 핵심기술에 대한 우주 실증에 나설 예정이다.

데이터센터를 우주에 띄우는데는 여러가지 장점이 있다. 데이터센터 설비를 중앙집중식으로 우주에 건설하거나 수많은 분산형 위성을 통해 운용할 수도 있다. 이와 관련해 과학기술정보통신부는 AI를 활용한 과학기술 혁신 가속화 국가프로젝트 'K-문샷' 의 우주미션으로 '우주 데이터센터' 구축을 추진하고 지난달 첫 전문가 간담회를 열며 기초연구를 시작했다. 이달말까지 총괄 책임자(PD)를 선정할 예정이다.

김진희 우주항공청 인공위성부문장은 "우주 데이터 센터는 크게 3가지 장점이 있는데, 우선 태양광을 통해 막대한 전력문제를 해결할 수 있고, 이어 방대한 우주공간이라서 부지 선정에 제한이 없다"며 "또 우주는 태양이 비추지 않는 곳은 바로 온도가 낮아져, 데이터센터를 식히기 위한 냉각수가 필요하지 않다"고 설명했다.

우주에 데이터센터를 짓기 위한 연구는 미국과 중국을 중심으로 연구가 활발한 상태다. 미국과 중국은 일부 우주 데이터센터 구축을 위한 기술 점증을 실시하고 있고, 유럽도 최근 우주에 데이터센터를 구축하기 위한 연구를 시작했다는 설명이다. 우리나라는 우주 데이터센터 구축을 위해 필요한 기술들을 연구해 내년 사업화에 착수하고, 연구한 기술들을 2030년 우주에서 실증한다는 계획이다.

■핵심기술 연구 진행 속도

관건은 우주 데이터센터 구축을 위한 기술 개발이다. 먼저 태양광 에너지의 경우 고효율 저비용으로 가격 경쟁력을 확보하는 게 필요하다. 우주는 태양광을 직접 받아 막대한 에너지를 활용할 수 있지만, 이를 효율적으로 활용할 수 있는 태양전지를 만들어야 한다. 냉각 문제도 효율성이 확보돼야한다. 대기가 없는 우주에서는 냉각수 없이 열로 식힐 수 있지만, 냉각수에 비해서는 냉각 속도가 느리기 때문이다. 냉각수처럼 곧바로 열을 낮출 수 있는 기술이 필요하다.

실제 우주항공청은 이와 관련된 기술연구를 진행하기로 하고 3가지 주요 핵심기술을 연구한다는 계획을 추진하고 있다.

김응현 우주청 지구관측위성 프로그램과장은 "첫 번째 핵심기술은 지상에서의 막대한 전력비용을 해결해 우주공간에서 전력을 생산하는 고효율의 태양 전지판 등 전력제어 기술이고, 두 번째는 우주방사선을 견디며 인공지능(AI) 연산과 데이터 저장 등을 수행하는 반도체 기술과 반도체 발열을 해소하는 열제어 기술"이라며 "마지막으로 AI 연산 결과를 공간적인 제약 없이 초저지연·대용량의 데이터 전송 서비스를 제공할 수 있는 저궤도 우주통신 기술로, 이들을 2030년 누리호 발사를 통해 주주 공간에서 검증하고자 한다"고 설명했다.

이들 핵심기술들을 검증플랫폼 위성에 탑재한 다음, 누리호 발사를 통해 우주공간에서 실제로 운용해 성능 검증 등 우주 검증 이력을 확보하고 제공한다는 것이다. 현재 이를 위한 정부 지원도 추진중이다.

우주청 측은 "현재 우주 데이터 센터 관련 연구개발(R&D) 지원을 확보하기 위한 준비도 하고 있다"며 "예산이 추가 확보되면 우주 데이터 연구에 보다 속도가 날 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 밝혔다.

[e-mail] 연지안 기자