AI 전력난 해결, 우주로 눈 돌려볼까…구글도 찜한 "24시간 우주 태양광"

하이커뮤니티매니져 0 1 12:35

지구 소비전력 100조배…無간헐성·無한정 우주 태양광에 ‘주목’

폭증하는 데이터센터 전력 충당 위해 각국 정부·빅테크 투자 러시

정밀 송전 기술이 관건…일본 1kW급 상용화 가능성 확인

우주 태양광 발전은 저궤도에 위치한 대형 태양광 위성 클러스터가 태양 에너지를 수집해 마이크로파 빔 형태로 지구상의 데이터센터(AI 인프라)로 전송하는 구조다. [사진=제미나이 생성]

급격히 늘어나는 AI 데이터센터 전력수요에 대비하기 위해 글로벌 테크기업과 유수의 연구기관이 ‘우주 태양광(SBSP)’을 차세대 에너지 공급원으로 검토하고 있다. 지상에서는 기후와 낮밤의 제약을 벗어나지 못해 AI 인프라의 고도화 속도를 따라가기 어렵다는 인식이 높아지고 있지만, 우주에서는 24시간 안정적인 에너지 확보가 가능하기 때문이다. 상용화까지 넘어야 할 기술 장벽이 높음에도 주요 기업과 각국 정부는 동시에 투자를 확대하며 현실화에 한발 다가서고 있다.

11일 관련 업계에 따르면 AI 시스템의 전력 수급 문제 해결 방안을 모색해 온 구글은 지난달 우주 태양광 프로젝트 ‘선캐처(Suncatcher)’를 공식 발표했다. “AI 산업의 급속한 전력수요 증가를 결국 태양광 기반 에너지로 충족해야 한다”는 분석 아래 우주 태양광을 통해 안정적이고 무한한 에너지를 조달한다는 계획을 차츰 구체화하는 모습이다.

선캐처는 머신러닝 연산을 우주에서 처리하기 위해 AI칩을 장착한 ‘태양광 위성’을 저궤도에 올리는 구상이다. 텐서 프로세싱 유닛(TPU)을 탑재한 위성이 소형 데이터센터 노드(연산 단위)로 기능하고, 다수의 위성을 상호연결해 하나의 연산 클러스터를 이루는 구조다. 우주에서 발전하기 때문에 24시간 작동이 가능하고, 발사 비용만 감소한다면 지상에서의 데이터센터 운영과 경제성 면에서도 경쟁이 가능하다는 계산이다.

실현 계획도 외형을 갖춰가고 있다. 오는 2027년 ‘Planet’사와 협력해 칩 성능을 시험하는 프로토타입을 개발한다는 방침이다. 현재로선 개념 수준에서 계획을 구체화하는 단계지만, 장기적 기술 비전을 염두에 둔 기반 연구로서 미래 AI 산업의 가능성을 가늠하려는 시도로 읽힌다.

이러한 판단의 기저에는 태양이 지구에 보내는 압도적인 에너지량이 자리한다. 태양은 매초 지구가 소비하는 전체 전력 생산량의 100조배가 넘는 에너지를 방출한다. 지구 대기권 밖에서는 이 막대한 에너지를 기상 조건이나 밤낮 주기와 무관하게 24시간 일정하게 확보할 수 있다. 무한정한 에너지량에 더해 태양광의 최대 단점인 간헐성과 변동성이 거의 없기 때문에, AI 데이터센터와 같이 상시 전력이 필요한 산업 수요에 특히 적합하다는 분석이다.

일본은 이 분야에서 한발 앞선 실증 성과를 내고 있다. 일본 경제산업성과 우주시스템개발이용추진기구(J-Space Systems), 교토대 등으로 구성된 연구팀은 지난해 12월 항공기 전송 실험을 통해 고도 수km 상공에서 전력을 실은 마이크로파 빔을 지상으로 안정적으로 조준하는 데 성공했다. 이는 우주 태양광의 핵심 요소인 장거리 송전 정밀도를 실제와 유사한 환경에서 검증한 사례로 평가된다.

여기서 나아가 연구팀은 조만간 위성을 발사해 고도 약 400km의 지구 저궤도에서 지상으로 1kW급 전력을 마이크로파로 송전하는 세계 최초의 ‘우주-지상 간 무선 전력 전송’ 실증에 도전할 계획이다.

일본 정부가 우주 태양광에 전략적으로 투자하는 이유는 에너지 안보와 기술 주도권 확보라는 두 가지 목표가 맞물려 있기 때문으로 풀이된다. 우리나라와 마찬가지로 해외 에너지 의존도가 높은 일본은 장기적으로 안정적인 전원 확보가 필요하고, 우주 태양광은 위성 기술, 정밀 제어, 안테나 기술 등 일본이 강점을 가진 분야다. 이런 특성을 바탕으로 일본은 2030년대 중반 소규모 우주 실증을 목표로 개발 로드맵을 추진 중이다.

중국은 국가 전략 차원에서 로드맵을 수립하고, 단계적 실증을 통해 2050년경 원전 1기 규모인 GW급 우주 태양광 발전소 건설을 목표로 하고 있다. 유럽우주국(ESA) 역시 ‘솔라리스(SOLARIS) 프로그램’을 가동해 기술적 타당성과 경제성을 평가하며 본격적인 개발 착수 여부를 검토 중이다.

현재로선 상용화를 향한 길은 험난하다. 초대형 패널 전개와 정밀 조준 등 핵심 공정은 우주 환경에서 검증이 필요하고, 장거리 무선 송전 안전성 역시 해결해야 할 과제로 남아 있다. 그럼에도 발사체 비용 하락과 위성 제조 기술의 성숙이 맞물리면 우주 기반 에너지 시스템의 실현 가능성은 과거보다 높아질 것이란 관측이다.

구글 측은 "데이터 분석 결과 지속적인 학습 시 2030년대 중반 발사가격을 kg당 200달러 미만으로 낮출 수 있을 것으로 예상된다"고 말했다.

https://www.electimes.com/news/articleView.html?idxno=362820

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종목별 팀순위

순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
19	번리	19	3	2	14	11
20	셰필드	19	2	3	14	9