궤도 데이터센터는 2030년까지 서지 않습니다 — 그때까지 궤도에서 느는 것은 내려보낼 데이터가 비싼 계산입니다

스타클라우드는 전기를 보고 스타클라우드-1을 올렸습니다

2025년 11월 2일, 스타클라우드-1이라는 작은 위성이 궤도에 올랐습니다. 여기에는 엔비디아의 AI 가속기(인공지능 계산을 맡는 칩) H100 하나가 실렸습니다. 스타클라우드의 최고경영자 필립 존스턴은 궤도로 가는 이유를 이렇게 댔습니다. 「우주에서는 거의 무한하고 값싼 재생에너지를 얻는다.」 회사가 밝힌 동기입니다.

그 전기는 계산에 쓰이고 나면 열이 됩니다. 궤도에서 열을 버린 실적 가운데 우리가 기준으로 삼을 비행 실측은 국제우주정거장의 능동 열제어계(정거장 안의 열을 냉매로 모아 바깥으로 내보내는 설비) 하나입니다. 이 설비가 버릴 수 있는 열은 70킬로와트(kW)이고, 정거장 전체가 아니라 이 설비의 용량입니다.

지상 데이터센터에서는 서버를 꽂아 세우는 선반을 랙이라고 부릅니다. 엔비디아가 밝힌 AI 서버 랙(GB200 NVL72)의 정격(설계상 소비 전력)은 하나에 132kW입니다. 지상의 선반 하나가 이미 정거장의 그 설비를 넘어섰습니다.

그런데도 궤도에 데이터센터를 짓겠다는 계획은 줄줄이 나옵니다. 궤도 데이터센터는 지상에서도 돌릴 수 있는 계산을 궤도에서 파는 시설을 가리킵니다. 실제로 올라간 것은 스타클라우드-1, 정거장에 실린 액시엄의 소형 유닛, 중국 관영매체가 전한 계산 위성 무리 정도이고 모두 시험기 수준입니다.

궤도에서 도는 계산은 늘어납니다. 다만 2030년 말까지 궤도에 서는 것은 데이터센터가 아닙니다. 궤도에서는 전기를 얻는 면과 열을 버리는 면이 같은 로켓에 실리고, 그 무게가 지상에 없는 비용 항을 하나 더 붙이기 때문입니다. 열을 버리는 면이 따로 필요한 까닭은 궤도보다 오래된 유리병 하나가 먼저 보여 줬습니다.

듀어는 열을 막으려고 진공을 썼습니다

1892년, 영국 왕립연구소의 제임스 듀어는 이중 유리벽 사이를 진공으로 비운 용기를 만들었습니다. 액화한 기체를 차갑게 보관하려는 것이었습니다. 듀어는 특허를 내지 않았고, 1904년 독일 유리공 두 사람이 세운 테르모스사가 특허를 얻어 이 용기를 뜨거운 것도 찬 것도 담는 물건으로 팔았습니다. 그것이 오늘의 보온병입니다.

듀어가 진공에 맡긴 일은 식히기가 아니라 막기였습니다. 진공은 냉매가 아니라 단열재입니다. 열이 물체를 떠나는 길은 공기나 물에 실려 가는 대류, 맞닿은 물체로 건너가는 전도, 빛으로 뿜어져 나가는 복사 셋입니다. 진공에는 실어 갈 공기도 맞닿을 물체도 없어 복사 하나만 남습니다. 우주가 차가운 것과 열을 버리기 쉬운 것은 다른 이야기입니다.

궤도의 설비는 사방이 듀어가 유리벽 사이에 만든 것과 같은 진공입니다. 테르모스가 보온병으로 판 성질, 뜨거운 것을 뜨겁게 두는 성질이 궤도에서는 칩에도 그대로 적용됩니다. 설비 안에서는 냉매가 열을 모아 나를 수 있어도 설비를 떠나는 마지막 길은 복사여서, 궤도 설비에는 방열기가 붙습니다. 방열기는 장비가 쓴 전기에서 나온 열을 모아 빛으로 내보내는 넓은 판이고, 버릴 열이 많을수록 넓어야 합니다.

궤도에서는 넓이가 그대로 쏘아 올리는 무게입니다. 태양전지판과 방열기가 같은 로켓에 실리니, 전력이 이득인 만큼 그 열을 버릴 무게도 함께 올라갑니다. 궤도에서 열은 설비 안에서만 나지 않습니다. 밖에서도 들어옵니다.

스카이랩은 바깥 열을 막았고, 정거장이 지켜 낸 방열은 상온 이론치보다 약 3배 아래입니다

1973년 5월 14일, 우주정거장 스카이랩은 발사 도중 공기의 힘에 열과 작은 운석 조각을 막던 차폐막을 잃었습니다. 태양전지판 하나는 떨어져 나갔고 다른 하나는 잔해에 걸려 펴지지 않았습니다. 궤도에 오른 스카이랩 안은 달아올라, 필름과 식품이 상하고 단열재에서 유독가스가 나올까 걱정할 지경이 됐습니다.

5월 25일 도킹한 첫 승무원 피트 콘래드, 폴 와이츠, 조지프 커윈은 이튿날 과학 실험용 에어록(바깥으로 통하는 작은 통로)으로 파라솔 모양의 차양을 밀어내 펼쳤고, 안의 온도는 쾌적한 수준으로 내려갔습니다. 스카이랩의 과열은 설비가 낸 열 때문이 아니라 바깥 열을 막던 차폐막을 잃어서 생겼습니다.

안에서 나는 열을 버리는 설비에도 고장이 났습니다. 2010년 7월 31일에는 국제우주정거장 바깥의 암모니아 펌프 모듈이 고장 나, 능동 열제어계를 이루는 냉각 루프(냉매가 도는 순환 배관) 둘 중 하나가 멈췄습니다. 우주비행사 더글러스 휠록과 트레이시 콜드웰 다이슨이 8월에 세 차례 우주유영에 나섰고, 얼어붙은 암모니아 결정이 뿜어져 나오는 난관 끝에 펌프 모듈을 갈아 끼워 8월 17일 루프를 되살렸습니다.

그렇게 우주유영까지 하며 지켜 낸 설비도 물리 법칙이 허용하는 만큼 열을 버리지는 못합니다. 그 설비가 버릴 수 있는 열은 지상의 AI 서버 랙 하나가 쓰는 전력에도 못 미칩니다. 종이 위에서 계산하면 이 설비의 방열기는 훨씬 더 버려야 합니다. 온도만으로 빛을 내보내는 이상적인 면을 흑체라고 부릅니다. 상온의 흑체가 같은 넓이에서 내보낼 열은 우리가 낸 계산으로, 방사율(표면이 흑체만큼 열을 잘 내보내는 정도)을 최대로 두고 들어오는 햇빛은 없다고 놓은 이론상 상한입니다.

정거장 능동 열제어계가 같은 넓이에서 실제로 버리는 열(실효)은 그 상한보다 약 3배 아래입니다. 차이를 만든 것은 셋입니다. 냉매가 얼음물에 가까운 온도로 공급되고, 실제 면의 방사율이 흑체에 못 미치며, 태양과 지구에서 열이 되들어옵니다. 마지막 것은 스카이랩의 차폐막이 막던 것과 같은 바깥 열입니다. 이 실적은 사람이 사는 정거장의 냉매 온도가 만든 결과이지 물리 상한이 아니어서, 방열기를 더 뜨겁게 돌리면 같은 넓이가 더 내보냅니다.

이 실적 그대로라면, 엔비디아의 랙 하나를 식히는 데 정거장 능동 열제어계 방열기를 모두 합친 넓이의 두 배 가까이가 듭니다. 정거장은 그 설비를 우주유영으로 지켰습니다. 사람이 한 번도 열지 않는 데이터센터를 만들어 본 회사도 있습니다.

마이크로소프트는 시험에 성공하고도 해저 데이터센터를 접었습니다

2018년 6월 1일, 마이크로소프트의 벤 커틀러가 이끈 프로젝트 나틱은 서버를 담은 밀봉 캡슐 「노던 아일스」를 오크니 앞바다에 가라앉혔습니다. 캡슐은 사람이 열지 않고 여러 해를 버티도록 설계됐습니다. 2020년 끌어올린 뒤 회사는 육상에 둔 대조군보다 고장이 훨씬 적었다고 발표했고, 커틀러는 사람이 드나들지 않고 질소를 채운 환경을 까닭으로 들었습니다(회사 자기보고).

그런데 2024년, 마이크로소프트의 클라우드 운영 총괄 노엘 월시는 데이터센터 전문 매체 인터뷰에서 「잘 됐다」면서도 「세계 어디에도 해저 데이터센터를 짓지 않는다」고 말했습니다. 회사는 상용화가 어렵다고 결론 내렸습니다.

기술이 되는 것과 값이 서는 것은 다른 문제입니다. 데이터센터를 바다로 보낸 이유도 열이었습니다바다로 가는 데이터센터 — 진짜 어려운 건 서버가 아니라 배입니다. 바다에서는 캡슐을 둘러싼 물이 열을 받아 가지만, 궤도에서는 열을 내보낼 방열기를 직접 싣고 올라가야 합니다.

그렇게 싣고 올라가는 무게를 kW당 질량이라고 부르겠습니다. 태양전지판과 방열기, 위성 본체까지 합쳐 쏘아 올려야 하는 무게를 계산에 쓰는 전력으로 나눈 값입니다. 정거장 실적 그대로라면, 계산 전력 10메가와트(MW)를 식히는 방열기만 해도 정거장 바깥에 매달린 능동 열제어계 방열기를 모두 합친 넓이의 백 배가 넘습니다.

kW당 질량을 우리는 넓이까지만 따집니다. 넓이를 kg으로 옮기는 단위면적 질량이 같은 정거장 방열기를 두고도 공개 자료마다 다섯 배 넘게 갈리고, 입력이 그만큼 갈리면 kg 값도 그만큼 흔들리기 때문입니다. 궤도 데이터센터의 경제성 논쟁은 이렇게 확정되지 않은 입력 위에서 벌어지고 있습니다.

반대 방향으로 작용하는 사정도 있습니다. 지상에서는 전기를 만드는 일보다 발전소가 전력망에 붙는 순서가 밀려 있습니다. 2024년 말 기준으로 미국에서는 전력망 접속을 기다리는 발전·저장 사업이 길게 줄지어 있었습니다. 그러나 막힌 수요가 고를 출구는 궤도만이 아닙니다. 둘러싼 물이 열을 받아 가는 마이크로소프트의 밀봉 캡슐조차 상용화로 가지 못했다면, 방열기를 직접 싣고 올라가야 하는 궤도는 그보다 뒤 순서입니다. 물어야 할 것은 「지상이 막혔나」가 아니라 「막힌 수요의 순서에서 궤도가 몇 번째인가」입니다.

무게 대신 소프트웨어로 궤도의 위험을 넘으려 한 실험도 있었습니다. 상대는 방사선이었습니다.

방사선은 소프트웨어로 버텨 볼 수 있었지만, 열의 무게는 궤도로 올라갈 계산을 정합니다

2017년 8월 14일, 서버 업체 HPE의 상용 컴퓨터 「스페이스본 컴퓨터」가 국제우주정거장으로 올라갔습니다. 무거운 차폐 대신 소프트웨어로 방사선 오류를 버틸 수 있는지 보려는 실험이었고, NASA 에임스 연구센터의 루팍 비스와스는 이를 「하드웨어에 기대는 대신 소프트웨어로 오류를 바로잡는」 일로 설명했습니다.

그 컴퓨터는 궤도에서 한 해 넘게 돌았고, 방사선 때문에 생긴 데이터 출력 오류를 보고하지 않았습니다. 제조사가 스스로 밝힌 결과입니다. 적어도 이 실험에서 방사선은 무게 대신 소프트웨어로 버틸 길이 보였습니다. 열은 다릅니다. 보온병에 담긴 것처럼 진공에 둘러싸인 칩의 열은 방열기를 거쳐 복사로 나가야 하고, 방열기는 그 무게 그대로 로켓에 실립니다.

이 무게가 무엇이 궤도로 올라갈지를 정합니다. 궤도에서 도는 계산 일반을 궤도 컴퓨트라고 부르면, 그중 지상에서도 돌릴 수 있는 계산을 파는 것만이 궤도 데이터센터입니다. 어디서 해도 되는 계산을 궤도로 올려 얻으려는 것은 전기이고, 그 전기에는 kW당 질량만큼의 발사 비용이 따라붙습니다. 이득이 비용을 넘는지는 발사가 얼마나 싸지느냐에 걸려 있습니다. 발사가 그만큼 싸지기 전까지 남는 것은 위성이 모은 데이터를 땅으로 내려보내는 비용이 커서, 위에서 계산을 끝내고 결과만 내려보내는 편이 나은 계산입니다.

스타클라우드-1도 이 구분 안에 있습니다. 회사는 궤도에서 소형 모델을 훈련하고 추론까지 돌렸다고 발표했지만, 그 일을 한 것은 위성에 실린 가속기 하나였습니다. 시연이지 상업 규모가 아닙니다.

흩으면 되지 않느냐는 반론이 가장 셉니다. 구글이 2025년 11월 공개한 궤도 계산 구상 선캐처는 작은 위성 여럿을 좁은 반경 안에 모아 띄우고, 첫 시험위성은 아직 발사 목표 단계입니다. 작은 것 여럿으로 오면 위성 하나하나의 방열은 이미 검증된 기술로 감당된다는 이야기입니다. 그런데 흩어도 총 질량은 줄지 않습니다. 방열 넓이가 위성 수에 비례해 는다는 말은 kW당 질량이 그대로라는 말이어서, 봐야 할 것은 위성 하나의 크기가 아니라 kW당 질량입니다. 문서 위의 계획은 이 시연보다 훨씬 크게 나옵니다.

2030년 말까지 서지 않는 것과 서는 것

2026년 1월 30일, 스페이스X는 「궤도 데이터센터 시스템」이라는 이름의 위성군을 미국 연방통신위원회에 신청했습니다. 같은 해 8월 일론 머스크는 블룸버그 인터뷰에서 발사 목표를 2027년 말경으로 말했습니다. 신청서와 발언은 아직 위성이 아니라 문서입니다.

2030년 말까지, 지상에서도 돌릴 수 있는 계산을 파는 10MW급 궤도 데이터센터는 구속 계약도 상업 가동도 나오지 않습니다. 확신도는 중간입니다. 이 규모는 발전 용량이 아니라 계산에 쓰는 전력 기준이고, 위성 하나가 아니라 한 사업자가 파는 계산 전력의 합으로 셉니다. 선캐처처럼 흩어서 오는 계획도 합산합니다. 구속 계약은 의향서나 시험 발사가 아니라 대금 지급 의무가 붙은 계약부터 셉니다. 대신 규모를 키우는 것은 내려보낼 데이터가 비싼 계산일 것입니다. 틀리면 2030년 말에 채점당할 판단입니다.

이 판단을 가장 빨리 깰 수 있는 것은 발사가 싸지는 일입니다. 발사단가는 실제로 청구된 가격을 공표 탑재량으로 나눈 것입니다. 지금 청구되는 가격은 2차 집계가 전하는 팰컨 헤비(부스터를 회수하는 구성) 기준 킬로그램당 약 1,520달러입니다. 스페이스X가 개발 중인 재사용 로켓 스타십을 두고 보도로 전해진 머스크의 목표는 그보다 열 배 넘게 아래입니다. 다만 스타십에는 아직 실제 청구가가 없고, 우리가 훑은 범위에서 확인된 것은 목표뿐입니다. 스타십 재사용을 다룬 앞선 글스타십 재사용: 재사용은 이미 증명됐다, 스타십은 아직이다의 판정도 같습니다.

스타클라우드 백서의 절감 주장도, 구글의 자체 분석도 아직 오지 않은 발사단가를 전제로 삼습니다. 발사단가가 내려가면 재발사 비용도 같이 내려갑니다. 나틱의 캡슐처럼 사람이 열지 않는 상자는 회사가 밝힌 대로라면 오히려 덜 고장 날 수 있습니다. 그러나 가속기 세대 교체는 고장이 아닙니다. 지상에서는 트럭이 하는 가속기 교체가 궤도에서는 발사 한 번이고, 그 무게는 가속기 세대가 바뀔 때마다 다시 올라갑니다.

이 판단을 거두게 할 관측은 넷입니다. 첫째, 이 판단의 근거가 되는 비행 기준선은 정거장 능동 열제어계 하나입니다. 비행으로 증명된 방열 실효가 그 실적의 3배 이상으로 공개되면 판단을 거둡니다. 둘째, 궤도 설비 하나의 방열 용량이 비행으로 1MW를 넘어도 같습니다. 공표가 아니라 올라간 실물이어야 합니다. 셋째, 스타십의 실제 청구가가 공표되면 그 가격으로 계산을 다시 합니다. 넷째, 궤도에서 돌린 계산이 관측 데이터 처리가 아니라 상업 규모의 범용 학습·추론으로 공표되면 판단의 뒷절반을 철회합니다.

다만 아무 일도 없다고 우리 판단이 맞았다는 뜻은 아닙니다. 그 규모의 궤도 데이터센터가 안 서고 내려보낼 데이터가 비싼 계산도 안 늘면 적중이 아니라 판단이 약해진 것으로 칩니다.

전개식 방열기(발사 뒤 펼쳐 넓이를 늘리는 방열기)나 더 뜨겁게 도는 방열기가 실효를 몇 배로 올리면 이 계산은 통째로 갈립니다. 그 기술이 언제 비행으로 증명될지는 우리가 모은 자료로 답할 수 없는 물음입니다.

관전 지표를 옮기시면 됩니다. 누가 궤도 데이터센터를 발표했는가가 아니라, kW당 질량과 그 무게를 몇 해마다 다시 올리는가입니다.