AI 데이터센터, 우주로 옮겨지는 전력전쟁의 현주소

2025년 12월 기준, 주요 빅테크 기업들이 AI 데이터센터의 ‘전력난’ 해소를 위한 해법을 지상에서 벗어나 ‘우주’에서 찾고 있다. 최근 1년간 OpenAI, 마이크로소프트, 아마존, 구글 및 중국 BAT(바이두, 알리바바, 텐센트) 등 전 세계 IT 거대 기업들은 저궤도(LEO, Low Earth Orbit) 위성 기술을 활용한 AI 데이터센터 분산·구축에 경쟁적으로 투자하여, 대체 에너지와 안정적 연산 능력 확보를 목표로 삼고 있다. 2025년 4분기 기준, 미국 내 AI용 데이터센터 전력 수요는 2023년 대비 약 47% 급증했으며, 단일 중대형 데이터센터의 월간 전기 소모량은 도심 주거 10만 가구 전력 사용량의 1.8배에 육박한다(미 에너지정보청, 2025년 11월 발표집계). 이로 인해 캘리포니아, 텍사스 등에서 IT 시설 전력 소모 제한 법안 논의가 본격화되는 등 전력 인프라 부담이 사회적 논점으로 부상하고 있다.

우주 기반 데이터센터에 대한 투자는 2023년 3.8억 달러 수준에서 2025년 11.4억 달러(연평균성장률 74% 이상)로 폭증했다(Statista, 2025년). 구글은 2025년 9월 저궤도 미니 위성 12기 군집을 통한 AI 연산 테스트에 세계 최초로 성공했다. 마이크로소프트는 2025년 상반기 AI 특화 데이터센터를 ISS 근처 궤도로 이송 완료했으며, 전력생산은 태양광–열복합 발전(모듈효율 37%, ESS 내장) 방식으로 주야간 무정지 운영을 달성하였다. 관련 업계 증언에 따르면 지상 대비 28~33% 이상 안정적인 에너지 공급이 가능하며, 대기권 교란/자연재해/지진 영향에서도 자유롭다는 점이 수치로 입증되었다.

AI 대규모 언어모델(Large Language Model) 학습 및 추론 과정에서 필수적인 전력 소모량은 모델 대형화 추세에 따라 가파르게 증가 중이다. 2025년 11월 기준, GPT-6 트레이닝 시 최대 117MW/H 전력 소모량이 기록되었다. 2024년 대비 19% 상승한 수치다. 이런 연산 집약 서비스를 제한할 현실적인 대안이 사실상 없는 구조에서, 위성 기반 데이터센터의 에너지 자립 가능성은 기업별 경쟁력의 변수가 되고 있다.

위성 통신의 대역폭(LEO 위성, 2.3~12Gbps)은 지상망(광섬유 기준 최대 400Gbps)에 비해 현저히 낮으나, 핵심 연산/데이터 처리만 위성에서 처리하고 요약 데이터만 지상에 전송하는 하이브리드 모델 도입으로 실제 사용상의 병목은 최소화된다는 실증 평가(2025년 3분기, AWS·네트워크업계 공동테스트)도 나왔다. 이에 따라 AI 데이터센터에 배분되는 전체 클라우드 트래픽 중 위성경유량 비중이 2025년 12월 0.2%에서 2028년 2%까지 증가할 것으로 추산된다(가트너, 2025년 11월).

단, 기술적 한계와 리스크도 뚜렷하다. 위성발사 실패, 우주쓰레기 충돌과 데이터 보안 문제(저궤도 1km²당 위성잔해 평균 5.7개, 2025년 유럽우주국 자료) 등은 단기간 내 비용효율로 상쇄되기 어렵다는 분석이 다수다. AI 특화 하드웨어의 무중력 환경 내 냉각 및 소재 마모, 우주방사선에 따른 고장률(2025년 기준 지상 하드 대비 12.5배↑) 역시 보수적으로 평가된다. 일부 전문가는 위성-지상간 전력 손실·지연율(평균 43~58ms) 자체가 고속 실시간 서비스에는 부적합할 수 있음을 지적한다.

아직 법제도, 국제표준 부재 또한 숙제로 남아 있다. 위성 데이터센터에 대해 국경, 규제, 해킹 위협 관리, 탄소중립 영향까지 명확히 정의된 국가별 조약은 없다(UN COPUOS, 2025년 10월 실태조사). 기술 주권 차원의 자국 우주영역 내 서버 배치 의무 논의도 2025년 들어 미국, 중국, EU 등에서 잇따라 확산됐다. 동시에 우주 데이터센터 건설에 투입되는 희토류·메탈·태양광 셀 등의 수급도 2025년 현재로선 소수 대기업 중심의 독과점 시장에 머무르고 있다.

요약하면, 2025년의 빅테크 AI 인프라 투자는 에너지 한계 극복 및 지구 리스크 분산을 위한 실사례가 빠르게 늘고 있음을 수치로 확인할 수 있다. 단기간 내 대중적 서비스 전이보다는, 장기적인 에너지 자립·초연산(Exascale) 경쟁 구도가 선명해질 전망이다. 국제 통계와 실증 데이터로 미뤄볼 때, 인간-인공지능-우주 인프라의 결합은 앞으로도 각종 기술적·현실적 장벽 내에서 한계와 확장성을 동시에 제공할 것으로 보인다. 지상에 머문 기술의 한계와 우주의 리스크, 그리고 표준화의 공백이 맞물리는 현 시점에서, 데이터센터의 공간전쟁은 우주 차원에서 새로운 전력·네트워크 지형을 예측하는 수치적 척도가 되고 있다.

— 정세라 ([email protected])