우주에 데이터센터를 짓는 것은 작동하지 않을 것이다

• 우주 데이터센터는 전력, 냉각, 방사선, 통신 등 모든 핵심 요소에서 지구 기반 센터보다 불리한 조건을 가짐
• 태양광이나 핵전원 모두 GPU 구동에 필요한 전력을 충분히 공급하지 못하며, ISS 규모의 태양 전지판으로도 200개 GPU 정도만 가동 가능
• 진공 환경에서는 대류 냉각이 불가능해, 방열판과 복잡한 열제어 시스템이 필요하며, ISS 수준의 시스템으로도 16개 GPU 정도만 냉각 가능
• 우주 방사선은 GPU·TPU에 치명적으로, latch-up과 SEU로 인해 칩이 손상되거나 성능이 급격히 저하됨
• 통신 대역폭도 지상 대비 현저히 낮아, 전체적으로 비용 대비 성능이 극히 비효율적인 개념임

전력 문제

• 우주에서 사용할 수 있는 전력원은 태양광과 핵전원(RTG) 두 가지뿐임
  • 태양광은 지상과 큰 차이가 없으며, 대기 손실이 미미해 효율 이점이 거의 없음
  • ISS의 태양 전지판은 약 2,500㎡ 규모, 최대 200kW 출력으로, GPU 약 200개만 구동 가능
• OpenAI 노르웨이 데이터센터(100,000 GPU) 수준을 맞추려면 ISS급 위성을 500기 발사해야 함
• RTG는 50~150W 수준의 출력만 제공해, GPU 하나도 구동 불가

열 제어의 한계

• 우주에는 공기가 없어 대류 냉각이 불가능, 오직 전도와 복사로만 열을 방출해야 함
• ISS의 Active Thermal Control System(ATCS) 은 암모니아 냉각 루프와 방열판을 사용하며, 16kW(약 16개 GPU) 처리 가능
  • 방열판 면적은 42.5㎡이며, 200kW급 시스템에는 531㎡ 방열판이 필요
• 이 경우 위성은 ISS보다 훨씬 커지며, 지상 서버랙 3개 수준의 성능밖에 제공하지 못함
• 저전력 카메라 시스템 설계 경험을 예로 들어, 우주 하드웨어는 극단적 저전력 설계가 필수임을 강조

방사선 내성 문제

• 우주 방사선은 태양 입자와 우주선으로 구성되며, 전자부터 산소핵까지 다양한 고속 입자가 칩을 손상시킴
• 주요 영향은 단일 사건 교란(SEU) 과 단일 사건 래치업(latch-up)
  • SEU는 일시적 비트 오류를, latch-up은 칩 영구 손상을 유발
• 장기 운용 시 총선량 효과(Total Dose Effect) 로 트랜지스터 성능이 저하되고, 클록 속도 감소 및 전력 소모 증가 발생
• 차폐는 효과가 제한적이며, 질량 증가와 2차 입자 발생 위험으로 오히려 악화 가능
• GPU·TPU는 소형 트랜지스터와 대면적 다이 구조로 인해 방사선에 가장 취약
• 우주용 칩은 2005년 수준의 PowerPC 성능에 불과하며, GPU를 동일한 방식으로 제작하면 성능이 극도로 저하됨

통신 제약

• 대부분의 위성은 무선 통신으로 최대 1Gbps 수준의 전송만 가능
• 레이저 통신은 시도 중이나, 대기 조건에 따라 불안정
• 지상 데이터센터의 100Gbps 이상 랙 간 연결과 비교하면 대역폭 격차가 매우 큼

결론

• 우주 데이터센터는 전력 확보, 냉각, 방사선, 통신 등 모든 측면에서 실현 난도가 매우 높음
• 지상 대비 비용은 과도하고 성능은 낮으며, 장기 운용 시 신뢰성도 떨어짐
• 기술적으로 가능하더라도 경제성과 효율성이 전혀 맞지 않는 발상으로 평가됨
• 요약하면, “우주는 어렵다(space is hard) ”는 현실을 무시한 재앙적 아이디어임