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우주에 데이터센터를 짓는 것은 작동하지 않을 것이다

 (taranis.ie)
1P by GN⁺ 4일전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 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
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GN⁺ 4일전  [-]
Hacker News 의견

  • 전문가들이 “불가능하다”고 말하는 걸 그대로 믿는 건 좋은 생각이 아님
    과학과 기술은 장례식 하나씩 치르며 발전함
    중요한 건 재사용 로켓으로 우주 접근 비용을 10~100배 낮추는 것임
    ISS는 우주 접근이 매우 비쌀 때 설계된 탓에 비효율적이었음
    이제는 모바일 기기의 열 기술이나 방사 냉각을 활용할 수 있음
    비용이 낮아지면 학위보다 실무 감각이 뛰어난 사람들이 우주 프로젝트에 참여할 수 있게 됨
    지구에서는 불가능한 창의적 실험이 우주에서는 가능함 — 예를 들어 회전하는 장치 내부에서 대류를 만들 수 있음

    • 선택 편향임
      과학은 소수의 천재가 혁신을 일으키는 경우가 거의 없음
      하이젠베르크나 아인슈타인 같은 예외 뒤에는 수천 명의 영구기관 발명가들이 실패로 사라졌음
      실제 과학 발전은 느리고, 집단적이며, 점진적인 과정임
    • 반론으로 OceanGate 사례를 떠올림
      “불가능하다”는 말이 맞을 때도 있음
      아무리 의지가 강해도 물리 법칙은 무시할 수 없음
    • “창의적인 사람들이 우주에 접근할 수 있게 해야 한다”는 말에 동의함
      우주는 아직 부동산이 거의 무료인 곳임
      사우디 자본이나 사모펀드가 희소 자원으로 만들기 전까지는 말임
      농담이지만, 우주에서는 모두가 로켓을 타고 우주 맥도날드 드라이브스루에 갈 수도 있음
    • 이 글은 좋은 체크리스트로 봐야 함
      제시된 문제를 해결할 아이디어가 없다면 시작하지 말아야 함
    • 우주에서의 열전도는 가장 어려운 문제 중 하나라고 생각함
      공기가 없으니 열을 퍼뜨릴 매개체가 없음
      결국 내부 온도가 계속 올라가 태양계의 오븐이 될 수 있음

  • 솔직히 말해, 진지한 기업이 우주 데이터센터를 실제로 지을 의도는 없다고 봄
    진짜 목적은 “한다고 말함으로써” 지상 데이터센터의 문제를 가려내는 서사를 만드는 것임
    대부분의 사람은 진공에서의 열전달이 얼마나 어려운지 모르기 때문임

    • 유일한 장점은 24시간 태양광 전력을 쓸 수 있다는 점임
      하지만 태양광 가격이 계속 떨어지고 있어서, 밤이나 흐린 날의 전력 공급이 진짜 병목임
    • 이런 발표는 광고 효과로 봐야 함
      실제로는 새롭지 않지만, “미래지향적” 이미지를 유지하기 위한 것임
      결국 미래의 약속 위에 세워진 마케팅임
    • 요즘 AI 버블에서 나오는 엉뚱한 아이디어들도 같은 맥락임
      데이터센터 반대 여론이 커지자 “우주로 옮기겠다”는 식의 SF식 비전으로 투자자들을 안심시키는 것임
      이건 멍청한 게 아니라, 목표가 “최대한 빨리 돈 버는 것”이기 때문임
    • “한다고 말하는 것만으로도 돈이 된다”는 점에서
      Theranos, WeWork, Tesla, NFT, Crypto 같은 사례가 떠오름

  • 나도 회의적이지만, 냉각 문제에 대해선 ISS와 소형 위성 군집을 비교하는 건 부적절하다고 봄
    ISS의 16kW 냉각 시스템은 대형 구조물용이고, Suncatcher는 2kW 수준의 소형 위성임
    광학 링크로 연결된 소형 위성 클러스터라면 수동 냉각으로도 충분할 수 있음
    다만 발사로 인한 기후 영향과 5년짜리 짧은 수명은 더 큰 문제라고 생각함

    • Starlink v2 Mini는 35kW급 태양광을 탑재함
      2kW는 현대 위성의 한계와는 거리가 큼

  • 『A City on Mars』라는 책을 보면
    달이나 화성의 자급자족 정착지는 거의 불가능하다고 함
    남극 기지나 Biosphere II 사례처럼, 보급 없이는 유지가 어려움
    지구에서 가장 나쁜 땅이 화성의 최고 부동산보다 낫다는 결론임

    • 정말 맞는 말임.
      참고로 HN에 올라온 세계에서 가장 고립된 정착지 다큐멘터리도 흥미로움
      관련 링크
    • 하지만 『A City on Mars』는 조사 부족과 오류가 많았음
      『The Case for Mars』 같은 반론서도 함께 읽어야 균형 잡힌 시각을 가질 수 있음
    • 나도 이 책은 부정적 태도만 가득한 인상임
      문제 해결 접근이 부족했음
      대신 NSS의 반박 논문을 함께 읽어보길 권함

  • 지상 데이터센터가 더 싸다는 건 맞지만, 기사에서 몇 가지를 놓친 부분이 있음
    ISS는 30년 된 기술이고, 지금은 태양광 효율이 훨씬 높음
    Starship과 New Glenn 덕분에 발사비용도 급감 중임
    Starlink가 이미 수백만 명에게 저지연 인터넷을 제공하고 있음
    우주 태양광 송전도 더 이상 공상과학이 아님
    기술이 계속 발전하면 지금은 비현실적인 것도 가능해질 수 있음

    • 하지만 열 관리가 진짜 한계임
      태양광 효율이 좋아져도 냉각 문제는 해결되지 않음
      또한 Starlink 속도는 지상 광케이블에 비하면 느리고 지연이 큼
      우주 태양광도 수십 년간 논의만 있었지 경제성이 없었음
    • ISS는 그림자 구간이 많고, 전력·열·지연 모두 큰 문제임
      GPU 랙 하나만 해도 수십 kW가 필요하고, 무게도 톤 단위임
      결국 지구정지궤도로 가면 전력은 안정되지만 지연이 커짐
      학습효과 운운해도 실질적 진전은 없음
    • “반박은 쉽게 쓸 수 있다”는 말엔 동의함
      하지만 숫자와 근거 없는 주장은 아무 의미 없음
    • 글쓴이의 전문성을 의심함
      실제로 우주 하드웨어를 만든 사람과 비교할 자격이 있는지 묻고 싶음

  • 태양광 패널은 우주에서 훨씬 가볍게 설계할 수 있음
    바람·중력·우박 같은 하중이 없기 때문임
    열 방출은 냉매 순환으로 해결 가능하며, 고온 방출 시 방열 면적이 급감함
    방사선 차폐도 규모가 커질수록 효율이 좋아짐
    결국 스케일의 문제로, 대형화하면 충분히 해결 가능하다고 봄

  • 우주 데이터센터 구상은 사실상 국가 통제를 피하려는 시도로 보임
    국가는 토지, 전력, 인터넷 인프라를 통제함
    따라서 우주에 독립된 인프라를 두면 국가의 영향력 밖에서 자산을 운영할 수 있음

    • 게임 Eclipse Phase의 설정이 떠오름
      소행성 채굴과 우주 거주가 가능해지자 국가의 힘이 약화되고
      기업이 새로운 권력으로 부상함
      결국 전쟁과 회색 질량(나노봇 재앙)으로 지구가 멸망함
      인간은 로봇 몸에 의식을 업로드해 생존하게 됨
    • 하지만 현실적으로는 말이 안 됨
      모든 발사체 기업은 정부의 허가와 자금에 의존함
      우주 인프라는 국가 공격에 극도로 취약함
    • 반위성 무기(ASAT)만 봐도
      국가가 마음먹으면 쉽게 파괴 가능함
    • 국가 관할을 피하려면 우주에서 스스로 방어해야 함
      하지만 무인 장비라면 공격받아도 책임질 주체가 없음
    • 같은 논리라면 Google이 AWS 데이터센터를 폭파해도 된다는 말임
      우주는 법 없는 서부 개척지가 아님

  • NASA에서 항공전자 시스템을 다뤘던 입장에서
    이 글은 우주 데이터센터가 불가능한 이유를 잘 요약했다고 봄
    SEU(단일 사건 교란)와 열 문제 모두 핵심임
    ISS도 LEO(저궤도)에서 SEU를 겪고 있으며, 남대서양 이상대에서는 더 빈번함

    • 나처럼 우주 기술을 잘 모르는 사람도
      제일 먼저 “냉각은 어떻게 하지? ”라는 의문이 들었음
    • SEU는 지상에서도 발생함
      Airbus의 대규모 수정도 SEU 관련 문제였음
    • SEU는 이미 지상 FPGA에서도 흔함
      2~3중 복제 로직으로 오류를 감지하지만, GPU에 적용하면 병렬성 손실이 큼
      결국 비효율적임
    • 유일한 장점은 우주의 배경 온도가 낮다는 점일 수 있음
      초기 투자비를 무시하면 냉각비 절감이 가능할지도 모름
      아마 그게 이 아이디어의 “판매 포인트”일 것임

  • 우주 전력의 주요 원천은 태양광과 핵에너지뿐임
    그렇다면 미국 정부나 사우디 자금은 기대하기 어려움
    대신 민간 투자나 코인형 펀드로 포장될 가능성이 큼
    결국 또 다른 “우주판 WeWork + SBF + Musk” 서사가 만들어질 것임

  • 현재 궤도에는 Starlink 위성 8,000기 이상이 있음
    각 위성은 30㎡의 태양광 패널을 갖고 있어 총 24만㎡ 규모임
    ISS의 10배 수준이며, 차세대 버전은 250㎡ 패널을 탑재할 예정임
    이미 방사선 차폐와 열 방출 기술은 검증됨
    결국 남은 문제는 비용뿐이며, 우주 발사비는 계속 내려가고 있음

    • 하지만 여전히 지상 대비 수백만 배 비쌈
      유지보수 비용도 천문학적임
    • 그렇다면 MW당 비용이 얼마인지가 핵심임
    • 수십억 달러짜리 위성 세대가 GPU 한 대만큼도 못 돌린다면
      경제성은 전혀 없음
    • Starlink가 해결했다고 보기엔 무리임
      기사에서 지적한 문제들은 여전히 근본적으로 해결되지 않음
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