편집자 주

◆ 홍종호> 다음 이야기 알아볼까요?

◇ 최서윤> AI 전력 위기, 우주 태양광으로 푼다.

◆ 홍종호> 우주 태양광. SF 소설에 나오는 얘기고 저도 한 번 사석에서 '야, 이렇게 되면 세상 바뀐다' 얘기한 적이 있는데 현실로 다가오는 겁니까?

◇ 최서윤> 그런 것처럼 보입니다. (웃음) 미국 우주 태양광 기업 오버뷰 에너지가 세계 최초로 우주 태양광 기술 실증에 성공했다는 소식이 나와서 가지고 와봤어요. 우주 태양광 하면 말 그대로 우주에 인공위성 띄워서 거기에 발전기 설치해서 태양빛을 우주에서 모아서 전기 생산하고 그걸 지구로 보내는 기술입니다. 인공위성에 거대한 태양 전지판을 달게 되면 밤낮없이 전기를 얻을 수 있습니다. 1GW, 원전 1기 급까지 생산할 수 있는 기대도 커지는데요.

◆ 홍종호> 일반적으로 태양광 약점이 간헐성 아니에요. 낮 시간밖에 발전이 안 된다. 근데 하늘 위 우주에서 하면 계속 발전되는 거네요?

◇ 최서윤> 아주 중요한 특징입니다. 24시간 내내 햇빛을 받을 수가 있는데요. 대기 중에서 햇빛을 반사시키는 공기 입자나 구름 방해 요인도 전혀 없습니다. 덕분에 우주에서 생산할 수 있는 에너지가 지상 태양광보다 무려 8배에서 10배 정도 많다고 해요. 지금 에너지 전환이 화두잖아요. 우리나라 포함해서 여러 나라가 2050년 탄소 중립을 달성해야 되는데 가장 큰 난제 중 하나가 최근에 떠오르는 게 인공지능 개발 경쟁이잖아요. 인공지능에 사용하는 전력량이 늘어나다 보니까 대규모로 무탄소 청정 에너지를 개발해야 되는 과제에 놓여 있습니다. 그런데 우주 태양광이 중요한 대안이 될 수 있다는 거예요.

CBS 경제연구실 캡처

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◇ 최서윤> 발전 원리를 요약하면 세 단계예요. 첫 번째로는 인공위성에 달린 태양 전지판에서 태양빛을 전기로 변환하는 게 있고요. 두 번째로 전기 에너지를 빛의 속도라고 불리는 마이크로파나 레이저 빔으로 전환해서 빠르게 지상으로 쏩니다. 세 번째는 그 전파나 에너지를 지상에서 다시 우리가 쓸 수 있는 전기로 변환해서 각 도시로 전송하는 거예요. 여기서 첫 번째, 우주에서 태양전지로 전기 생산하는 기술은 이미 수많은 인공위성이 입증했다고 합니다. 관건은 두 번째예요. 우주에서 생산을 많이 했는데 전기를 지구로 안전하게, 효율적으로 에너지 손실 최소화하면서 보내는 기술이 아직 확보가 안 됐었습니다.

◆ 홍종호> 그렇죠. 전기라는 거는 전선을 통해서 송배전망을 통해서 가는 거 아니에요. 근데 우주에서 지상으로 쏘아준다는 거 아니에요? 누가 생각해도 이게 되겠나, 하는 거죠.

◇ 최서윤> 그런데 될 수도 있다는 가능성이 확인된 겁니다. 서두에 소개한 기업 오버뷰 에너지가 움직이는 항공기에서 레이저를 이용해서 5km 아래 위치한 지상 수신기로 고출력 전력을 성공적으로 전송하는 데 세계 최초로 성공했다고 해요. 사실 갈 길은 멀어요. 왜냐하면 5km 전송하는 데 성공했는데 우주 태양광 개발하려는 데는 정지궤도라고 불리는 35,000km 거리이기 때문에 아직 갈 길은 멀지만 일단 기술을 성공하면 계속 개발해서 효율을 높일 수가 있기 때문에 기대가 되는 거예요.

오버뷰 에너지가 2022년에 세워졌는데 그동안 3년 동안 조용히 기술을 개발했다고 해요. 스텔스 모드로 숨겨 있다가 투자금도 한 2000만 달러 정도 모으면서 개발해 왔는데 스텔스 모드를 완전히 해제한 겁니다. 베일을 벗고 대규모 투자 유치를 준비하고 있다고 합니다.

◆ 홍종호> 저의 과학 상식과 지식으로는 과연 가능한 건지, 또 경제학자 입장에서는 가능하더라도 어마어마하게 돈이 들어갈 것 같다는 생각이 들기는 해요.

◇ 최서윤> 네. 아무래도 투자 자금을 모아야 되다 보니까 그럴 수도 있는데 오버뷰 에너지 CEO 마크 베르테가 언론 인터뷰에서 이렇게 말했어요. 우리가 최근에 비행기에서 해낸 것과 10년 후에 우주에서 GW급으로 할 프로젝트에는 기술적인 차이가 전혀 없다. 충분히 할 수 있다. 이런 자신감을 보인 겁니다. 실제로 지금 많은 사람들이 우주 태양광 기술이 실현 가능하다 믿고 연구하고 있다고 해요. 오버뷰랑 비슷한 미국 우주 태양광 기업 에테르 플럭스도 내년에 레이저 빔 발전, 즉 빛의 속도로 전기를 우주에서부터 보낼 수 있는 레이저 빔 발전 시연을 준비 중이고요. 중국도 몇 년 전부터 여기에 대규모 투자를 하고 있죠. 일본도 그렇고요. 우리나라도 연구 기관 주도로 우주 태양광 기술, 연구는 하고 있다고 합니다.

CBS 경제연구실 캡처

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◆ 홍종호> 지금 우주 태양광 기술이 주목받는 이유가 또 한 가지 있잖아요. 빅테크 기업들이 우주 데이터센터에 주목하고 있다.

◇ 최서윤> 인공지능 기술이 지금 너무 빠르게 발달하면서 데이터센터 전력을 공급할지가 되게 난감해졌어요. 일단 데이터센터 하면은 물이랑 전기 먹는 하마다, 저희 프로그램에서도 소개했었잖아요. 5년 후에 지금보다 전력 소비량 10배 이상 증가할 걸로 추정되고 있습니다. 데이터센터를 열이 발열이 심하니까 차갑게 식힐 냉각수가 부족하다는 문제도 더해지고 있었고요. 또 환경 오염 우려도 계속 제기됐었죠.

미국에서도 데이터센터 입지한 지역에서 전기 요금이 오르는 일도 있었다고 하고 전체적으로 뭐 소음이나 이런 것들에 있어서 데이터센터를 확대하는 데 애를 먹고 있었습니다. 그런데 우주에다가 데이터센터를 직접 지으면 어떠냐 이런 얘기도 나온 거예요. 아까 우주에서 태양광 개발하면 전기 발전한 다음에 여기까지 쏴야 되니까 문제였는데 그걸 쏴서 데이터센터에서 받아서 이용하는 게 아니라 아예 데이터센터를 위로 올려버리는 겁니다.

◆ 홍종호> 결과만 보내면 되는 거군요. 전기는 거기서 우주에서 쓰고.

◇ 최서윤> 그렇습니다. 우주에 데이터센터 지으면 우주 태양광 직접 이용하니까 대규모 전력을 그냥 24시간 이용 가능하다. 그리고 우주는 또 차갑잖아요. 냉각 기술 자체가 필요가 없다고 해요. 또 주민 수용성, 환경 영향 평가 이런 장벽들이 우주에서는 사라지는 겁니다.

◆ 홍종호> 물론 우주 쓰레기 문제가 있긴 해요. 하도 최근에 위성이 많아져서 길 잃은 위성들이 부딪히는 사고들이 발생한다고 하지만 일단은 차치하고 어쨌든 말씀 듣고 보니까 지구상에서 벌어지는 각종 규제나 주민 수용성 이런 문제는 훨씬 더 없을 것 같은 생각은 드네요.

◇ 최서윤> 네 장점이 많죠. 일론 머스크의 스페이스X, 그다음에 제프 베조스의 블루 오리진 모두 지구 궤도에다가 데이터센터 운영하는 계획을 세우고 있다고 합니다. 정지궤도에도 세우고 그다음에 한 2,000km 이하 저궤도에도 세우는 얘기들이 많이 나오더라고요. 올해 10월에 제프 베조스가요. 1GW면 원전 하나 정도인데 GW급 데이터센터가 향후 20년 내에 우주에 건설될 거다 얘기를 했어요.

태양 에너지를 끝없이 이용할 수 있기 때문에 지구 기반 데이터센터보다 성능이 뛰어날 거다, 이렇게 말해서 기대감을 높였고요. 머스크의 스페이스X도 지금 AI 컴퓨터를 탑재한 위성을 쏘아 올리면서 아예 위성 자체를 데이터센터로 만들겠다 계획을 밝혔습니다. 자체 로켓으로 우주 데이터 시장을 선점하겠다 이런 전략으로 읽히는데 내년에 스페이스X가 IPO 해서 상장하는 걸 준비하는데 IPO를 하려면 뭔가 내러티브가 필요하잖아요. 그 내러티브로 지금 우주 태양광, 우주 데이터센터가 회자되고 있습니다.

CBS 경제연구실 캡처

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◆ 홍종호> 기업들이 투자자 모으려는 전략들이 아주 대단하다는 생각이 드는데요.

◇ 최서윤> 맞습니다. 근데 뭐 우주 쓰레기도 말씀하셨지만 아직까지는 우주 태양광을 지구로 쏘는 게 안전한 기술인지 안전 검증도 필요합니다. 뭐 조류나 항공기 직접적인 인명 피해가 이어질 수도 있다 위험성도 우려되고 있고요. 비용이 또 가장 중요하죠. 경제성을 확보하는 게 중요한데 태양광 패널을 지상에 설치하는 게 아무래도 훨씬 저렴하고 ESS, 전력 저장 장치 기술도 매년 가격이 저렴해지고 있죠. 이렇게 지금 우리가 안고 있는 과제들을 해결할 대안들이 많이 나오고 있고 계속 경제성을 확보하는 과정에 있어요. 그래서 우주 태양광이 얼마나 먼 미래일지 아니면 가까운 미래로 다가올지는 이런 것들에 대한 검증을 해봐야 알 수 있다고 볼 수 있습니다.

이제 첫 걸음을 뗐기 때문에 공상과학 소설처럼 들리는 이 이야기가 진짜 현실이 될 수 있을지, 아까 기업인들 말한 것처럼 20년 내에 정말 실현이 가능할지는 지켜볼 필요가 있어 보입니다.

◆ 홍종호> 최 기자 얘기 들어보니까 생각보다 진척이 빨라요. 가능할까 싶었는데 일단 전기를 우주 태양광을 통해서 모으는 작업은 지금 충분히 된다는 거니까 상당히 관심 있게 지켜봐야 될 것 같고요. 우주 태양광과 우주 데이터센터, 상상하기 힘든 이 조합이 만약 만들어지면 물론 전기가 데이터센터에서만 필요로 하는 건 아니지만 전기에 대한 압박은 그만큼 줄어들 수 있는 거니까 주목해서 봐야 될 분야가 아닌가 싶습니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다. 지금까지 CBS 최서윤 기자였습니다. 고맙습니다.

◇ 최서윤> 감사합니다.

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