우주 데이터센터 스타클라우드: 엔비디아 H100 궤도 실증과 발사비 손익분기 500달러의 계산

핵심 메시지

• 지상에서 새 전력 프로젝트를 짓기가 급격히 어려워지는 동시에 발사 비용은 빠르게 내려가면서, 우주에서 태양광으로 데이터센터를 돌린다는 계산이 성립하기 시작했다.
• 우주 태양광 발전은 전력을 지상으로 보내는 과정에서 95%를 잃지만, 데이터센터를 궤도에 올리면 그 손실이 사라진다. 손익분기 발사 비용이 킬로그램당 50달러에서 500달러로 완화된 것이 결정적이었다.
• 2025년 11월 발사한 스타클라우드 1호기는 엔비디아 H100을 포함한 GPU 5기를 상변화 물질에 통째로 담가 냉각하는 방식으로 궤도에서 고전력 GPU 구동을 실증했다.
• 남은 핵심 난제는 진공에서 열을 버리는 문제와 방사선 환경에서 칩을 동작시키는 문제 두 가지이며, 엔지니어링 인력이 여기에 절반씩 투입돼 있다.
• 창업자는 100곳 넘는 VC에게 거절당했지만, 발사 비용 하락과 지상 데이터센터 건설 규제 강화라는 두 흐름이 겹치면서 투자 분위기가 뒤집혔다고 말한다.

쉽게 이해하기

와이 콤비네이터의 라이트 콘 팟캐스트가 스타클라우드 공동창업자 겸 CEO 필립 존스턴을 초대해 우주 데이터센터라는 발상이 어떻게 사업이 됐는지 들었다. 출발점은 단순한 관찰이었다. 그는 맥킨지에서 각국 우주 기관과 일하며 발사 비용이 빠르게 내려가는 것을 보았고, 2023년 초 주말에 즉흥적으로 스타베이스를 찾아가 스타십 생산 설비 규모를 직접 확인했다. 하루 세 기 생산을 목표로 한 공장에 재사용까지 더해지면 몇 년 뒤 궤도 수송 능력이 지금의 수천 배가 될 수 있다고 보고, '발사 비용이 10분의 1이고 수송 능력이 1,000배라면 지금은 말이 안 되지만 그때는 말이 되는 것이 무엇인가'를 묻기 시작했다.

처음 답은 데이터센터가 아니라 우주 태양광 발전이었다. 회사 이름도 루멘 오빗이었다. 문제는 물리였다. 우주에서 만든 전력을 지상으로 전송하면 95%를 잃는다. 그런데 2023년에도 이미 새 전력 프로젝트 대부분이 데이터센터를 위해 지어지고 있었다. 그렇다면 전력을 내려보낼 것이 아니라 데이터센터를 올리면 된다. 손익분기 발사 비용을 다시 계산했더니 우주 태양광은 킬로그램당 50달러여야 했던 반면 데이터센터는 500달러면 됐고, 이 숫자가 현실에 훨씬 가까웠다. 회사는 곧바로 방향을 틀었다. 데이터센터가 첫 아이템이 된 또 다른 이유는 소행성 채굴이나 우주 제조, 우주 호텔과 달리 결과물을 지구로 재진입시킬 필요가 없다는 점이었다.

2025년 11월 발사한 1호기는 전형적인 스타트업식 물건이었다. 원래는 이미 여러 위성에 실린 적 있는 젯슨 칩을 올릴 계획이었지만 스페이스X 출신 공동창업자가 H100을 올리자고 밀어붙였다. 데이터센터급 GPU는 전력 밀도가 너무 높아 궤도에서 돌리는 것이 물리적으로 불가능하다는 반응이 대다수였다. 해법은 상변화 물질에 전원부와 메모리까지 전체를 담그는 방식이었다. 지속 운용에는 적합하지 않은 임시방편이지만 궤도에서 H100이 돈다는 사실은 증명했다. 열 진공 시험 시간이 없어 출하 전날 새벽에 얼음물에 담갔다 열풍기로 데우기를 반복했다는 일화도 나온다. 대형 방산업체가 같은 일에 7,500만~1억 달러를 부른 반면 이들은 발사를 포함해 200만 달러로 해냈다.

남은 난제는 두 가지로 좁혀진다. 첫째는 진공에서 열을 버리는 문제다. 공기가 없어 대류로 식힐 수 없으니 방열기가 필요한데, 국제우주정거장에도 이미 액체 냉각 루프 방열기가 있는 만큼 새로운 물리가 아니라 제조·엔지니어링의 문제다. 스타클라우드의 목표는 ISS 방열기 대비 와트당 질량 10분의 1 이하, 와트당 비용 500분의 1이다. 둘째는 방사선이다. 브룩헤이븐 국립연구소의 중이온 가속기와 녹스빌의 고속 양성자 사이클로트론에서 24시간 노출로 5년 임무 분량의 선량을 가하는 시험을 반복했고, 그 데이터로 차폐 설계와 비트 플립 대응 소프트웨어를 정한다. 부품은 값비싼 우주 등급 대신 자동차용 상용 부품 10종을 시험해 가장 잘 버티는 것을 고르는 방식을 쓴다. 통신은 다음 위성 20기에 스타링크 레이저 단말을 다는 계약으로 해결했다.

로드맵은 단계적이다. 1호기가 최소 실증이었다면 2호기는 정부·군 위성에 컴퓨팅을 파는 10킬로와트급 제품이고, 3호기부터는 하이퍼스케일 데이터센터를 겨냥한 200킬로와트·3톤급 위성이다. 스타십 한 기에 50기를 실을 수 있어 발사 한 번에 약 10메가와트가 올라간다는 계산이며, 회사는 이 위성 88,000기 규모의 컨스텔레이션을 FCC에 신청했다. 존스턴은 그 규모를 20기가와트급으로, 새벽·황혼 태양동기궤도의 수용 한계를 10테라와트로 제시했는데 지상 최대 데이터센터가 1기가와트 수준이라는 점과 대비된다. 다만 시점은 스타십 발사 빈도에 달려 있어, 지상 데이터센터와 본격적으로 경쟁하는 단계는 2028년 말쯤으로 봤다.

주요 인사이트

• 이 사업의 핵심 통찰은 우주 기술이 아니라 손익분기 계산의 이동이다. 전력을 내려보내는 대신 연산을 올려보내자 필요한 발사 비용 기준이 킬로그램당 50달러에서 500달러로 열 배 완화됐고, 그것만으로 공상과학이 사업 계획이 됐다.
• 우주 사업에 대한 창업자의 실무 조언은 '무엇을 올릴지 정하기도 전에 가장 빠른 발사부터 예약하라'는 것이다. 회사 설립 다음 날 30만 달러에 18개월 뒤 라이드셰어를 잡았고, 그 날짜가 조직을 움직이는 강제 장치가 됐다.
• GPU가 궤도에서 유리한 숨은 이유는 전력 형태에 있다. 태양전지판이 직류를 바로 내놓기 때문에 지상 데이터센터가 겪는 교류-직류 변환 손실이 없고, 직류-직류 변환만 하면 된다.
• 규제가 기술 로드맵을 바꾸고 있다. 원래 전제는 궤도 연산이 지상보다 단가가 싸야 한다는 것이었지만, 뉴욕이 신규 데이터센터 건설을 막는 등 지상에 짓는 것 자체가 정치적으로 어려워지면서 단가 우위 없이도 사업이 성립할 여지가 생겼다.
• 투자 분위기의 반전도 기술이 아니라 맥락이 만들었다. 2023년 말 200만 달러를 모으는 데 석 달이 걸리고 100곳 넘는 VC에게 거절당했지만, 발사 비용 하락에 대한 믿음과 지상 건설의 어려움이 동시에 분명해지자 판이 뒤집혔다.

자주 묻는 질문

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