구글, 우주에 TPU 띄운다… '프로젝트 선캐처' 첫 위성 발사

구글이 자사 AI 가속기인 TPU를 궤도에 올려 실제로 동작하는지 확인하는 첫 시험에 나선다. '프로젝트 선캐처'라는 이름의 이 장기 연구는 우주가 확장 가능한 머신러닝 연산 인프라의 자리가 될 수 있는지를 탐구하는 것을 목표로 한다. 이번에 발사되는 프로토타입 위성은 그 첫 번째 실증 단계다.

위성은 SpaceX의 Transporter-18 라이드셰어 미션에 실려 발사되며, 개발은 Planet과 협력해 진행됐다. 임무의 핵심은 궤도에서 TPU가 받는 물리적 스트레스와 방사선·열 극한에 대한 데이터를 수집하는 것이다. 지상에서 아무리 시뮬레이션해도 알 수 없는 값들을 실제 궤도에서 얻겠다는 구상이다.

발사 자체가 첫 번째 관문이다. 저궤도까지 올라가는 약 10분 동안 우주선은 격렬한 진동과 최대 중력의 10배에 달하는 지속 가속을 견딘다. TPU 칩 같은 개별 부품에 걸리는 힘은 50~100g까지 치솟기도 한다. 팀은 위성을 3개 축으로 흔들어 발사 주파수를 모사하는 진동 시험을 했고, 하드웨어가 예상보다 잘 버텨줬다고 설명했다.

대기권 밖의 방사선은 또 다른 변수다. 태양 활동과 우주선(cosmic ray)은 전자 부품에 오류를 일으킬 수 있다. 구글은 UC 데이비스 크로커 원자력 연구소의 양성자 빔 시설에서 실제 AI 워크로드를 돌리며 TPU를 시험했고, 비트플립 같은 오류가 작업에 어떤 영향을 주는지 관찰했다. 초기 결과로는 Trillium TPU가 5년 임무 기간 동안 받을 것으로 예상되는 총 이온화 선량보다 큰 값을 견뎌냈다.

냉각 문제는 지상과 접근 자체가 다르다. TPU는 좁은 면적에서 많은 열을 내는데, 진공 상태인 우주에는 공기 흐름이 없어 방열판을 통한 복사만이 열을 내보내는 경로다. 팀은 히트파이프와 방열판을 조합하는 방식을 포함해 여러 대안을 검토 중이며, 우주의 열·진공 환경을 재현한 열진공 챔버에서 기술을 시험해 왔다.

우주를 연산 거점으로 쓰려는 이유는 전력이다. 저궤도에서는 태양광을 거의 상시로 받을 수 있어 지상보다 최대 8배 많은 전력을 생산할 수 있다. 장기적으로는 여러 위성 군집을 묶어 더 큰 AI 워크로드를 궤도에서 처리하는 그림을 그린다. 이를 위해 위성들은 레이저로 서로 통신해야 하는데, 기존 우주 통신이 장거리·저대역폭에 최적화된 것과 달리 초근거리에서 초고대역폭을 유지해야 한다. 양쪽이 모두 움직이는 상태에서 수 마일 밖 동전 크기 표적을 맞히는 수준의 정밀도가 요구된다는 설명이다. 구글은 2027년 위성 두 기를 궤도에 올려 이 레이저 연결을 시험할 계획이다.

개발자 입장에서 당장 실무가 바뀌는 것은 아니다. 이번 발사는 상용 서비스가 아니라 데이터 수집과 실패 지점 파악을 위한 초기 실험이다. 다만 AI 연산의 전력·냉각 병목을 극한 환경에서 푸는 과정에서 나오는 방열 설계, 방사선 내성 검증, 고정밀 광통신 기술은 지상 데이터센터와 가속기 설계에도 피드백될 수 있는 연구다.

주의할 점도 분명하다. 일부 항목은 지상 시험으로 대체할 수 없어 궤도에서만 확인 가능하며, 이번 첫 발사는 무엇이 동작하고 어디서 깨지는지를 배우는 단계에 가깝다. 상용화 시점이나 비용 구조는 아직 제시되지 않았고, 2027년 마일스톤까지는 단계적인 검증이 이어진다.