우주에서 쓴 하이쿠, 구글 TPU 궤도 AI 연산 시대 열었다

궤도 위에서 피어난 인공지능의 시 한 구절

구글의 AI 칩을 탑재한 위성이 지구 궤도상에서 처음으로 생성형 AI의 응답을 받아내는 데 성공하며, 우주 공간에서의 AI 연산 실험이 본격적인 궤도에 진입했다. 구글은 지난 30일(현지시간) 자사 공식 블로그를 통해 '프로젝트 선캐처' 시제품 위성이 궤도상에서 데이터센터 수준의 AI 응답을 생성했다고 발표했다. 이번 실험에서 구글은 위성에 탑재된 오픈 모델인 '젬마4'에 우주를 주제로 한 일본 정형시인 하이쿠를 작성하라는 명령을 전달했다. 위성이 노르웨이 스발바르 상공을 통과할 당시 내려받은 결과물은 “아래엔 푸른 구슬/고요한 우아함 속 흐르는 데이터/별빛이 내 코어를 채운다”라는 시적 문장이었다. 구글은 이를 통해 위성 기반의 AI 연산이 실제 작동함을 입증했다.

스페이스X 로켓 타고 오른 구글의 AI 기술력

해당 위성은 지난달 1일 스페이스X의 팰컨9 로켓을 통해 발사되었으며, 위성 전문 기업인 플래닛과 협력하여 제작되었다. 위성 내부에는 구글의 TPU 4개가 장착되어 있다. 테크크런치에 따르면, 이 위성의 전력 생산 능력은 최대 1kW 수준으로 제한적이라 한 번에 1개의 칩만을 약 20분 동안 가동할 수 있는 구조다. 구글은 약 3주간 진행된 시운전 과정을 통해 호스트와 트레이에 전원을 공급하고 초기 머신러닝 테스트를 모두 마쳤다. 이후 연구진은 우주를 테마로 한 5행 희시인 리머릭 작성과 탑재체 상태를 확인하는 명령 등을 추가로 시험했다.

극한의 우주 환경 극복과 차세대 위성 계획

향후 과제는 궤도상의 방사선 노출과 열 스트레스 환경에서 AI 성능을 검증하는 것이다. 특히 방사선은 메모리 값을 반전시키는 '비트 플립(Bit Flip)' 현상을 유발할 수 있는데, 이는 일반적인 감시 체계에 포착되지 않고 데이터를 오염시킬 위험이 있다. 지상 실험 결과에 따르면 이러한 현상은 단순 추론보다 모델 학습 과정에 더 치명적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 구글의 이번 시도는 엔비디아가 투자한 스타클라우드가 지난해 11월 엔비디아 칩을 실은 위성을 쏘아 올린 뒤 한 달 만에 젬마 모델을 구동했던 사례를 넘어서는 것이다. 당시 스타클라우드는 안드레이 카파시가 공동창업한 '나노(Nano)' 모델을 궤도에서 셰익스피어 전집으로 학습시키는 실험을 수행한 바 있다. 이번 실험을 통해 구글은 자사의 칩과 모델을 동시에 검증하는 단계에 올라섰다.

2027년 확장된 위성 네트워크 구축 목표

성공적인 검증 이후 구글은 2027년에 위성 2기를 추가로 발사할 계획을 세우고 있다. 차기 프로젝트에서는 발전 용량을 확대하고 위성 간 광통신 링크를 시연하는 데 집중한다. 테크크런치는 근접 비행하는 위성들을 고속 링크로 연결해 하나의 거대한 연산 장치처럼 나누어 처리하는 방식이 선캐처만의 차별점이라고 분석했다. 이는 위성 1기 단위로 추론을 수행하는 스타클라우드 방식과 대조되는 지점이다. 다만 이러한 경제성 확보는 스페이스X의 차세대 발사체인 스타십의 성공 여부에 달려 있다. 선캐처 연구진은 동료평가 분석을 통해 스페이스X가 과거 발사체만큼의 비용 절감을 이루려면 스타십을 1,800회 이상 발사해야 한다고 추산했다. 구글의 시니어 디렉터 트래비스 빌스는 이번 성과에 대해 자사의 칩이 공식적으로 우주라는 날개를 달았다고 평가했다.