‘우주 클라우드’ 시대 본격 개막

[애플경제 김미옥 기자] 이른바 ‘우주 클라우드’가 클라우드 기술의 완결판으로 주목받으며, 부상하고 있다. 이는 우주 공간 내에서 또는 위성 데이터를 위한 클라우드 서비스다. 위성 제어나 위성을 통한 데이터 수집, 수집한 데이터 전송 등이 핵심이다. 또 위성을 엣지로 활용하는 엣지 기반의 커뮤니케이션, 라우팅, 가상 네트워크 등 통신 서비스, 지상국의 디지털 기반 최적화 등을 클라우드 안에서 처리하도록 하는 것이다.

현재는 아마존 AWS와 MS 애저 스페이스 및 애저 오비탈 등 기존 클라우드 빅테크들이 이 분야 기술을 주도하고 있다. 이들은 지상 기지국 중심의 서비스, 위성 엣지를 지원하고 우주 시설 안에서 클라우드를 작동하는 경우, 지구 위 어디서든 클라우드와 연계하는 서비스 장비 등을 중심으로 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 또한 군사적 목적의 우주 공간 활용에 필요한 클라우드 기반 서비스도 주목을 받고 있다.

한상기 테크프런티어 대표는 최근 이에 관한 보고서를 통해 “우주 클라우드는 앞으로 다양한 영역에서 널리 활용될 전망”이라며 “통신과 인터넷, 농업 개선, 정부와 국방, 오일과 가스 산업, 과학 기술, 자율 주행, 삼림 관리, 지구 관측이나 기후 변화 등의 영역에서 활용이 증가할 것”이라고 밝혔다.

궤도 위성에 최초로 AWS 에지 기능 탑재

가장 앞선 기술로 평가되는 AWS는 2022년 11월 처음으로 궤도 위성에서 AWS 컴퓨팅 및 머신 러닝 서비스를 실행한 케이스다. 이를 위해 저궤도 위성(LEO)에서 10개월 동안 컴퓨팅을 수행했으며, 고객이 클라우드를 사용해 궤도 위성에 있는 우주 데이터를 직접 수집, 분석할 수 있는 빠르고 효율적인 방법을 테스트하기 위해 설계했다. 또한 궤도 위성에 처음으로 AWS 에지 기능을 탑재했다. 이에 고객은 궤도에 있는 방대한 양의 원시 위성 데이터를 자동으로 분석하고, 저장과 추가 분석을 위해 가장 유용한 이미지만 다운 링크해 비용을 절감하고 적시에 의사 결정을 내릴 수 있다.

한편 AWS는 높은 지연 시간과 제한된 대역폭 네트워크 등의 문제를 해결하기 위해 글로벌 우주 파트너인 디오빗(D-Orbit) 및 유니밥(Unibap) 등과 협력하기도 했다. 또 나사(NASA)도 AWS를 활용해 우주 비행사, 과학자, 업무 효율성을 높이려는 모든 업무를 지원하고 있다. 지구관측솔루션 기업인 라이브이오(LiveEO) 역시 대량의 데이터를 빠르게 저장함으로써 실시간 위성 데이터의 유용성을 높이고 머신 러닝 모델을 적용하고 있다.

디오빗(D-Orbit)은 특히 지구 궤도의 정확한 위치로 위성을 전송하는 라스트 마일 전송을 구현하고 있다. 이는 궤도에서 AWS 컴퓨팅과 머신 러닝을 활용해 정보를 직접 처리한 다음 고객에게 전송, 비즈니스 운영을 최적화하는 우주 클라우드 네트워크를 실현한 것이다. 이에 “앞으로는 위성에 대한 위치 조정, 검수, 수명 연장, 유지 보수, 긴급 문제 해결, 임무 완료 처리 등을 궤도에서 할 수 있을 것으로 예상한다.”는 얘기다.

액시엄(Axiom)도 우주 국제 정거장에 탑재, 궤도 내에서 AWS 머신러닝을 실행하는 AWS 스노우콘(Snowcone)을 통합, 운영하고 있다. 스노우콘은 지상 시설과 완전히 분리된 정거장에서 AWS 기능을 제공하는 것이다. 연결이 거의 없거나, 전혀 없는 환경에서 엣지 컴퓨팅, 데이터 스토리지, 이동 중 데이터 등을 전송한다. 스노우콘은 2개의 CPU, 4GB 메모리, 14TB SSD 스토리지로 많은 로컬 처리와 저장을 할 수 있다.

MS, 애저 스페이스와 애저 오비탈

마이크로소프트도 2022년에 클라우드와 위성 기술을 통합한 플랫폼 ‘애저 스페이스’를 공개했다. 전 세계 어디서나 모든 디바이스를 연결해 지리적 위치와 관계없이 모든 산업 분야에 접근할 수 있게 한다는 취지다.

애저 스페이스는 다중 궤도, 다중 대역, 다중 공급업체 기능이라는 3가지 기본 요소를 갖추고 있다. 이를 기반으로 ‘애저 궤도 에뮬레이터’와 ‘애저 모듈형 데이터 센터’를 제품으로 제공한다. 애저 스페이스는 다중 궤도, 다중 밴드, 다양한 벤더에게 클라우드 기반 역량을 제공하면서 이를 통해 포괄적인 위성 연결 솔루션을 제공하겠다는 목표다.

앞서 2020년 10월 스페이스X, SES 등과 협력, 우주용 클라우드 컴퓨팅 사업을 시작할때부터 ‘애저 스페이스’라는 플랫폼을 제공키로 했다. ‘애저 스페이스’는 스타링크 광대역 네트워크에 접근하면서, 모바일 클라우드 컴퓨팅 데이터 센터를 제공하는게 목표다. 즉 “어디에나 배포할 수 있는 컨테이너형 장치로서 원격 연결 접근을 생성하거나, 기존 접근을 지원하는 회사의 새로운 애저 모듈형 데이터센터(MDC)에 접근할 수 있다”는 설명이다.

‘애저 모듈형 데이터 센터’는 어디서나 사용할 수 있는 이동식 필드 유닛을 갖춘 완전한 데이터 센터 솔루션이다. 이동 중에도 사용할 수 있도록 설계해 필요한 위치와 관계없이 애저 처리 및 스토리지 리소스를 사용할 수 있다.

한편 SES는 세계 최대 위성 사업자이자, 콘텐츠 연결 솔루션 제공업체다. MS와 협력, 애저 오비탈의 중궤도(MEO) 인터넷 연결 파트너 역할을 한다. 이를 확장해 MEO 위성 연결을 MDC와 더욱 통합하고 있다. SES는 또 애저 팀과 협력, MDC에서 모의실험으로 광섬유 중단 상황을 시연했다. 이를 통해 네트워크가 광섬유에서 SES의 위성 연결을 통해 애저로 자동 전환할 수 있음을 실증하기도 했다.

마이크로소프트는 또 애저에 우주 공간의 서비스인 ‘애저 오비탈’이 있다. 이는 일종의 매니지드 서비스다. 이는 위성과 통신, 제어, 데이터 처리와 운영 확장을 애저를 이용해 직접 할 수 있다. SES, KAST, ‘Viasat’, 크라토스, AMERGINT, Kubos, USEI 등 여러 기업이 파트너로 함께 참여하고 있다. 이에 ‘애저 스페이스’는 그후 ‘애저 오비탈 지상국 서비스’로 이름을 바꿨다. ‘애저 오비탈 지상국’은 위성과의 통신 서비스 역할을 하는 지상 스테이션이다. 이를 통해 애저에서 직접 운영을 위한 간단하고 통합된 데이터 확장 및 처리를 수행하는 것이다.

‘애저 오비탈 지상국’은 애저 데이터 센터나 그 근처에 있으며 NGSO(비정지궤도 지구 궤도 위성)와 접촉하도록 하며, 지구 저궤도(LEO)와 중궤도(MEO) 위성을 포함한다. 즉 데이터가 가상 네트워크에 전달되는 클라우드 환경으로 위성 데이터를 가져올 수 있다는 설명이다. 특히 이는 장차 ‘서비스로서의 지상국(GSaaS: Ground Station as a Service)’이라는 개념으로 확장할 것이란 전망이다.

伊, 레오나르도 우주 클라우드 시스템

한편 이탈리아 항공 우주 및 방위 기업인 레오나르도 역시 우주 클라우드 시스템 구축을 목표로 이탈리아 국방부와 함께 연구 프로젝트를 진행하고 있다. 이는 군사 우주 클라우드 아키텍처(MILSCA)로서, 국방목적에 맞게 이탈리아 정부와 군대가 우주에서 고성능 컴퓨팅 및 스토리지 기능에 직접 접근할 수 있도록 한 것이다.

이는 지구 궤도를 도는 인공위성의 안전한 네트워크 내에 클라우드 인프라, AI 및 슈퍼컴퓨팅을 통합한다. 해당 위성은 100테라바이트 이상의 데이터 저장 용량과 250 TFLOPS가 넘는 처리 능력을 갖고 있다.