구글 선캐처, 우주에서 첫 AI 답변 전송…결과는 하이쿠

구글의 우주 AI 실험 위성이 지상에서 받은 요청을 처리하고 첫 완전한 답변을 돌려보냈다. 순다르 피차이 구글 최고경영자는 31일 확인한 X 게시물에서 프로젝트 선캐처(Suncatcher)의 TPU를 궤도에서 켜고 프롬프트를 실행한 뒤 지구로 답을 받았다고 밝혔다. 결과물은 짧은 정형시인 하이쿠였다.

TPU는 구글이 머신러닝 연산을 빠르게 처리하도록 설계한 전용 반도체다. 구글 클라우드 문서는 많은 숫자를 한꺼번에 계산하는 행렬 연산에 맞춘 하드웨어와 고대역폭 메모리를 설명한다. 선캐처는 이 AI 연산 장치를 우주 환경으로 옮겨 작동 가능성을 확인하는 연구다. 지상용 제품 문서는 여러 TPU를 묶어 작업 규모를 늘리는 구성도 소개한다. 프로그램의 머신러닝 연산은 전용 칩이 처리하고 나머지 코드는 이를 연결한 호스트 컴퓨터에서 실행한다. 우주 시험에서 확인할 대상도 칩과 주변 장치가 함께 이뤄 내는 동작이다.

위성 발사 뒤 실제 요청과 응답까지 연결한 결과다. 구글은 10월 1일 플래닛과 만든 시범 위성이 스페이스X의 트랜스포터-18 임무로 발사됐으며 교신을 확인했다고 발표했다. 플래닛은 10월 20일에도 선캐처 시범 위성을 포함한 당시 발사 위성들이 정상 상태로 보정 작업을 진행 중이라고 밝혔다. 구글이 발사 때 제시한 임무는 비행의 물리적 충격과 방사선·온도 변화 속에서 TPU가 어떻게 작동하는지 궤도 자료를 모으는 것이었다. 이 자료는 후속 위성의 설계를 다듬는 데 사용한다.

선캐처가 목표로 삼는 것은 태양광으로 전력을 얻고 여러 위성이 연산을 나눠 맡는 기반 시설이다. 구글의 2025년 11월 연구 소개는 적절한 궤도의 태양광 패널이 지상보다 최대 8배 생산적이며 거의 연속으로 전력을 만들 수 있다고 설명했다. 이는 앞으로 구성할 시스템의 설계 근거로, 궤도 선택과 위성 간 연결이 함께 필요한 구상이다.

진공에서 열을 내보내는 방법

칩이 만드는 열은 별도의 설계 과제다. NASA의 소형 위성 열 제어 자료에 따르면 진공에서는 공기 흐름을 이용하는 대류가 없으며, 위성 내부의 열은 주로 전도로 이동하고 외부와는 열복사로 교환된다. 내부에서 열을 옮기는 경로와 우주로 열을 내보내는 표면을 함께 설계해야 한다. NASA는 방열판을 과도한 열을 복사로 방출하는 전용 표면으로 설명하며, 제한된 위성 외부 면적을 태양전지 등과 나눠 써야 하는 점도 제시한다. 구글은 9월 설명에서 열관과 방열판을 결합한 냉각 방식을 열진공 시험실에서 시험했다고 밝혔다.

방사선에 따른 오류도 실제 궤도에서 살필 대상이다. 구글은 발사 전 UC 데이비스의 양성자 빔 시설에서 AI 작업을 돌리며 트릴리움 TPU를 시험했다. 당시 설명은 메모리의 비트 값이 뒤집히는 오류를 관찰하고, 5년 우주 임무에서 받을 것으로 예상한 양보다 큰 누적 방사선량을 견뎠다고 전했다. 이 수치는 지상 시험의 결과다.

장기간 운용할 때는 고장 뒤 대응까지 필요하다. 선캐처 설계 논문은 지상에서 기술자가 고장 난 TPU를 교체하는 방식이 우주에서 실행하기 어렵다고 짚고, 여분의 연산 장치를 두는 방안을 제시한다. 또 칩의 큰 열 부하를 전용 방열 표면으로 옮기는 데 열 전달 재료와 수동적인 운반 방식을 선호한다고 설명한다.

여러 위성이 하나의 AI 작업을 처리하려면 데이터를 빠르게 주고받아야 한다. 구글 연구진은 멀리 떨어진 위성 통신보다 훨씬 짧은 거리에서 높은 대역폭을 확보하는 광통신을 연구하고 있다. 2025년 연구 소개에 실린 지상 시연에서는 송수신기 한 쌍으로 방향별 초당 800기가비트, 양방향 합계 1.6테라비트 전송을 달성했다.

논문은 지구 저궤도에서 태양빛을 거의 계속 받는 궤도를 검토하고, 반경 1킬로미터 안에 위성 81개를 배치한 예시로 편대 비행을 분석했다. 위성 사이의 가까운 거리를 유지하면서 충돌을 피하는 제어가 핵심이다. 이 숫자는 향후 시스템을 검토하기 위한 설계 예시이며, 이번에 답변을 보낸 시범 위성의 배치 규모를 뜻하지 않는다.

구글은 9월 발표에서 다음 단계로 2027년 위성 두 개를 궤도에 올려 짧은 거리의 고대역폭 레이저 연결을 시험한다고 예고했다. 서로 움직이는 위성들의 위치를 정밀하게 파악하고 연결을 유지하는 시험이다.