머스크의 '우주 데이터센터' 구상…HJT 태양광이 뜬다

스페이스X-xAI 합병으로 우주 데이터센터 구체화
냉각 비용 절감 장점·24시간 태양광으로 전기 공급
극한 우주 환경에 적합 HJT 태양전지 주목
대주전자재료·한화솔루션 등 관련 기업 주가 급등

일론 머스크가 스페이스X와 XAI의 합병을 발표하면서 우주 데이터센터를 추진한다고 발표하자 국내 태양광 관련 기업들의 주가가 치솟고 있다. 우주 데이터센터에 필요한 에너지는 태양전지로 공급할 것으로 예상되기 때문이다. 특히 극한 우주 환경에서도 효율성이 좋은 이종접합(HJT·Heterojunction Technology) 태양전지 기술에 대한 관심이 고조되고 있다.

미국 경제전문 매체 비즈니스인사이더는 10일 스페이스X가 우주 데이터센터 개발을 위해 핵심 엔지니어를 채용하고 있다고 보도했다. 머스크가 우주 데이터센터 건설을 위해 본격적인 행동에 나선 것으로 풀이된다.

앞서 스페이스X는 최근 미 연방통신위원회(FCC)에 지구 궤도를 도는 위성 100만기를 발사하고 위성에 달린 태양전지판을 활용해 100기가와트(GW) 규모 AI 데이터센터에 전력을 공급하겠다는 구상을 제출했다.

머스크는 지난 1월 스위스 다보스에서 열린 세계경제포럼(WEF)에서도 우주 데이터센터의 필요성을 역설했다. 머스크는 당시 "우주 AI 데이터센터를 짓는 것은 너무나 명백한 선택"이라며 "AI를 두기에 가장 비용이 낮은 장소는 우주가 될 것이고 이는 2년, 길어도 3년 안에 실현될 것"이라고 말했다.

우주에 데이터센터를 건설하면 여러 이점이 있다. 우주 진공 환경에서는 별도의 에너지 소모 없이 열을 방출할 수 있기 때문에 데이터센터 운영비의 상당 부분을 차지하는 냉각 비용을 낮출 수 있다. 또한 전력망 구축과 신규 발전소 구축, 지역 민원 등으로부터 자유로워 구축 시간도 단축할 수 있다.

무엇보다 우주 태양광은 태양 궤도와 동기화한다면 밤낮없이 24시간 발전이 가능하다. 날씨나 대기 상태와 무관하게 전기를 생산할 수 있기 때문에 발전 효율을 최대한 끌어올릴 수 있다. 태양광 업계에서는 우주에서는 동일 면적의 태양광 패널로도 지상 대비 약 5~8배의 더 높은 효율로 전력을 생산할 수 있을 것으로 보고 있다. 지상 태양광처럼 간헐성을 보완하기 위해 대규모 에너지저장장치(ESS)를 설치하지 않고도 태양광만으로도 24시간 안정적으로 데이터센터를 운영할 수 있는 것이다.

우주 태양광 기술 중에 특히 이종접합(HJT) 태양전지가 주목을 받고 있다. 실제로 중국 현지 매체에 따르면 최근 머스크 측은 중국의 HJT 기술 성숙도를 조사하기 위해 중국 태양광 기업들을 조사한 것으로 전해졌다. 머스크 측은 HJT와 페로브스카이트 기술을 중점적으로 살핀 것으로 알려졌다.

HJT는 서로 다른 종류의 태양전지를 샌드위치처럼 접합한 태양전지다. 단결정 실리콘 기판의 앞뒷면에 비정질 실리콘 박막을 증착해 효율성을 극대화했다. HJT 태양전지는 방사선에 노출되는 우주 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있으며 실리콘 웨이퍼를 기반으로 양산성이 우수하다는 장점이 있다.

또 영하 150~영상 120도의 극심한 온도변화에서도 출력 저하가 적어 극한의 우주 환경에서도 안정적으로 발전이 가능하다. 머스크 측이 중국의 HJT 태양전지 기업들을 조사한 것도 이같은 장점 때문이다.

이런 가운데 국내 기업중에 HJT 태양 전지에 사용하는 페이스트 소재를 개발하는 대주전자재료가 주목받고 있다. 페이스트는 태양전지 표면에서 생성한 전기를 외부로 이동시키는 전극 역할을 해주는 전도성 소재를 말한다. 대주전자재료는 HJT 셀 공정에 필수적인 저온 소성용 은(Ag) 페이스트 소재를 개발하고 있다.

대주전자재료 관계자는 "북미 글로벌 톱5 태양전지 제조업체중 한 곳과 긴밀한 협력을 통해 우수한 특성이 구현되는 HJT 태양 전지 품질을 이미 확보했다"고 설명했다.

키움증권 권준수 연구원은 9일 대주전자재료에 대해 "최근 미국 항공우주 업체에서 대주전자재료의 페이스트 제품 관련 문의가 시작된 것으로 보여 향후 수주 가능성에 대해서도 주목할 필요가 있다"고 밝혔다. 대주전자재료의 주가는 이날 하루 27.4% 급등했다.

머스크 우주 데이터센터 구상에 힘입어 한화솔루션, OCI홀딩스, HD현대에너지솔루션 등 국내 태양광 기업들의 주가도 연일 큰 폭의 상승세를 기록했다. 한화솔루션은 9일 전 거래일 대비 13.7% 상승했다. 이달 들어 6거래일 만에 80% 급등했다.

태양광 업계에서는 미국이 비중국계 태양광을 채택할 가능성이 높다고 보고 있다. 한화솔루션은 미국 조지아주에 구축한 '솔라 허브(Solar Hub)'를 통해 잉곳부터 모듈까지 전 단계를 미국 현지에서 생산하고 있다.

한화솔루션이 개발중인 페로브스카이트도 우주 태양광에 적합한 기술로 평가받고 있다.

전우제 KB증권 연구원은 "한화솔루션은 페로브스카이트를 2019년부터 전략제품으로 선정해 집중 연구하고 있으며 2024년 말부터 파일럿 설비를 가동중"이라며 "페로브스카이트의 강점인 초경량, 고효율, 빛 통과, 유연성, 방사성 내성, 자가 치유하는 특성은 우주 태양광에 적합하다"고 말했다.

강희종 에너지 스페셜리스트 mindle@asiae.co.kr