메타 1Pbps 해저케이블 Petal, 용량은 2배로 늘고 35ms는 그대로

발표는 메타 엔지니어링 블로그의 기술 글과 공식 X 계정으로 나왔습니다. 메타는 Petal을 대양을 건너는 거리에서 페타비트 용량을 내는 첫 해저케이블이자, 한 가닥에 코어(빛이 지나가는 중심부)를 여러 개 넣은 멀티코어 광섬유를 대규모로 쓰는 첫 케이블이라고 소개했습니다. 광섬유 한 가닥의 용량을 두 배로 늘리면서도 전력과 설비는 그만큼 늘지 않는다는 점을 앞세웠습니다.

저는 발표 다음 날 스레드에 이 소식을 정리하면서, AI 데이터센터 경쟁이 GPU를 넘어 전력과 데이터센터, 대륙을 잇는 네트워크로 넓어지고 있다고 적었습니다. 가동 예정 시점인 2029년도 함께 적었습니다.

머리카락 굵기에 코어 두 개

해저케이블의 용량은 오랫동안 광섬유 한 가닥에 더 많은 신호를 싣는 방식으로 늘었습니다. 메타 설명으로는 1980년대에 신호를 전기로 바꾸지 않고 빛 그대로 키우는 에르븀 첨가 광증폭기(EDFA)가 나온 뒤 용량이 여러 번 크게 뛰었고, 2010년대에 코히어런트 광전송 기술이 나오면서 광섬유 한 가닥의 용량이 10배 넘게 늘었지만, 한 가닥에 실을 수 있는 정보량의 이론적 한계(섀넌 한계)에 가까워지면서 멈췄습니다. 업계는 대신 케이블 안의 광섬유 수를 늘렸고, 메타의 대서양 케이블도 광섬유 8쌍에서 16쌍, 24쌍으로 커졌습니다.

그다음 두 배를 얻는 방법으로 메타는 세 가지를 따졌습니다. 광섬유를 48쌍으로 늘리는 방법, 쓰는 빛의 파장 대역을 넓히는 방법, 광섬유 한 가닥에 코어를 두 개 넣는 방법입니다. Petal은 세 번째를 골라 2코어 광섬유 24쌍으로 단일 코어 48쌍과 같은 용량을 냅니다. 메타는 중계기(신호를 중간에서 다시 키우는 장치)가 달린 해저케이블 가운데 한 세대 만에 가장 크게 용량을 늘린 사례라고 밝혔습니다.

가장 까다로운 조건은 광섬유의 바깥 굵기를 그대로 두는 일이었습니다. 사진 속 유리 원기둥은 길이 2~3m, 지름 20cm인 모재(프리폼)로, 이것을 늘여 길이 수천 km, 지름 125µm(머리카락 굵기)의 광섬유를 뽑습니다. 바깥 굵기를 기존 광섬유와 똑같이 둔 채 코어를 둘로 늘리면서 빛이 약해지는 감쇠와 코어 사이의 신호 간섭(혼선)을 함께 잡아야 했습니다. 스미토모전기는 초고순도 합성 실리카로 감쇠를 낮추고, 코어의 굴절률을 주변보다 높이고 두 코어의 신호를 서로 반대 방향으로 보내 혼선을 거의 잴 수 없는 수준으로 줄였습니다.

중계기도 새로 짰습니다. 7,000km 케이블에는 보통 중계기가 100개쯤 들어갑니다. Petal의 중계기는 한 몸체 안에서 코어 96개를 각각 증폭하는데, 2코어 광섬유를 단일 코어 두 가닥으로 나눴다가 증폭 뒤 다시 합치는 장치(Fan-In/Fan-Out)를 씁니다. 덕분에 기존 급전 장비의 한도인 18kV 안에서 동작해, 전압을 올릴 때 해저 장비 전체를 다시 인증받는 과정을 피했습니다.

메타는 1Pbps를 케이블 하나로 나르면 0.5Pbps 케이블 두 개를 까는 것보다 자재와 자원, 탄소 배출이 크게 준다고 설명했습니다. 광섬유를 대는 스미토모전기는 이 제품을 「2C Z-PLUS ULL」이라는 이름으로 내놓았고, 초저손실 해저 광섬유를 40년 가까이 만들어 왔다고 밝혔습니다. 두 코어의 광학 성능은 단일 코어 광섬유와 거의 같다는 것이 메타의 설명입니다.

메타 대서양 케이블 네 개, 2018년의 5.5배

메타가 발표 글에 붙인 도표에는 2018년 Marea부터 Petal까지 메타가 투자한 대서양 케이블 네 개가 나옵니다. 용량은 세대마다 두 배 가까이 늘었습니다.

Anjana는 메타가 단독으로 소유한 첫 대서양 케이블입니다. 2024년 10월 스페인 산탄데르 육양 때 메타는 광섬유 한 쌍의 설계 용량이 약 20Tbps로 2000년대 대서양 케이블의 200배라고 밝혔고, Petal은 이 광섬유 한 가닥에 코어를 하나 더 넣었습니다. 메타는 지난 10년 동안 해저케이블 20개 넘게 개발에 참여했고, 2025년 11월에는 아프리카와 유럽, 아시아의 33개국을 잇는 2Africa의 주요 구간을 완공했습니다.

1Pbps가 어느 정도인지 메타는 음악으로 계산했습니다. 음악 스트림 하나를 160kbps로 잡으면 62억 5,000만 개를 동시에 흘릴 수 있고, 세계 인구의 75%가 한꺼번에 음악을 듣는 양입니다. 프랑스 쪽 육양을 맡은 오랑주는 이 숫자를 대서양 통신의 역사에 놓았습니다.

대서양 링크에서 1페타비트에 닿은 것은 테라비트를 넘어선 지 25년 만의 일로, 폭증하는 트래픽을 감당하면서 네트워크 용량을 최적화하는 중요한 돌파입니다.— 장루이 르루, 오랑주 인터내셔널 네트웍스 부사장

1Pbps로도 줄지 않는 35ms

용량이 두 배가 되면 대서양 건너 서버의 응답도 두 배 빨라질 것 같지만, 신호가 바다를 건너는 시간은 그대로입니다. 국제전기통신연합(ITU)의 권고 G.114는 통신망 설계 때 광섬유 구간의 지연을 1km당 5마이크로초로 잡습니다. 초속 약 20만km로, 빛이 유리 안에서 진공보다 3분의 1가량 느리게 달리는 속도입니다. 이 값으로 7,000km를 계산하면 편도 35ms, 왕복 70ms가 나옵니다. 같은 권고에서 정지궤도 위성을 거치는 우주 구간은 편도 260ms로, 해저케이블의 7배가 넘습니다.

이 시간은 광섬유의 굴절률과 경로 길이로 정해져서, 코어를 둘로 늘려도 줄지 않습니다. 줄어드는 쪽은 많은 데이터를 한꺼번에 보낼 때 걸리는 시간입니다. 1Pbps로는 1밀리초에 1테라비트(125기가바이트)를 밀어 넣을 수 있고, 케이블을 가득 채워 쓰면 편도 35ms 동안 35테라비트, 약 4.4테라바이트가 바닷속 유리 안을 지나갑니다.

질문 한 줄을 보내고 답을 받는 일처럼 데이터가 작으면 걸리는 시간 대부분이 왕복 70ms이고, 모델 파일이나 학습 데이터를 통째로 옮기는 일처럼 데이터가 크면 용량이 걸리는 시간을 좌우합니다. Petal이 줄이는 것은 뒤쪽이고, 같은 케이블을 여러 사용자가 나눠 쓰는 만큼 붐빌 때 차례를 기다리는 시간도 함께 줄어듭니다. 같은 광섬유를 쓰는 한 전파 지연을 줄이는 길은 경로를 짧게 잡는 일이어서, AWS는 태평양 케이블 Sta'O'Nuk을 소개하며 '저지연·대용량'을 함께 내걸었습니다. 메타는 Petal 발표문에 지연 목표를 적지 않았습니다.

발표문에 없는 단어, AI

Petal 발표문에는 AI라는 단어가 한 번도 나오지 않습니다. 지연(latency)이라는 단어도 없습니다. 메타가 든 이유는 대륙 간 데이터의 약 99%가 해저케이블로 오간다는 사실, 그리고 유럽에 더 큰 용량과 복원력을 공급한다는 목표였습니다. 1년 7개월 전인 2025년 2월, 5개 대륙을 잇는 5만km 규모의 Project Waterworth를 발표할 때는 제목부터 "세계 AI 잠재력"을 내걸었고 본문에서도 AI를 네 번 더 썼습니다. 그때 메타는 수십억 달러를 여러 해에 걸쳐 들이는 이 사업이 세계 곳곳의 AI 혁신에 필요한 고속 연결을 공급한다고 설명했습니다.

빅테크의 해저케이블 투자는 그사이에도 이어졌습니다. 공식 발표만 모아도 대서양에 새로 놓이거나 놓일 케이블이 여럿이고, 구글의 Dunant는 Petal과 같은 프랑스 대서양 연안에 닿습니다.

미국과 프랑스를 잇는 케이블 한 개의 최대 용량은 2021년 Dunant의 250Tbps에서 2029년 Petal의 1,056Tbps로 네 배 넘게 커집니다. 태평양 쪽에서도 AWS가 미국 워싱턴주와 일본을 잇는 420Tbps 케이블 Sta'O'Nuk을 2029년 가동 목표로 짓고, 메타는 일본·대만·필리핀·인도네시아·말레이시아·싱가포르를 잇는 570Tbps 케이블 Candle을 2028년 가동 목표로 발표했습니다.

이 케이블들은 발표부터 가동까지 3년 안팎이 걸려, 지금 발표되는 케이블이 2028~2029년의 대륙 간 용량을 정합니다. 전력망은 더 느려서, 송전선 하나를 새로 놓는 데 4~8년이 걸린다는 IEA 분석도 있습니다.

AI는 대륙 간 회선을 어디에 쓰나

AI 학습에 거리가 걸림돌이 된다는 말은 회사들의 공식 글에도 나옵니다. 마이크로소프트는 2025년 11월 애틀랜타와 위스콘신의 AI 데이터센터를 전용 광통신망(AI WAN)으로 묶어 하나처럼 쓰는 구조를 공개했습니다. 같은 글에서 빛의 속도가 이제 가속기와 연산, 저장 장치를 긴밀하게 묶는 데 주요 병목이 됐다며 데이터센터 안의 연산 장치를 최대한 촘촘하게 배치했다고 설명했고, 여러 지역을 잇는 AI 망을 넓히려고 그 전해에 미국 전역에 새 광섬유 12만 마일 넘게 깔았다고 밝혔습니다. 학습도 사전 학습·미세 조정·강화학습·합성 데이터 생성처럼 요구 조건이 다른 작업으로 나뉘었다고 적었습니다.

구글은 2023년 12월 Gemini Ultra 기술 보고서에서 여러 데이터센터의 TPU를 묶어 학습했다고 밝혔습니다. 칩 4,096개로 된 슈퍼팟 안에서는 모델을 나눠 계산하고, 슈퍼팟 사이에서는 데이터를 나눠 계산했는데, 구글의 망 지연과 대역폭이 동기식 학습을 버틸 만했다고 적었습니다. AWS도 9월 Sta'O'Nuk 소개 글에서 분산 인프라에 걸친 대형 언어 모델 학습을 이 케이블의 쓰임새로 꼽았습니다.

거리의 차이는 숫자로 드러납니다. 같은 캠퍼스 안 1km 거리의 왕복 전파 지연은 10마이크로초이고, 대서양 7,000km 왕복은 70ms로 7,000배입니다. 모든 칩이 계산 결과를 맞춘 뒤 다음 단계로 넘어가는 동기식 학습을 대서양 양쪽에 나눠 돌리면, 결과를 맞출 때마다 최소 70ms를 기다립니다. 이 70ms를 견딜 수 있는 일은 학습 데이터와 체크포인트(학습 중간 저장본)를 복제하거나 완성된 모델 파일을 여러 지역에 나눠 두는 일처럼 양이 크고 몇십 밀리초를 기다려도 되는 이동입니다. 사람이 답을 기다리는 추론에 왕복 70ms를 매번 더하지 않으려면 사용자와 가까운 지역에 모델을 두게 되고, 그 모델과 데이터를 옮기는 데 대륙 간 용량이 쓰입니다.

용량만큼 따지는 경로

해저케이블 투자에는 용량과 함께 경로를 나누는 목적이 붙습니다. AWS는 9월 Sta'O'Nuk 소개 글에서 세계적으로 해마다 해저케이블 절단이 200건가량 일어나고 대부분이 어업 활동과 선박 닻 때문이라고 밝혔습니다. 태평양을 건너는 케이블이 30개가 넘지만 거의 모두 같은 통로에 몰려 있어, 한 번의 지진이나 닻 사고가 여러 케이블을 함께 끊을 수 있다는 설명입니다. 그래서 Sta'O'Nuk은 워싱턴주에 새 육양 지점을 잡았고, 30년 가까이 만에 워싱턴주에 닿는 국제 해저케이블이 됩니다.

대서양의 Fastnet도 기존 케이블이 몰린 통로를 피해 메릴랜드와 아일랜드 코크에 육양지를 잡았고, AWS는 다른 케이블에 문제가 생겨도 서비스가 이어지게 하는 새 경로라고 소개했습니다. 메타는 Waterworth 발표에서 수심 최대 7,000m의 깊은 바다에 케이블을 최대한 길게 깔고, 닻 피해 위험이 큰 해안 근처 얕은 바다에서는 매설을 강화하겠다고 밝혔습니다. Petal 발표문도 용량과 함께 복원력을 투자 목적으로 적었고, 오랑주는 육상 구간의 보안과 복원력을 보장하겠다고 덧붙였습니다.

2029년까지 남은 것

Petal은 2029년 가동을 목표로 제작과 설치를 앞두고 있습니다. NEC는 2코어 광섬유 케이블과 중계기, 신호 분리·결합 장치, 급전 체계를 설계하고 검증을 마쳤으며 제작과 설치까지 맡고, 오랑주는 프랑스 대서양 연안 육양과 유럽 육상망 연결을 준비합니다. 미국 쪽 육양 지점은 발표문에 나오지 않고, 메타 지도에는 미국 동부 해안에서 출발하는 경로로만 그려져 있습니다.

이번에 모은 공식 발표 가운데 한국에 닿는 케이블은 없습니다. 한국 이용자가 미국 서비스에 접속할 때 걸리는 시간도 태평양 경로의 길이와 광섬유 속도로 정해지고, 대서양 용량과는 직접 관계가 없습니다. 메타는 멀티코어 광섬유를 실험 단계에서 주류 설계로 옮기겠다며 업계의 공동 투자를 청했고, 미국 육양지와 공사 일정이 나오면 다시 전하겠습니다.

읽어 주셔서 고맙습니다.

초이 드림