속수무책으로 증가하는 우주쓰레기…"위성 발사 ‘제약’ 필요"

지구 궤도를 돌고 있는 위성이 크게 증가하면서 쓰레기도 늘고 있다. MARHARYTA MARKO/게티이미지뱅크 제공.

인간이 생산한 우주 쓰레기가 통제할 수 없는 수준으로 늘어나고 있다. 지구 궤도를 돌고 있는 수천 개의 인공위성은 충돌, 오존층 파괴 등 여러 잠재적 위협 요소가 되고 있어 위성 발사에 대한 글로벌 규제 및 규칙이 필요하다는 목소리가 높다. 

19일(현지시간) 영국 일간지 가디언 보도에 따르면 2022년 기준 지구 궤도에는 약 6000개의 위성이 존재한다. 2030년에는 6만개까지 늘어날 것으로 추정된다. 발사된 위성이 수명이 다하면 엄청난 양의 우주쓰레기가 된다. 유럽우주국(ESA) 9월 통계에 따르면 지구 궤도에 10cm 이상 크기의 물체 3만7000개가 우주감시네트워크의 추적을 받고 있다.  

1~10cm 사이의 파편은 100만개 이상 존재하며 추적조차 불가능하다. 위성 잔해는 운행 중인 위성이나 우주선을 손상시킬 수 있고 위성 간 연쇄 충돌을 유발할 가능성도 있다.

미국 위성통신기업 ‘비아샛’은 종말론적인 결말을 예상하기도 했다. 비아샛 관계자는 가디언을 통해 “인공위성이 티핑포인트에 도달하면 인류는 우주 쓰레기가 통제할 수 없을 정도로 계속 늘어나는 걸 무력하게 지켜볼 수밖에 없을 것”이라며 “적시에 개입하지 않으면 인류는 쓰레기층 아래에 갇히게 된다”고 말했다. 우주 탐사, 기후 측정, 일기예보, 위성 광대역 서비스 등에 차질을 일으킬 것이라는 분석이다.

위성의 크기가 커지고 있다는 점도 문제가 되고 있다. 위성의 단면적이 클수록 파편에 맞을 확률이 높아지고 이는 더 많은 파편을 생성시키는 원인이 되기 때문이다. 

위성의 무선 주파수 자원은 유한하기 때문에 초기 진입을 위한 인공위성 기업들의 경쟁이 치열하다. 하지만 무제한으로 위성 수 및 크기가 증가하도록 둘 수는 없는 상황이다. 

전문가들은 전 세계적으로 ‘협력 체계’를 구축해 위성의 소프트웨어, 하드웨어를 표준화하고 서로 다른 위성 운영자 간 네트워크를 연결하는 시스템을 마련해야 할 것으로 보고 있다. 우주 쓰레기가 기하급수적으로 늘어나는 것을 막는 동시에 통신 기술과 네트워크를 보다 효율적으로 운용할 수 있는 방법이라는 것이다. 

올해 초 국제학술지 ‘지구물리학 연구 레터스’에 발표된 연구에 따르면 스페이스X의 지구 저궤도 통신망 산업인 ‘스타링크’의 중고 위성들은 지구 대기에서 연소하면서 연간 360톤 이상의 산화알루미늄 입자를 생성할 것으로 예측됐다. 이는 향후 수십년 내 ‘심각한 오존 고갈’로 이어질 수 있다. 

지구 궤도가 계속 활용 가능한 공간이 되려면 지속 운용을 위한 글로벌 규칙과 규제책이 마련돼야 한다. 전문가들은 궤도를 떠도는 잔해 제거도 중요하다고 보고 있다. 수명을 다한 위성이 지구로 안전하게 재진입하도록 설계하거나 로봇 위성을 통해 쓰레기를 포획하거나 레이저를 조사해 대기권 진입을 유도하는 등의 방안이다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]