위성 100만기 띄우는 ‘스타마인드’ 우주 쓰레기 폭주 상태 만들수도

운용·계획단계 군집위성 16종 분석
6종은 우주 파편 크게 늘릴 우려

지구 주변을 둘러싼 인공위성과 우주쓰레기를 시각화한 모습. 위성 수가 급증하면서 충돌로 인한 우주 파편 증가 우려도 커지고 있다. /ESA(유럽우주국)

일론 머스크의 스페이스X는 인공지능(AI) 데이터센터를 우주에 구축하기 위해 위성 100만기를 띄우는 ‘스타마인드’ 계획을 추진하고 있다. 하지만 이처럼 수많은 위성을 지구 궤도에 배치하면 위성 충돌로 생긴 파편이 또 다른 위성과 충돌하면서 우주 쓰레기가 걷잡을 수 없이 늘어날 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

영국 버밍엄대 휴 루이스 교수가 논문 사전 공개 사이트 아카이브(arXiv)에 최근 밝힌 논문에 따르면, 현재 운용 중이거나 계획 단계인 군집(群集)위성 16종의 위성 수가 170만기에 달한다. 스페이스X의 ‘스타마인드’가 100만기로 계획된 것을 비롯해 약 9만기의 스타클라우드, 약 1만3000기의 중국 ‘궈왕’ 등이 포함됐다.

이들 군집위성의 고도와 질량, 운용 수명, 궤도 변경 능력 등을 분석한 결과, 16종 중 6종은 우주 파편이 계속 증가하는 ‘폭주’ 상태에 이를 가능성이 있는 것으로 나타났다. 위성끼리 부딪혀 생긴 파편이 다시 다른 위성을 깨뜨리면서 우주 쓰레기가 걷잡을 수 없이 늘어나는 이른바 ‘케슬러 신드롬’이 현실화할 수 있다는 것이다.

특히 100만기 규모의 스타마인드는 우주 쓰레기 폭주 위험이 큰 군집 위성으로 분석됐다. 스타마인드 위성이 아직 제작되지 않아 이번 연구에서는 현재 운용 중인 스타링크 위성의 크기와 질량을 적용했다. 분석 결과 스타마인드는 우주 파편이 계속 증가하는 폭주 임계점을 넘어섰다. 중국의 ‘궈왕’, 블루오리진의 ‘프로젝트 선라이즈’ 등도 위성 충돌로 생긴 우주 쓰레기가 걷잡을 수 없이 늘어날 위험이 있는 것으로 분석됐다.

실제 우주 환경은 이번 분석보다 더 위험할 가능성이 있다. 이번 연구는 각 군집 위성을 따로 분석하면서 주변에 다른 위성이나 기존 우주 쓰레기가 없다고 가정했다. 루이스 교수는 실제 우주에는 이미 수많은 위성과 우주 쓰레기가 떠다니고 있어 이번 분석보다 더 적은 수의 군집 위성을 띄워도 위험 수준에 이를 수 있다고 밝혔다.