[헤럴드경제=김광우 기자] ‘이제 우주까지 쓰레기가 골칫거리’

 

그 어느 때보다 우주 산업 발전에 대한 관심이 커진 지금, 부풀어 가는 기대감을 방해하는 요소가 있다.

 

바로 지구 궤도 위에 떠 있는 수많은 ‘쓰레기’.

 

흔히 우주를 고요한 공간이라고 생각한다. 하지만 우리가 사는 지구 궤도는 인간이 방치해 놓은 쓰레기로 뒤덮여 있다.

 

이같은 우주쓰레기의 수만 5만개에 달하는 상황. 마땅한 처리 방안도 없이, 위태롭게 지구 주위를 돌고 있다. 교통신호는커녕, 규칙조차 없는 고속도로에 차들이 달리고 있는 셈.

 

 

 

우주쓰레기는 단순히 우주로 쏘아 올린 인공위성 등에만 위험한 게 아니다. 쓰레기가 지구로 재진입하는 과정에서, 파편이 지표면에 충돌하는 사례도 발생한다.

 

그러나 인류는 지난해만 약 8000개에 달하는 물체를 지구 궤도로 쏘아 올렸다. 갈수록, 우주쓰레기의 부작용이 나타날 가능성이 커지고 있다는 것.

 

전문가들은 이대로 우주쓰레기를 방치할 경우, 우주 산업의 장기 지속가능성을 보장하기 어렵다는 의견을 내놓고 있다.

 

 

 

유럽우주국(ESA)은 지난 5월 우주 환경과 우주쓰레기 상황을 정리한 ‘우주 환경 보고서’를 발표하고 2025년말 기준 지구 궤도상의 물체가 총 4만4964개에 달한다고 밝혔다. 우주쓰레기는 지구 궤도에 있거나 대기권에 재진입하는 비기능성 인공물을 말한다.

 

여기에는 작동을 멈춘 위성, 로켓 몸체, 위성이나 로켓에서 나온 파편, 우주 임무 중 떨어져 나온 각종 부품 등이 포함된다. 우주쓰레기 중 가장 비중이 큰 것은 ‘페이로드(payload)’. 로켓에 실어 나르는 위성·탐사선·실험장비·화물 등을 칭하는 용어다.

 

 

 

이는 실제 추적된 비교적 큰 크기의 물체만 정리한 수치다. 작은 파편까지 포함하면, 규모는 더 커질 수밖에 없다. ESA 모델 추정에 따르면 10cm 이상 물체는 약 5만4000개, 1~10cm 물체는 약 120만개, 그보다 더 작은 물체는 1억개가 넘는 것으로 나타났다.

 

작은 조각이라고 해서 위험하지 않은 게 아니다. 우주물체는 초속 수km의 빠른 속도로 움직인다. 아주 작은 파편이라고 해도, 위성이나 우주선에 부딪힐 경우 임무에 지장을 줄 수 있는 치명적인 손상을 일으킬 수 있다. 예측할 수 없는 총알이 빗발치는 전쟁터와 다름없다는 얘기다.

 

 

 

우주쓰레기로 인한 부작용은 우주 개발이 시작된 시점부터 예측됐다. 미국 항공우주국 소속 과학자인 도널드 케슬러가 1978년에 주장한 ‘캐슬러 신드롬’이 대표적이다. 이는 위성과 우주쓰레기가 너무 많아져 서로 충돌해 파편이 생기고, 그 파편이 또 다른 파편과 부딪히며 더 많은 파편을 만드는 ‘연쇄반응’이 이뤄지는 것을 뜻한다.

 

 

 

다시 우주쓰레기 문제가 대두되는 이유는, 우주 개발의 속도가 빠르게 증가하고 있기 때문이다. 지금은 민간기업까지 통신·인터넷·관측용 위성을 대량으로 쏘아 올리고 있다.

 

실제 2025년에만 해도 300회 이상의 발사가 있었고, 4000개 이상의 새로운 페이로드가 우주환경에 추가됐다는 게 ESA의 설명이다. 이에 따라 같은 해 지구 궤도에 새로 추가된 물체만 해도 총 8488개로 집계됐다.

 

 

 

단순히 ‘죽은 위성’만 문제가 되는 것도 아니다. 작동 중인 위성 자체가 특정 궤도대를 빽빽하게 채우면서, 정상 위성과 파편이 함께 충돌 위험을 키우는 단계로 들어섰다는 평가가 나온다. 특히 400~600km 고도대에는 작동 중인 위성들이 집중돼, 그 위험성이 커지고 있다.

 

최근에는 중국 민간 우주기업 랜드스페이스의 로켓 상단부가 우주에서 분해되며, 국제우주정거장(ISS)과 스타링크 위성이 운용되는 저궤도 구간에 파편이 확산되는 사례가 발생하기도 했다.

 

유인우주선 안전 문제도 발생한다. 예컨대, 지난 2025년 중국 선저우-20 우주선에서 귀환 전 창문 손상이 발견됐는데, 해당 손상이 미세운석이나 우주쓰레기 충돌로 인해 발생해, 승무원 귀한 절차에 차질이 생긴 것으로 알려지기도 했다.

 

 

 

우주쓰레기는 지구 밖을 넘어, 지구 내부까지 피해를 줄 위험이 있다. 수명이 끝난 위성이나 로켓 몸체 등은 시간이 흐르면서 대기권으로 재진입한다. ESA 보고서에 따르면 2025년에만 온전한 대형 물체 약 1200개가 대기권에 재진입한 것으로 나타났다.

 

대부분은 대기권에서 타거나 부서져 지구에까지 떨어지지 않는다. 하지만 일부 금속 부품의 경우 온전히 타지 않은 채, 지상에 도달할 수 있다. 실제 사례도 있다. 지난 2024년에는 국제우주정거장에서 방출된 배터리 운반 장비의 일부가 미국 플로리다의 한 주택 지붕을 뚫고 들어간 일이 벌어지기도 했다.

 

기술로 인한 극복 노력은 이뤄지고 있다. 최근 10년 동안 발사 후 통제 속에 재진입하는 비율이 기존 10%에서 65%로 증가했다. 임무 종료 후 궤도에서 제거하는 사례도 점차 늘어나고 있다. 하지만 사후 조치가 증가하는 정도로, 우주쓰레기의 위험성이 사라지지 않는다는 게 전문가들의 분석이다.

 

 

 

보고서는 현재의 궤도 이용 방식과 발사 증가세가 이어질 경우, 향후 충돌 사건이 연쇄적으로 늘어날 수 있다는 문제를 제기했다. 심지어 더 이상의 발사가 없다고 하더라도, 이미 존재하는 우주 쓰레기들끼리 충돌해 저궤도 우주쓰레기의 개체 수가 더 늘어날 수 있다는 분석도 나왔다.

 

이에 국제적인 우주교통관리 정책을 더 촘촘히 수립해야 한다는 주장이 나온다. ESA는 보고서를 통해 ▷임무 종료 후 5년 이내 궤도 제거 ▷대형 위성군에 대한 교통관리 체게 확립 ▷대형 잔해와 장수명 파편 제거 등 규범 강화가 필요하다고 제언했다.

 

한편, 우주 산업 발전은 지구 내 대기 환경 등에서 적지 않은 악영향을 주고 있다. 유엔환경계획(UNEP)은 지난해 12월 우주 보호 보고서를 통해 우주 산업 발전에서 환경 오염에 대한 영향 평가가 필요하다고 밝혔다.

 

 

 

가장 주요한 문제는 로켓 발사로 인한 대기오염. 로켓은 발사 과정에서 대류권과 성층권을 통과하며 여러 배출물을 남긴다. 이 과정에서 질소산화물, 열오염 등이 발생할 수 있고, 성층권 오존층 등에 악영향을 줄 가능성을 제기하는 전문가들이 늘어나고 있다.

 

아울러 우주쓰레기의 대기권 재진입 과정에서 강한 열에 노출되며, 다양한 화합물이 대기 중에 방출될 수 있다는 우려도 나온다. 보고서는 재진입 과정에서 생기는 금속 입자가 성층권 입자와 결합하거나 구름 형성, 대기화학, 복사 과정에 영향을 줄 가능성이 있다고 지적한다.

 

UNEP는 “우주활동의 환경영향은 더 이상 기술적 쟁점에만 머물 수 없으며, 평화롭고 안전하며 지속가능한 우주 이용을 위한 국제 거버넌스 문제로 다뤄져야 한다”고 강조했다.

 

 

 

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