우주 쓰레기 재진입이 늘면서 항공기 충돌 위험이 커지고 있다는 전문가들의 경고가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공


지구 대기로 재진입하는 우주 쓰레기가 늘어나면서 항공기 충돌 위험이 점차 커지고 있다는 경고가 나왔다. 지금까지 큰 사고는 없었지만 위성 군집 확대와 우주 활동 증가로 재진입 빈도가 높아지면서 항공 안전 관리에 새로운 과제가 떠오르고 있다.
4일(현지시각) 미국 우주 전문 매체 ‘스페이스닷컴’의 보도한 바에 따르면 평균 일주일에 한 번꼴로 로켓 잔해나 고장 난 위성 일부가 지 릴게임방법 구 대기로 떨어진다. 대부분 대기 마찰로 소멸되지만 작은 입자부터 추진제 탱크 같은 큰 구조물까지 다양한 형태의 잔해가 고도를 낮추며 떨어질 수 있다. 문제는 이런 잔해가 항공기 주요 비행 고도까지 도달할 가능성이 있다는 점이다.
지난해 1월 브리티시컬럼비아대 연구팀은 향후 1년 안에 통제되지 않은 우주 쓰레기가 세계에서 가장 붐비는 항 바다이야기프로그램다운로드 공로를 통과할 확률을 26%로 추산했다. 2019년 미국 비영리 연구기관 ‘에이로스페이스 코퍼레이션’이 발표한 연구에서는 2030년경 상업 항공편이 낙하 중인 우주 잔해와 충돌할 확률이 약 1000분의 1 수준이 될 수 있다는 분석을 내놓았다. 개별 비행편 기준으로는 낮은 확률이지만 동시에 하늘을 오가는 항공편 수를 고려하면 무시하기 어려운 수치다.
바다이야기사이트 전문가들은 특히 항공기의 구조적 특성을 우려한다. 항공기는 지상보다 훨씬 작은 파편에도 취약하며 제트 엔진은 미세한 입자만 유입돼도 치명적 손상을 입을 수 있다. 
실제 사례도 있다. 2022년 중국 창정-5B호 로켓 중심단이 통제 없이 대기권에 재진입했을 당시 궤적이 스페인 상공을 지나며 공역이 약 40분간 폐쇄됐다. 3 모바일바다이야기 00편이 넘는 항공편이 지연·취소·우회됐지만 실제 잔해가 해당 공역을 통과한 시간은 약 5분에 불과했다. 2025년 여름에도 스페이스X 우주선이 유럽 상공에서 재진입하며 공역 폐쇄 조치가 내려졌다. 
문제는 통제되지 않은 재진입의 시점과 경로를 정확히 예측하기 어렵다는 점이다. 위성이 마지막 궤도를 도는 단계에서도 수 시간의 오차가 발생 바다이야기슬롯 할 수 있는데 위성 이동 속도를 고려하면 수천 km 차이로 이어진다. 항공 당국은 공역을 넓게 폐쇄해 안전을 확보할지 위험을 감수하고 정상 운항할지 기로에 선다.
전문가들은 모든 재진입에 동일하게 대응하기는 현실적으로 어렵다고 본다. 벤야민 비르힐리 바스티다 ESA 우주 잔해 시스템 엔지니어는 스페이스닷컴에 "지상에 도달할 가능성이 있는 모든 물체에 대응하면 세계 절반이 수시로 영향을 받는다"며 어떤 규모의 잔해에 어느 수준의 위험부터 공역을 통제할지 기준이 필요하다고 설명했다. 이에 따라 재진입 예측 정확도를 높이고 충돌 위험을 정량적으로 평가하는 모델 개발이 병행되고 있다.
유럽우주국은 2027년 말 발사 예정인 드라코(DRACO, Destructive Re-entry Assessment Container Objective) 임무를 통해 위성이 대기권에서 분해되는 과정을 정밀 측정할 계획이다. DRACO는 위성이 대기권 재진입 과정에서 어떻게 분해되는지를 200개 센서와 4대 카메라로 내부에서 직접 계측하는 실험 임무다.
일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 유럽우주국(ESA), 러시아 연방우주국(Roscosmos), 중국 국가우주국(CNSA) 등 13개 우주기관이 참여하는 기관간우주잔해조정위원회(IADC)는 매년 재진입 예측 훈련을 실시한다. 수개월 내 대기권에 떨어질 폐기 위성을 선정해 각 기관이 재진입 시점과 경로를 예측한 뒤 실제 결과와 비교하며 모델을 보완한다. 항공 당국과 우주 기관 간 정보 공유와 국제 공조 역시 핵심 과제다.
다만 전문가들은 일반 승객이 지나치게 불안해할 필요는 없다고 강조한다. 실제 사고 가능성은 여전히 매우 낮고 기술 개선과 제도 정비로 충분히 관리할 수 있는 수준이다.
<참고자료> - nature.com/articles/s41598-024-84001-2 - doi.org/10.1016/j.jsse.2019.06.005  
[조가현 기자 gahyun@donga.com]