[뉴스스페이스=김시민 기자] 2025년 들어 스페이스X가 운용하는 스타링크(Starlink) 위성들이 매일 불타는 화구(火球)가 되어 지구 대기권에 재진입하면서, 우주와 대기의 오염 가능성에 대한 경고음이 세계 과학계에서 커지고 있다.

Business Today, Times of India, Moneycontrol, OpenTools.AI, PNAS, SoftPage, FAA, NOAA, Janss에 따르면, 하버드-스미소니언 천체물리학자 조나단 맥도웰은 2025년에는 하루 최대 4~5개의 스타링크 위성이 대기권에 재진입하고 있다고 밝혔다. 이는 6000기 이상의 대기권 내 활성 위성이 궤도상에 존재하는 역사상 최대 규모의 위성군이 빠르게 확장된 결과다.​

특히 2025년 1월 한 달 동안만 120기 이상의 스타링크 위성이 대기권에서 불에 타 사라졌다. 스페이스X는 오래된 위성들을 정기적으로 폐기하고 최신형으로 교체하고 있다. 하지만, 5년에 한 번씩 대규모 갱신이 이루어져, 앞으로 대기 중 재진입 및 소멸 위성 수가 해마다 빠르게 증가할 전망이다.​

과학적 우려: 산화알루미늄 오염과 오존층 파괴 가능성

문제의 핵심은 불타는 위성에서 방출되는 미세 금속 입자, 특히 산화알루미늄이다. 서던캘리포니아대(USC) 연구진은 250kg급 위성 한 기가 연소할 때 30kg에 달하는 산화알루미늄 나노입자를 생성한다고 밝혔다. 메가콘스텔레이션이 본격 가동되면서 2022년 한 해 동안 약 17톤의 산화알루미늄이 대기 중에 누적됐으며, 인위적 유입량이 운석 등 자연기원 양을 이미 30% 가까이 초과한 것으로 추정된다.​

과학자들은 이러한 금속 화합물이 상층 대기에서 수십 년 이상 잔존하면서 오존층 손상에 영향을 줄 가능성에 주목한다. 2016~2022년 사이 대기 중 산화알루미늄 농도는 8배 증가했다. 위성 재진입이 계속 늘면 오염 수준이 향후 640%까지 치솟을 수 있으며, 매년 360톤 이상의 산화알루미늄이 새롭게 추가될 것으로 보인다.​

2023년 「PNAS(미국국립과학원회보)」에 게재된 논문에서는, 성층권 황산입자의 10%에서 위성 재진입 유래 금속류가 검출됐고, 리튬, 구리, 알루미늄, 납 등 위성 기원 입자가 대기 중 금속 오염을 주도하고 있다는 사실도 확인됐다. 이들 금속이 오존 분해를 매개하는 염소 활성화에 영향을 미칠 수 있다는 점에서, 현재의 추세가 지속되면 극지방의 대기 온도, 풍속 등 극지 기상환경에도 변화가 예상된다.​

추락 파편과 안전 위험, 규제의 필요성

스페이스X는 위성이 "완전 소멸"된다고 주장하나, 실제로 2024년 7월 캐나다 서스캐처원에서는 스타링크 위성 파편(2.5kg 알루미늄 조각)이 농가에 떨어진 사례가 보고됐다. 2025년 1월 시카고 상공 화구 역시 통제 불능 상태의 스타링크 재진입이 원인이었다는 점이 밝혀져, 지상 충돌 위험 가능성도 상존한다.​

미 연방항공청(FAA)이 2023년 미 의회에 제출한 보고서에 따르면, 2035년엔 해마다 2만8000개의 스타링크 위성 파편이 대기권 재진입 후에도 잔존할 것으로 전망된다. FAA는 그 확률을 61%로, 지구상에서 누군가 인공위성 파편에 맞을 수 있다고 경고했다. FAA 보고서는 스페이스X의 스타링크 관련 잔해가 2035년까지 모든 지상 위험의 85%를 차지할 것으로 추계했다.​

국제 사회의 대응과 향후 과제

과학계와 규제기관은 데이터 투명성 및 다국적 감시체계 구축, 엄격한 규제 도입이 시급하다고 촉구한다. 2030년까지 저궤도(LEO)에는 최대 10만기의 위성이 포진할 수 있으며, 이 중 4만2천기를 스페이스X가 담당한다는 계획이다. 우주와 대기를 공유해야 할 시대가 도래한 만큼, 위성 운용과 폐기의 국제적 기준 확립과 지속가능성 확보가 핵심 과제로 부상하고 있다.​