스마트폰으로 내비게이션을 켤 때, 저 신호가 어디서 오는지 잠깐이라도 생각해 본 적 있으신가요? 저는 솔직히 없었습니다. 그런데 최근 저궤도(LEO) 위성 과밀화 문제를 접하고 나서, 그 편리함 뒤에 꽤 심각한 구조적 위험이 쌓이고 있다는 걸 처음으로 실감했습니다. 이미 알려진 문제인데도 아무도 진지하게 멈추려 하지 않는다는 점이 더 불편하게 느껴졌습니다.
케슬러 증후군, 공상과학이 아니라 계산 가능한 위험
2019년 초만 해도 지구 궤도에는 약 2,000개의 위성이 있었습니다. 지금은 17,000개를 넘겼고, 2040년까지 70만 개 이상이 계획되어 있습니다. 숫자만 보면 비현실적으로 느껴질 정도입니다. 제가 처음 이 수치를 접했을 때도 잠깐 멈칫했는데, 문제는 그 숫자가 단순한 혼잡함을 넘어 케슬러 증후군(Kessler syndrome)이라는 임계점을 향해 달려가고 있다는 점입니다. 케슬러 증후군이란 궤도 위성이나 파편이 충돌을 반복하면서 연쇄적으로 더 많은 파편을 만들어내고, 결국 저궤도 전체가 수천 년간 진입 불가능한 파편 제대로 변하는 현상을 말합니다. 1978년 NASA의 Donald Kessler가 처음 제안한 개념으로, 당시에는 먼 미래의 시나리오처럼 여겨졌습니다.
그런데 이게 이미 먼 미래 이야기가 아닐 수 있다는 걸 보여주는 지표가 있습니다. 새스캐처원 대학교의 천문학자 Samantha Lawler 박사 연구팀이 개발한 CRASH 시계(Collision Realization and Significant Harm clock)가 바로 그것입니다. CRASH 시계란 궤도 위성 전체가 충돌 회피 기동 없이 방치될 경우 첫 충돌까지 걸리는 예상 시간을 계산한 지표입니다. 현재 수치는 3.8일입니다. 막연한 경고가 아니라 시간 단위로 환산된 위험이라는 점에서, 저는 이게 꽤 불편하게 느껴졌습니다. 수치가 구체적일수록 오히려 더 현실로 다가오더라고요.
저궤도(LEO)란 지표면에서 약 2,000km 이하의 고도 대역을 가리킵니다. GPS, 인터넷, 기상 예보 등 일상에서 사용하는 대부분의 위성 서비스가 이 구간에 집중되어 있어, 이 영역이 막히면 현대 사회 인프라 전체가 영향을 받습니다.
CRASH 시계가 울리는데, 우리는 여전히 피하기만 한다
충돌 가능성이 이렇게 높다면 어떻게 대응하고 있을까요. 현재 가장 광범위하게 쓰이는 방식은 충돌 회피 기동(collision avoidance maneuver)입니다. 충돌 회피 기동이란 위성이 다른 물체와 충돌할 가능성이 감지될 때 궤도를 미세하게 바꿔 충돌을 피하는 조작을 말합니다. Starlink 위성군의 경우, 2024년 12월부터 2025년 12월 사이 평균 2분에 한 번꼴로 이 기동을 실행했다고 알려져 있습니다.
이 사실을 처음 접했을 때 저는 오히려 더 걱정이 됐습니다. 해결하고 있는 게 아니라 버티고 있는 것처럼 느껴졌거든요. 충돌 회피 기동은 일종의 임시방편에 가깝습니다. 위성 수가 늘어날수록 기동 빈도도 늘어나고, 그 속도가 일정 수준을 넘어서면 소프트웨어와 연료 모두 한계에 달할 수밖에 없습니다. 갑판 위의 의자를 재배치하는 것처럼, 배가 가라앉고 있는 구조적 문제를 손보는 게 아니라는 비유가 괜히 나온 게 아닙니다.
현재 저궤도 위성 운용과 관련해 우려되는 핵심 문제들을 정리하면 다음과 같습니다.
- 이미 임계 밀도를 초과해 신규 발사를 중단해도 충돌 빈도가 늘어나는 상태에 진입했다는 분석이 있습니다.
- 위성 연소 시 알루미늄, 탄소섬유, 배터리 성분 등이 대기권 상층에 축적되는 대기 오염 문제가 국제 규범 밖에 놓여 있습니다.
- 단일 기업이 전체 위성의 절반 이상을 운영하는 구조는 규제 공백을 더 크게 만들 가능성이 있습니다.
한편으로는 이걸 특정 기업만의 문제로 보는 시각도 있는데, 저는 그 시각이 조금 단선적으로 느껴졌습니다. 물론 데이터 규모상 Starlink의 영향이 압도적인 건 사실이지만, 더 근본적으로는 국제 규제 체계가 우주 공간을 '환경'으로 다루지 않는다는 구조적 공백이 문제입니다. 현재 우주 공간은 국제법상 환경 보호 대상으로 분류되지 않아, 위성을 태울 때 발생하는 성분 변화에 대해 어떤 기관도 공식적인 환경 영향 평가를 요구하지 않습니다(출처: UN Office for Outer Space Affairs).
해결책은 있는데, 실행하는 사람이 없다
전문가들이 제시하는 해결 방향은 사실 복잡하지 않습니다. 위성 밀도를 낮추거나, 궤도 배치를 분산시키거나, 비활성 위성을 조기에 탈궤도(deorbit)시키는 것입니다. 탈궤도란 수명이 다한 위성을 대기권으로 재진입시켜 소각하는 방식으로, 궤도 내 파편 밀도를 줄이는 데 효과적입니다. 실제로 전문가들은 위성 수 자체를 제한하는 것이 대기 오염과 지상 낙하 위험까지 동시에 줄이는 가장 효과적인 방법이라고 보고 있습니다.
그런데 현실적으로는 이 방향으로 가기가 쉽지 않다는 의견도 많습니다. 각국의 이해관계가 엇갈리고, 기업들은 경쟁적으로 궤도 선점에 나서고 있으며, 국제 규제 협력은 느리게 움직입니다. 저는 이 부분이 가장 찝찝하게 남았습니다. 기술적으로 못 막는 문제가 아니라, 그냥 안 막고 있는 문제처럼 보이거든요.
SpaceX는 2026년 1월 궤도 데이터 센터 구축을 위해 추가로 위성 100만 개를 발사하겠다는 신청서를 제출했습니다. 현재까지 계획된 모든 기업의 위성 수를 합친 것보다 많은 숫자입니다. 이런 흐름 속에서 다음 태양 활동 극대기(solar maximum)인 2030년대 중반은 특히 위험한 시기로 꼽힙니다. 태양 활동이 강해지면 대기 밀도가 높아지고 위성 궤도가 흔들려 충돌 가능성이 급격히 높아지기 때문입니다. 실제로 2022년 태양 폭풍으로 Starlink 위성 40기 이상이 한꺼번에 궤도를 이탈해 소실된 사례가 있었습니다(출처: NASA).
해결책을 논할 때 "위성 수를 줄이자"는 결론이 직관적이긴 하지만, 저는 그것만으로는 충분하지 않다고 생각합니다. 궤도 설계 최적화나 충돌 회피 알고리즘 고도화, 국제 규제 체계 수립 같은 접근들이 병행되어야 실질적인 변화가 가능할 것입니다. 문제 제기는 강력한데 해결 전략은 상대적으로 정교하지 못한 것이 아쉬운 부분이기도 합니다.
결국 이 문제에서 가장 무거운 질문은 "누가 책임지는가"입니다. 기업은 경쟁 논리로 움직이고, 각국 정부는 자국 이익을 우선하며, 국제 기구는 구속력을 갖추지 못하고 있습니다. 위기가 가시화되기 전까지는 아무도 먼저 멈추지 않으려 할 가능성이 높습니다. 저는 독자 여러분께 당장 결론을 내리기보다는, GPS를 켤 때마다 그 신호가 어디서 오는지, 그리고 그 인프라가 얼마나 아슬아슬하게 유지되고 있는지를 한 번쯤 생각해 보시길 권합니다. 문제를 인식하는 것 자체가 작지만 분명한 시작이 될 수 있습니다.