스페이스X 스타링크 위성 분실 원인 ‘지자기 폭풍’...요인 다양한 ‘우주폭풍’ [지식용어]

[시선뉴스 심재민 / 디자인 이윤아Pro] 세계 선진국들이 우주개발에 열을 올리고 있는 가운데, 다양한 민간 기업들이 참여하면서 우주개발 사업은 더욱 활기를 띄고 있다. 하지만 개발이 본격화 하면서 여러 성과 이면에 다양한 사건 사고도 발생하고 있어 우려를 낳기도 한다. 최근에는 ‘지자기 폭풍’으로 민간이 쏘아 올린 위성 수십개가 우주에서 분실되는 사고가 발생하기도 했다. 

일론 머스크가 이끄는 미국 우주 탐사 기업 스페이스X는 9일(현지시간) ‘지자기 폭풍’으로 인터넷망 구축에 사용되는 스타링크 위성 40개를 분실하게 됐다고 밝혔다.

지자기는 ‘지구가 가진 자기적 성질’을 말한다. 그래서 지자기 폭풍이라 함은 ‘지구가 가진 전기석 성질의 갑작스럽고 큰 변화’를 의미한다. 지자기 폭풍이 발생하면, 태양의 자장이 태양 폭발의 영향으로 심한 변동을 나타내며 지구의 전리층을 약화시키는데, 이 여파로 무선 통신을 방해하는 현상이 나타난다. 

이러한 지자기 폭풍은 주로 태양의 플라스마 입자가 우주로 방출되는 태양풍에 의해 발생한다. 지자기폭풍이 발생하면 자기장의 남북방향 수평 성분(H성분)이 수 시간 동안 급격히 감소하는데, 일시적일수도 있지만 길게는 며칠에 걸쳐 천천히 회복된다. 이러한 지자기 폭풍이 야기하는 효과는 지자기 적도 근처에서 가장 분명하게 나타난다.

지자기 폭풍 발생 환경은 지구에서 나오는 다양한 요인으로 인해 만들어진다. 지상에서의 지자기 변화를 비롯해 고위도 지역에서의 오로라 발광, 지구 근접 우주 공간에서의 거시 자기장 구조의 변화, 지구 근접 우주 공간에서의 고에너지 대전 입자 수 증가 등 다양한 측면이 복잡하게 얽히면서 지자기 폭발 현상이 나타난다. 이처럼 워낙 범위가 광범위하기 때문에 지자기폭풍이라는 용어에서 출발했지만, 포괄적으로 ‘우주폭풍’의 개념으로 생각하는 것을 더 적절하다고 주장하는 과학자들도 있다. 

이번 스페이스 X의 위성 분실 사건은 어떻게 발생하게 되었을까? AP 통신과 비즈니스 인사이더 등에 따르면 스페이스X는 지난 3일 스타링크 위성 49개를 발사했고, 이 중 40개가 지구 자기장이 급격하게 변하는 지자기 폭풍 현상으로 제 궤도에 도달하지 못했다. 스페이스X는 지자기 폭풍이 대기의 밀도를 높였고 이때 생긴 저항력 때문에 위성이 안정적인 궤도로 비행하는 데 실패했다고 설명했다.

참고로 스타링크는 2020년대 중반까지 저궤도 소형위성 1만2천 개를 쏘아 올려 지구 전역에서 이용 가능한 초고속 인터넷 서비스를 구축하는 사업이다. 스페이스X는 현재까지 2천여 개 위성을 발사했고, 북미 등 14개 나라에서 위성 인터넷 베타 서비스 사업을 진행하고 있다.

스타링크 위성이 지자기 폭풍으로 인해 궤도에 도달하지 못하고 분실되었다는 상황이 알려지자 일각에서는 분실된 스타링크 위성이 지구에 충돌하는 것 아닌가 하는 우려가 제기되었다. 이에 스페이스X는 일부 위성은 지구 대기권으로 재진입하는 과정에서 이미 불타버렸고 나머지 위성들도 그렇게 될 것이라며 위성 잔해가 지구에 충돌하는 일은 없을 것이라고 전했다.