새로운 시대정신이자 미래의 침로인 'ESG'가 거대한 전환을 만들고 있다. ESG는 환경(E), 사회(S), 거버넌스(G)의 앞자를 딴 말로, 더 나은 세상을 향한 세계 시민의 분투를 대표하는 가치 담론이다. 삶에서, 현장에서 변화를 만들어내고 실천하는 사람과 조직을 만나 그들이 여는 미래를 탐방한다. <기자말> 추석이 아니어도 인간은 수천 년, 아니 수만 년 동안 소원을 빌기 위해 달을 보았다. 올 추석에도 우리는 달을 보았겠지만 달과 지구 사이가 과거와 엄청나게 달라져 있다는 사실은 모른다. 유럽우주국(ESA)의 2025년 조사에 따르면 2024년 지구 궤도에서 여러 차례 대규모 파편화와 수많은 소규모 파편화 사건이 일어나 수천 개 새로운 우주 쓰레기가 생성됐다. 현재 우주 감시 네트워크에서 추적 중인 물체는 약 4만 개이지만, 치명적인 피해를 일으킬 수 있는 1cm 이상의 우주 쓰레기는 120만 개가 넘는다. 그중 10cm보다 큰 물체는 5만 개 이상으로 추정된다. [1] ▲  지구 궤도 내 추적 대상 물체 증가 추이 ⓒ ESA 보통 우주 쓰레기는 초속 약 7~8km의 속도로 지구 주위를 공전한다. [2] 다른 우주 물체와 충돌할 때 평균 속도는 초속 약 10~15km로, 발사한 총알이 날아가는 속도의 10~15배에 달한다. 따라서 아무리 작은 잔해와 충돌하더라도 충돌한 물체는 큰 피해를 보게 된다. [3] 우주 쓰레기의 양이 해를 거듭할수록 불어나면서, 그로 인한 위험성 우려 또한 꾸준히 제기되고 있다. 무엇보다 지구 궤도에서 운용 중인 인공위성이 이러한 위험에 노출될 가능성이 크다. 2009년 고도 790km에서 운용 중인 560kg급 미국 통신위성 이리디움33이, 작동하지 않고 버려진 상태인 900kg급 러시아 통신위성 코스모스2251과 충돌로 기능을 멈춘 사건이 대표적이다. [4] 운석 및 파편과 우주 쓰레기가 우주선에 충돌하며 생기는 파괴적인 에너지는 빠른 충돌 속도의 결과이다. [5] 운동에너지는 속도의 제곱에 비례하기에 이 같은 초고속 충돌(HVI)은 우주선에 구조적 파괴 및 기능적 고장을 유발한다. [6] 우주 쓰레기가 통제되지 않은 채 이 상태로 방치되면, 계속 늘어날 궤도 파편이 우주에 있는 인공위성을 심각하게 손상시키거나 파괴할 수 있고, 미래의 우주 탐사를 방해할 수 있다. [7] ▲  저궤도 우주 쓰레기 사진 ⓒ ESA 지상은 우주 쓰레기로부터 안전한가 우주공간만큼은 아니지만 지상도 우주 쓰레기의 영향권이다. 궤도가 바뀌어 지구로 재진입하는 우주 쓰레기가 소멸되지 않고 땅에 추락할 수 있기 때문이다. 이탈리아 국립연구위원회(CNR) 산하 정보과학기술연구소(ISTI)의 카르멘 파르디니 연구원이 2023년 12월 4일까지 지구 대기권에 재진입해 높은 고도에서 분해된 1년 치 인공 궤도 물체의 질량을 추정한 결과 대략 600톤이었다. 그중 약 130톤은 통제된 우주선의 재진입과 관련된 것으로, 80톤은 상층 대기에서 분해되었고 나머지 50톤은 온전한 상태로 지상에 도달했다. [8] 남은 470톤은 통제되지 않은 상태로 지구로 떨어진 셈이다. 지구로 재진입하는 우주 물체는 일반적으로 초속 7km를 넘는 속도로 들어온다. 수십 분에 걸친 재진입 과정 동안 그 물체의 속도는 초속 수백 미터 수준까지 낮아지며, 운동에너지가 열에너지로 전환된다. 이 과정에서 완전히 소멸되지 않으면 분해된 파편이 수십에서 수백 km에 이르는 지상 낙하 구역에 퍼지게 된다. [9] 이전에는 우주 쓰레기의 지구 낙하를 무시할 수준으로 여겼지만, 궤도에 버려진 로켓 본체의 수가 늘어남에 따라 조금씩 우려가 커지고 있다. [10] 평균적으로 매년 대형 물체의 재진입은 약 100건 정도 발생하며, 각 재진입에서 나온 파편은 대체로 살아남아 지상이나 수면에 충돌하게 된다. [11] 육지와 해상, 항공기에 피해 가능성이 있다는 얘기다. 2021년 3월, 미항공우주국(NASA) 지상 관제소는 국제 우주 정거장의 로봇 팔을 이용해 노후한 니켈 수소 배터리가 담긴 화물 팔레트를 우주 정거장에서 분리했다. 분리된 이 장비는 2024년 3월 8일 지구 대기권 재진입 과정에서 완전히 소멸될 것으로 예상됐다. 예상과 달리, 이 장비는 대기권 진입 과정에서 타지 않고 플로리다주 네이플스의 한 주택에 형체를 보전한 채 떨어졌다. [12] ▲  플로리다 네이플스 주택에 떨어진 물체 사진 ⓒ NASA NASA는 우주 쓰레기의 궤도가 낮아지면 우주선 파편이 어느 경도 구역에 떨어질지 정확히 예측할 수 없다고 밝혔다. 희박한 확률이라 해도 인간이 우주 쓰레기 낙하의 위험에 노출돼 있다는 뜻이다. [13] 우주 쓰레기가 초래하는 지상 환경 피해 우주 쓰레기가 지상에 환경 피해를 일으킬 가능성 또한 거론된다. 재진입하는 우주 쓰레기 안에 내포된 유해 화학물질이 통제되지 않은 채 방출되면 인간의 건강과 지구 환경에 독이 된다. 추진제와 일부 금속 합금은 위험물질로 간주되며, 대표적으로는 베릴륨을 들 수 있다. 생태 독성 때문에 다른 물질보다 더 큰 우려 대상이 된다. 일부 화학물질이 하천이나 호수에 유입되면 해당 지역 생태계에 위협이 될 수 있다. [14] 우주 쓰레기가 대기권에서 소멸하는 과정에서도 지구의 대기권 및 지상 환경에 영향을 미친다. 수명이 다한 우주 위성이나 로켓 본체가 대기권으로 재진입할 때 금속 증기가 발생하고, 이 증기는 응축되어 에어로졸 입자가 되어 성층권으로 하강한다. 재진입 시 발견된 원소는 우주선에 사용된 합금의 비율과 일치했으며, 우주선이 대기권에 재진입할 때 발생하는 리튬, 알루미늄, 구리, 납의 질량이 우주 먼지 유입량보다 많은 것으로 나타났다. 직경 120nm보다 큰 성층권 황산 입자의 약 10%는 우주선 재진입에 생긴 알루미늄 및 기타 원소를 함유했다. 향후 수십 년 내에 저궤도 위성 수가 증가할 계획이므로 이 비율은 50%까지 높아질 수 있다. 우주 쓰레기 진입으로 대기에 유입될 수 있는 주요 원소로 구리가 지목된다. 겨울철에 지구 대기 순환이 중간권에서 성층권으로 하강 기류를 가져오는 곳이 극지방이기에, 이 물질은 극지방 상공의 하부 성층권에 집중된 뒤, 이후 중위도와 고위도 지역의 지표면으로 침적한다. [15] 우주 쓰레기는 누구의 책임인가 우주 쓰레기는 이처럼 지구나 우주에서 우리 모두에게 직간접적으로 영향을 미친다. 가장 시급하고 큰 우려는, 저지구 궤도에 축적된 우주 파편이 우주 활동의 장기적인 지속가능성을 위협할 수 있다는 。이다. 2007년 FengYun-1C 위성의 파괴는 고도 800km의 파편 양을 두 배로 만들었고, 전체 궤도 파편 개체 수를 30% 증가시켰다. OECD는 이러한 공유지의 비극이 과잉 이용과 오염으로 인해 나타난 공공자원에 대한 부정적 외부효과로, 글로벌한 공공자원 관리 메커니즘이 불완전하다면 결국 규칙과 제도에 기댈 수밖에 없다고 밝혔다. 우주 환경은 특정 행위를 특정 운영자에게 귀속시키기 어렵다. 이로 인해 우주물체를 식별하고 명명하기 위해서 위성 운영자들이 제공하는 데이터에만 의존해야 하는 상황에서 현재 여러 위성을 동시에 발사함에 따라 개별 위성을 식별하는 작업이 더욱 복잡해지고 있다고 한다. [16] 우주 쓰레기 감소를 위해서 유럽우주국(ESA)은 2030년까지 우주 파편 발생을 멈추는 것을 목표로 하는 '제로 데브리스' 접근법을 추진하고 있다. ESA는 우주의 안전과 지속가능성을 실질적으로 개선하려면, 공동의 야심 차고 측정 가능한 목표가 있어야 하고 이 목표를 실현하기 위해 행동하는 공동체의 협력적 노력이 필요하다고 강조했다. ESA가 제시한 방안은 다음과 같다. [17] '제로 데브리' 접근법 1. 충돌이나 파손으로 우주 파편이 생길 확률은 전체 궤도 수명 동안 물체 1개당 1000분의 1보다 낮게 유지되어야 한다. 2. 저지구 궤도와 정지지구 궤도는 임무 종료 후 적시에 정리되어야 하며, 필요하면 외부 수단까지 활용하여 최소 99%의 성공 가능성을 확보해야 한다. 3. 재진입 물체로 인한 인명 피해 위험은 1만분의 1보다 훨씬 낮은 수준으로 유지되어야 하며, 궁극적으로는 인명 피해가 없는 상태를 지향해야 한다. 4. 정기적이고 투명한 정보 공유가 원활히 이루어져야 하며, 전 세계 우주 교통 조정 체계를 강화하기 위한 적극적인 참여가 장려되어야 한다. 5. 충돌 회피를 위한 판단 능력을 높이기 위해, 저지구 궤도에서는 5cm 이하, 정지지구궤도에서는 20cm 이하 물체까지 포함하는 시의적절하고 정확한 데이터에 대한 접근성이 개선되어야 한다. ESA는 우주에서 쓰레기 제거를 시작해야 하며, 이를 위한 연구개발이 긴급히 이루어져야 한다고 지적했다. [18] 이미 우주 쓰레기를 직접 제거하기 위한 다양한 방법이 검토되고 있다. 우주 쓰레기와 접촉하여 궤도에서 제거하는 방법을 능동적 제거라고 하는데, 간단히 청소를 떠올리면 된다. [19] 능동적 제거의 대표적 방식은 로봇팔 같은 것을 뻗어 직접 수거하는 것으로, 이중팔 로봇 시스템을 포함해 [20] 이 방식은 1983년부터 계속해서 연구가 이뤄지고 있다. [21] 능동적 제거 중 하푼 방식은, 작살을 발사한 후 우주 쓰레기를 고정시켜 대기권으로 끌어가며 소멸시킨다. [22] 실제와 매우 유사한 표적을 사용해 지상에서도 시험하기 쉽기에 연구가 많이 이뤄지고 있다. [23] ▲  능동적 제거 방식 중 로봇팔 방식 ⓒ ESA 수동적 궤도 이탈도 또 다른 대표적 제거 방법으로 쓰레기를 궤도에서 이탈시켜 소멸하는 원리를 적용한다. 질량, 전력, 비용 측면의 제약이 적고 신뢰성이 높다는 . 때문에 널리 사용된다. [24] 현재 국제 지침으로, 우주선의 임무 수명이 끝나면 25년 이내에 궤도 이탈이나 폐기 궤도에 진입해야 한다고 규정하고 있다. [25] 궤도에서 파편을 능동적으로 제거하기 위한 여러 솔루션이 현재 개발 중이지만, 지상이 아닌 우주 공간이다 보니 비용이 많이 들고 기술적·법적 측면에서 어려움이 있다. [26] 그중 파편 완화와 추적의 비용/편익은 비교적 잘 알려져 있지만, 파편 제거 또는 정리의 비용과 그 편익에 대해서는 상당한 불확실성이 존재한다. 즉 제거 또는 정리의 비용은 잘 알려져 있지 않고, 그에 따른 혜택을 즉각적으로 누리기 어렵다는 얘기다. 제거 또는 정리 역량을 개발하고 배치하는 초기 단계에 상당한 지출이 필요하지만 효과가 나타나기까지 시간 지연(타임 랙)이 있다는 사실을 고려하면, 우주 쓰레기에 대한 우려에도 불구하고 즉각적인 대응을 기대하기는 어려워 보인다. [27] 지속 가능한 우주 공간? 평생 한 사람이 우주 파편에 맞을 확률은 약 1조분의 1이다. 번개에 맞을 확률의 약 66만 7000분의 1이다. [28] 앞으로는 모르겠지만 우주 쓰레기로 인한 인명 피해 가능성이 미미하다는 뜻이다. 그렇다고 아주 없는 것은 아니다. 살펴보았듯, 눈을 들어 지구 궤도를 향하면 상황이 많이 다르다. 해를 거듭할수록 우주 쓰레기와 인공위성이 증가하면서, 무시할 수 없는 지경에 이르렀다. 기구를 통한 제거는 연구 단계인 데다 즉각적인 실행으로 옮기기 어렵기에, 회피기동이 피해를 최소화할 대책으로 제시된다. 실제로 저궤도에서는 증가하는 우주 교통 혼잡과 우주 쓰레기로 인해 충돌 회피 절차를 발동하는 사례가 늘어나고 있다. 다만 우주 쓰레기 간의 충돌로 수많은 파편이 생겨나면서 특정 궤도에서는 회피기동마저 쉽지 않은 것으로 전해진다. [29] ESA의 우주 쓰레기 사무국은 우주 쓰레기 저감 지침 및 표준 개발에 여러 기관과 긴밀히 협력하고 있다. 오늘날 우주 쓰레기 문제는 국제적으로 공감대를 형성하고 있으며, 우주시스템 설계자, 우주 운영자, 그리고 정책 결정자 등은 안전한 우주 비행을 지속하기 위해서는 우주 쓰레기에 대한 능동적 통제가 필요하다는 데 같은 의견이다. [30] 하지만 현실에서 목도하듯 공동의 행동이 이뤄지기엔 많은 장애가 있다. 공유지의 비극은, 보통은 공유지가 파탄 나기 전에 끝나지 않은 게 인류의 일반적 경험이기 때문이다. 덧붙이는 글 | 이 기사는 ESG비즈니스리뷰에도 실립니다. [1] ESA Space Environment Report 2025. The amount of space debris grows fast [2] Astromaterials Research & Exploration Science NASA ORBITAL DEBRIS PROGRAM OFFICE. Frequently AskedQuestion. 7. How fast is orbital debris traveling? 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