천문학자들이 수십 년에 걸쳐 설계한 저주파 전파망원경 SKA-Low(Square Kilometre Array Low)의 목표는 단순하지만 극도로 어렵다. 약 130억 년 전, 최초의 별들이 켜지던 '우주의 새벽' 시기에 중성 수소가 남긴 미약한 신호를 잡아내는 것이다. 이 신호는 관측 가능한 우주에서 가장 희미한 축에 속하기 때문에, 망원경은 상상하기 어려운 수준의 감도를 요구한다. 그런데 최근 연구에 따르면, 이 장비가 정작 포착하고 있는 것은 우주의 속삭임이 아니라 스페이스X 위성에서 새어 나오는 전자 잡음이다.
호주 커틴대학교 연구팀은 SKA-Low의 시제기 관측소인 EDA2(Engineering Development Array 2)를 이용해 29일 동안 약 7,600만 장의 전파 영상을 분석했다. 학술지 Astronomy & Astrophysics에 실린 이 결과에서 연구진은 1,806기의 개별 스타링크 위성에서 발생한 11만 2,534건의 전파 방출을 73~235MHz 대역에서 확인했다. 이 구간은 SKA-Low가 초기 우주 신호를 잡기 위해 반드시 사용해야 하는 바로 그 주파수 범위다. 일부 위성은 약 137MHz 부근에서 100초마다 13kHz의 주기적 톤을 내보내기도 했다.
문제는 '의도한 전파'가 아니다
핵심은 이 잡음이 스타링크가 통신을 위해 의도적으로 쏘는 광대역 빔이 아니라는 점이다. 위성 내부 하드웨어에서 우연히 발생해 구조물을 타고 새어 나오는 비의도적 전자 누설이다. 예정된 하향 통신이라면 천문학자들이 시간대를 피해 관측 계획을 세울 수 있지만, 하드웨어 누설은 예측이 불가능하다. 모델링할 수 없는 신호는 데이터에서 빼낼 수도 없다. 커틴대학교의 스티븐 팅게이는 이 누설 방출이 "하늘에서 가장 밝은 자연 전파원에 견줄 만한" 세기라고 표현했으며, 연구는 그 강도가 천문학자들이 찾는 우주 신호보다 최대 1만 배까지 강할 수 있다고 밝혔다. 이는 단순한 데이터 품질 저하를 넘어, 특정 주파수 대역 전체를 과학적으로 쓸 수 없게 만들 위험을 뜻한다.
아무도 규칙을 어기지 않는 규제 공백
실무적으로 더 곤란한 지점은 규제의 구조적 허점이다. 국제전기통신연합(ITU)은 일부 전파천문 대역을 의도적 송신으로부터 보호한다. 그러나 하드웨어에서 새어 나오는 비의도적 전자기 방출은 이 틀 바깥에 놓여 있어, 보호 대역 안으로 흘러들어도 사실상 규제 대상이 아니다. 소음 조례가 고의적으로 낸 소리는 다루면서 이웃집 냉난방 장치가 새벽 3시에 내는 소음은 손대지 못하는 상황과 비슷하다. 결과적으로 아무도 규정을 위반하지 않은 채로 관측 환경이 오염되고 있는 셈이다.
스페이스X가 협력에 나선 전례가 없는 것은 아니다. 광학 밝기를 줄이기 위해 위성에 차양막(바이저)을 도입했고, 고주파 전파 대역에 대해서는 미국 국립과학재단(NSF)과 협력 협정을 맺었다. 다만 이런 빔 관리 방식은 저주파 하드웨어 누설 문제를 해결하지 못한다. ITU가 이 사안을 논의 중이라고 전해지지만 논의가 곧 규제는 아니며, 스타링크 위성군은 이미 6,000기를 넘어선 상태다. 연구진은 결과를 스페이스X와 공유했고, 스페이스X는 향후 하드웨어 개선을 놓고 대화에 열려 있는 것으로 알려졌다.
소프트웨어로는 메우기 어려운 간극
소프트웨어를 통한 사후 보정, 즉 알고리즘 기반 완화도 검토되고 있으나 연구자들은 이를 아직 '초기 단계'라고 평가한다. 잡음을 걸러내는 데 필요한 연산량이 정작 과학 데이터를 처리하는 데 드는 연산과 맞먹을 수도 있기 때문이다. 결국 광학 밝기를 설계 변경으로 완화했던 것처럼, 근본적인 해법은 위성 하드웨어 자체의 공학적 개선이라는 것이 연구진의 진단이다.
한국의 IT·통신 실무자에게도 이 사례는 시사하는 바가 있다. 저궤도 위성 인터넷 서비스가 전 세계적으로 빠르게 확산되는 가운데, 전자기적 간섭은 이제 의도한 송신 스펙트럼만이 아니라 기기에서 새어 나오는 비의도적 방출까지 포함해 관리해야 할 대상이 되고 있다. 국내에서도 위성 통신 도입, 전파 자원 배분, 전파천문 관측지 보호를 논의할 때 '규정을 지켰는가'만이 아니라 '누구도 위반하지 않았는데도 발생하는 간섭'을 어떻게 다룰 것인가라는 질문이 함께 다뤄져야 한다. 위성군이 계속 늘어나는 지금, 이 결정을 미룰수록 초기 우주를 관측할 수 있는 창은 조금씩 닫혀 간다.