스타링크, 지구 상층 대기 최초 단층 촬영

교토대학 연구진이 스타링크 위성의 궤도 데이터를 활용해 지구 상층 대기의 2차원 밀도 분포를 지도화하는 방법을 개발했다. 이 기술은 공개된 위성 정보에 단층 촬영 기법을 적용한 것으로, 2026년 8월 12일 발표된 연구 결과에 따르면 열권의 밀도를 시각화하는 데 성공했다.

열권은 지상 약 100km에서 1,000km 사이에 위치한 중성 기체층으로, 상층 대기의 99% 이상을 차지한다. 이 층의 밀도는 위성의 궤도 감쇠에 영향을 미치지만, 전리층(1% 미만)과 달리 전파 특성으로 관측할 수 없어 직접 측정이 어렵다.

열권 밀도 측정이 정밀해지면 위성 움직임 예측이 개선되고, 저궤도 위성이 증가하는 상황에서 충돌 위험을 줄일 수 있다. 교토대 연구팀은 고도 482km를 비행하는 약 1,200기의 스타링크 위성 궤도가 점진적으로 감쇠하는 현상을 이용해 대기 항력을 추정하고 밀도를 산출했다.

연구진에 따르면 약 500km 고도에서 얻은 이번 밀도 분포 지도는 이 분야 최초의 단층 촬영 분석 결과다. 밀도 패턴은 유럽우주국(ESA)의 SWARM 위성이 궤도를 따라 측정한 밀도 변화와 높은 일치를 보였다.

이번 연구는 같은 팀이 앞서 수행한 연구를 확장한 것이다. 이전 연구에서는 스타링크 위성의 Two-Line Element 데이터를 이용해 열권 밀도의 시간적·고도별 변화를 추정했지만, 이번에는 위도와 경도에 따른 수평적 변화를 추가해 열권의 지리적 구조를 더 자세히 드러냈다.

교신 저자인 야마모토 마모루 교수는 이번 연구를 "우주 과학과 우주 공학의 학제적 연구"라고 평가하며, 두 분야 간의 더 깊은 교류가 필요하다고 강조했다. 이 기술은 향후 위성 주변 대기 밀도의 실시간 모니터링을 지원해 우주 기상 예보와 위성 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.