대기·자기권… 지구 두 '방어막'까지 손대는 인류 Humanity Tinkers With Earth's Natural Defenses

[정승남세기영어교육연구회장]

대기·자기권… 지구 두 '방어막'까지 손대는 인류

Humanity Tinkers With Earth's Natural Defenses

지구 기후에 영향 줄 수 있는 기술

특허 출원… '하늘의 사유화' 논란

Artificial shields against solar storms, climate change proposed amid governance concerns

태양 폭풍에 대한 인공 보호막, 거버넌스 우려 속에서 제안된 기후 변화

곽수근 기자 입력 2026.06.11. 00:36 조선일보

1859년 9월, 태양에서 날아온 거대한 폭풍이 지구를 덮쳤다. 태양폭풍은 태양이 내뿜은 전기 입자와 자기장이 지구 주변 우주 환경을 뒤흔드는 현상이다. ‘캐링턴 사건’으로 불리는 당시 태양폭풍은 극지방이 아닌 곳에서도 오로라를 밝히고, 전보 시스템을 마비시켰다. 감전, 화재 사고도 났다. 이런 태양폭풍이 오늘날 다시 닥치면 피해는 비교할 수 없을 만큼 커진다. 위성과 통신망, 전력망이 동시에 흔들릴 수 있기 때문이다. 전력망 피해만 최대 3조4000억달러(약 5170조원)에 달할 것으로 추산된다.

이런 재난을 막기 위해 지구 자기권 앞에 일종의 ‘우주 에어백’을 펼치자는 구상이 나왔다. 자동차 충돌 직전 에어백이 터져 충격을 줄이듯, 태양폭풍이 지구에 닿기 전 우주 공간에 입자 구름을 만들어 충격을 낮추자는 것이다.

그래픽=박상훈

◇태양폭풍 막는 ‘우주 에어백’

지구에는 두 겹의 방어막이 있다. 하나는 대기, 다른 하나는 자기권이다. 대기는 태양에서 오는 강한 빛과 자외선을 걸러내고, 지표의 열이 한꺼번에 우주로 빠져나가지 않도록 붙잡는다. 자기권은 태양에서 날아오는 입자가 지구 대기와 위성, 전력망에 직접 부딪히지 않도록 막아 준다.

이제 인류는 이 방어막들을 인위적으로 바꾸려는 시도에 나서고 있다. 미국 보스턴대, 미시간대 등 공동 연구팀은 태양폭풍 경보가 나오면 입자 구름을 만드는 방식의 ‘스톰월(StormWall)’ 구상을 국제학술지 ‘스페이스 웨더’에 최근 발표했다. 강한 태양폭풍은 GPS와 통신을 교란하고, 지상 전력망에 비정상적인 전류를 일으킬 수 있다. 실제로 1989년 캐나다 퀘벡주에서는 강한 태양폭풍의 영향으로 전력망이 마비되며 수백만 명이 정전을 겪었다.

스톰월은 정지궤도 부근 위성들이 리튬·바륨·나트륨 같은 물질을 방출하는 구상이다. 이런 물질이 햇빛을 받으면 전기를 띤 입자 구름으로 바뀌고, 지구 앞쪽에서 태양폭풍의 충격을 흡수해 에너지 유입을 줄인다는 것이다. 연구팀 시뮬레이션에 따르면 약 380t의 물질을 방출하면 태양 폭풍의 영향을 50% 이상 줄일 가능성이 있는 것으로 나타났다.

◇성층권에 뿌리는 ‘햇빛 반사 입자’

또 다른 방어막 조작 기술은 대기권 상층부인 성층권을 겨냥한다. 지난달 미·이스라엘 스타트업 ‘스타더스트 솔루션스’는 성층권에 뿌릴 반사 입자의 성분과 실험 자료를 공개했다. 이 회사가 노리는 것은 햇빛을 우주로 되돌려 지구 온도를 낮추는 기술이다. 대기 중 온실가스를 줄이는 기후 정책과 달리, 지구로 들어오는 햇빛 자체를 줄이겠다는 발상이다.

스타더스트가 공개한 입자는 유리처럼 원자 배열이 불규칙한 비정질(非晶質) 실리카와 탄산칼슘을 기반으로 한다. 실리카는 모래와 유리의 주성분이고, 탄산칼슘은 달걀 껍데기와 석회암에 들어 있는 성분이다. 회사 측은 1000만t 규모의 반사 입자를 성층권에 뿌리면 지구 평균기온을 섭씨 1.5도 낮출 수 있다고 주장한다.

◇전 세계에 영향, 국제 규범은 공백

지구 환경 시스템 자체를 인위적으로 바꾸려는 두 기술에 대해 공통적으로 제기되는 문제는 ‘효과가 전(全) 지구적이라면, 결정권도 특정 국가나 기업에 맡겨선 안 된다’는 것이다.

스타더스트가 성층권에 뿌리는 입자는 대기 순환을 타고 널리 퍼진다. 어느 한 나라가 이 기술을 사용해도 기온과 강수 변화는 다른 나라에 영향을 줄 수 있다. 농업에 의존하는 국가는 예상치 못한 피해를 볼 수 있다.

지금까지 7500만달러(약 1140억원) 투자를 유치한 스타더스트는 핵심 기술에 대한 특허도 출원했다. 지구 전체의 기후에 영향을 줄 수 있는 기술을 기업이 특허로 소유하면 사실상 ‘하늘의 사유화’로 이어질 수 있다는 지적이 나온다.

스톰월도 비슷한 문제를 피할 수 없다. 연구팀은 일부 투자자가 이 기술을 구독 서비스로 운영하는 방안을 제안했지만 물리적으로 불가능하다고 선을 그었다. 태양 폭풍 방어막은 돈을 낸 국가만 골라 보호할 수 없기 때문이다.

이처럼 지구 환경에 직접 영향을 끼치는 기술의 위험을 어떤 기준으로 판단할 것인지, 예상 밖 피해가 생기면 누가 책임질 것인지에 대한 국제적 합의도 없는 상태다. 지구의 온도 조절 장치와 자기장 방패에 손을 대기 전에, 누가 사용을 결정하고 중단시킬 수 있는지부터 정해야 한다는 지적이 나오는 이유다.

곽수근 기자

곽수근 기자는 인공지능(AI), 바이오·의료 기술 등 첨단 과학기술을 취재한다. 과학기술 정책과 연구 성과를 연결하는 보도를 하고 있다. ‘다시 보는 과학교과서’, ‘수근수근 싸이뉴스’ 책을 썼다. topgun@chosun.com

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Humanity Tinkers With Earth's Natural Defenses

Artificial shields against solar storms, climate change proposed amid governance concerns

By Kwak Soo-keun Published 2026.06.11. 00:36 Yonhap News
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In September 1859, a massive storm from the Sun engulfed Earth. A solar storm is a phenomenon where electrically charged particles and magnetic fields emitted by the Sun disrupt the space environment around Earth. The Carrington Event, as the storm was called, illuminated auroras even in non-polar regions and paralyzed telegraph systems.
Electrocutions and fires also occurred. If such a solar storm were to strike today, the damage would be incomparably greater. This is because satellites, communication networks, and power grids could all be simultaneously disrupted. Power grid damage alone is estimated to reach 3.4 trillion dollars (approximately 5,170 trillion Korean won).
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◇ ‘Space Airbag’ to Block Solar Storms
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Graphics by Park Sang-hoon
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Earth has two layers of defense. One is the atmosphere, and the other is the magnetosphere. The atmosphere filters out strong light and ultraviolet rays from the Sun and prevents heat from the surface from escaping into space all at once. The magnetosphere blocks charged particles from the Sun, preventing them from directly colliding with Earth’s atmosphere, satellites, and power grids.
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Humanity is now attempting to artificially alter these defense mechanisms. A joint research team from Boston University and the University of Michigan in the U.S. recently published a concept called “StormWall” in the journal *Space Weather*. StormWall involves creating a cloud of particles when a solar storm warning is issued. Just as an airbag deploys before a car collision to reduce impact, the idea is to create a particle cloud in space before a solar storm reaches Earth to lessen its shock. Strong solar storms can disrupt GPS and communications and induce abnormal currents in terrestrial power grids. In 1989, for example, a powerful solar storm caused a blackout affecting millions in Quebec Province, Canada, by crippling the power grid.
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StormWall proposes releasing materials like lithium, barium, and sodium from satellites near geostationary orbit. When exposed to sunlight, these materials turn into charged particle clouds, which absorb the impact of solar storms on the sun-facing side of Earth, reducing energy influx. According to the team’s simulations, releasing approximately 380 tons of material could reduce the effects of a solar storm by more than 50%.
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◇ ‘Sunlight-Reflecting Particles’ to Be Sprayed in the Stratosphere
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Another technology targeting the stratosphere, the upper layer of the atmosphere, has emerged. Last month, the U.S.-Israeli startup Stardust Solutions disclosed the composition and experimental data of reflective particles to be sprayed into the stratosphere. The company aims to lower Earth’s temperature by reflecting sunlight back into space. Unlike climate policies that reduce greenhouse gases in the atmosphere, this approach seeks to reduce the amount of sunlight entering Earth in the first place.
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The particles Stardust unveiled are based on amorphous silica and calcium carbonate, which have irregular atomic structures like glass. Silica is a main component of sand and glass, while calcium carbonate is found in eggshells and limestone. The company claims that spraying 10 million tons of reflective particles into the stratosphere could lower the global average temperature by 1.5 degrees Celsius.
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◇ Global Impact, International Governance in Limbo
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A common issue raised about both technologies, which aim to artificially alter Earth’s environmental systems, is that “if the effects are global, decision-making authority should not be left to specific countries or corporations.”
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Particles sprayed by Stardust into the stratosphere spread widely through atmospheric circulation. Even if one country uses this technology, changes in temperature and precipitation could affect other nations. Countries dependent on agriculture could suffer unexpected damage.
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Stardust, which has attracted 75 million dollars (approximately 114 billion Korean won) in investment so far, has also filed patents for its core technology. Critics argue that if a corporation owns the patent for a technology that could influence the global climate, it could lead to the “privatization of the sky.”
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StormWall faces similar issues. While some investors proposed operating the technology as a subscription service, the research team dismissed the idea as physically impossible. This is because a solar storm shield cannot selectively protect only countries that pay for it.
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There is currently no international agreement on how to assess the risks of technologies that directly affect Earth’s environment or who should be held accountable for unforeseen damage. This is why experts argue that before tampering with Earth’s temperature control systems and magnetic shields, it is essential to first determine who has the authority to decide on their use and cessation.
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· This article has been translated by Upstage Solar AI.

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