크기에 따라 소행성 충돌은 무슨 일을 일으킬까

우주에서 떨어지는 것은 거의 다 땅에 닿지 못합니다. 결과를 가르는 것은 크기와 성분이고, 암석이 클수록 다음 충돌까지 기다리는 시간도 길어집니다.

업데이트 2026년 9월 16일

충돌은 사다리처럼 단계를 이룹니다. 맨 아래에서는 자동차만 한 암석이 한 해에 한 번쯤 하늘을 밝히지만, 땅 위의 누구도 알아차리지 못합니다. 맨 위에서는 지름 10km의 천체가 지질 시대 하나를 끝냅니다. 그 사이에 인간의 시간 척도에서 실제로 일어나는 사건들이 있습니다. 도시 전체의 유리창이 깨지고, 숲이 통째로 쓰러지고, 한 바퀴 걸어서 돌아볼 수 있는 크레이터가 생깁니다. 한 칸 올라갈 때마다 훨씬 드물어지고, 천체가 무엇으로 이루어졌는지가 크기만큼이나 중요합니다.

HazardSim은 소행성 시뮬레이터입니다. 지름을 정하고 암석, 철, 얼음 가운데 성분을 고른 다음 실제 지도 위 아무 곳에나 떨어뜨려 보세요. 아래 링크를 누르면 알맞은 크기와 장소로 바로 열립니다.

유성, 운석, 소행성: 단어는 셋, 돌은 하나

소행성은 태양 주위를 도는 암석질 또는 금속질 천체입니다. 국제천문연맹(IAU)은 약 1m보다 작은 것을 유성체라고 부르는데, 이 경계는 물리 법칙이 아니라 약속입니다. 유성은 물체가 아니라 천체가 대기를 뚫고 지나갈 때 생기는 빛줄기입니다. 아주 밝은 유성은 화구 또는 볼라이드라고 합니다. 운석은 대기를 뚫고 살아남아 땅에 떨어진 것입니다. 혜성은 얼음으로 된 친척으로, 암석보다도 더 쉽게 부서집니다. 그러니 미티어 크레이터를 판 것은 소행성이고, 첼랴빈스크 하늘의 불덩이는 유성이며, 나중에 눈 속에서 주워 올린 돌들은 운석입니다.

25m까지: 불덩이와 깨진 유리

NASA에 따르면 지름이 약 25m보다 작은 우주 암석은 대부분 대기에서 부서져 피해를 거의 또는 전혀 내지 않습니다. 자동차만 한 것은 한 해에 한 번쯤 떨어집니다. 이제는 몇몇을 떨어지기 전에 미리 찾아내기도 합니다. 첫 사례는 2008 TC3로, 약 4m 크기의 이 암석은 2008년 수단 상공에서 폭발하기 하루 전에 발견됐습니다. 열한 번째인 지름 약 70cm의 2024 XA1은 2024년 12월 3일 발견된 지 10시간 만에 야쿠티야 하늘을 밝혔습니다.

이 칸의 맨 위가 첼랴빈스크입니다. 2013년 2월 15일 현지 시각 9시 20분, 지름 약 19~20m, 무게 약 13,000톤의 암석질 소행성이 초속 19km로 남부 우랄 상공의 대기에 얕은 각도로 들어왔습니다. 태양 쪽에서 다가왔기 때문에 아무도 미리 보지 못했습니다. 소행성은 약 30km 상공에서 부서지며 가장 밝게 빛났고, TNT 약 440~500킬로톤에 해당하는 에너지를 냈습니다. 발표된 추정치는 최대 두 배까지 차이가 납니다.

암석 자체에 맞은 사람은 없었습니다. 피해를 낸 것은 충격파였습니다. 첼랴빈스크시에서만 아파트 약 3,600동, 전체의 약 44%에서 유리창이 깨졌습니다. 아연 공장의 지붕이 무너졌습니다. 약 1,600명이 다쳤는데, 거의 모두 날아든 유리 조각 때문이었습니다. 현장 조사에서 운석 4~6톤이 수거됐고, 그중에는 체바르쿨 호수 바닥에서 건져 올린 0.5톤이 넘는 조각도 있었습니다. 크레이터는 없었고, 애초에 생길 수도 없었습니다.

첼랴빈스크 상공에서 20m 암석 다시 떨어뜨리기 →

40~80m의 암석: 1908년 퉁구스카

1908년 6월 30일 아침 7시 15분쯤, 시베리아 중부 포드카멘나야퉁구스카강 근처의 타이가 상공에서 무언가가 폭발했습니다. 폭풍은 약 2,150km²의 숲, 나무로 치면 약 8,000만 그루를 나비 모양으로 쓰러뜨렸습니다. 중심부의 나무들은 가지만 모두 떨어진 채 서 있었습니다. 폭풍이 바로 위에서 내리쳤기 때문입니다. 워낙 외딴 곳이라 인명 피해는 아주 적었고, 레오니트 쿨리크가 이끈 첫 과학 탐사대는 1927년에야 현장에 도착했습니다. 쿨리크는 거대한 철질 운석을 기대했지만 크레이터는 어디에도 없었습니다.

한 세기에 걸친 연구로 불확실성은 줄었지만 사라지지는 않았습니다. 정체는 지름 40~80m의 암석질 소행성으로, 약 5~15km 상공에서 폭발했을 가능성이 가장 큽니다. 에너지 추정치는 3~5메가톤(샌디아 연구소의 슈퍼컴퓨터 모델)부터 10~30메가톤(2019년 NASA 지원 연구)까지 다양하고, 미국 국립아카데미는 3~20메가톤으로 봅니다. 어느 쪽이든 기록된 역사상 가장 큰 충돌 사건입니다.

폭발 중심은 상트페테르부르크와 거의 같은 위도에 있습니다. 그래서 몇 시간만 늦었다면 제국의 수도 위에서 터졌을 것이라는 이야기가 널리 퍼졌습니다. 하지만 이는 사고 실험일 뿐 계산 결과가 아닙니다. 실제 교훈은 더 단순합니다. 퉁구스카급 폭발이 어느 대도시 위에서 일어나든, 크레이터 하나 남기지 않는 지역적 대재앙이 됩니다.

40~50m의 철: 애리조나 미티어 크레이터

약 50,000년 전, 철-니켈 소행성이 플래그스태프 동쪽 고원에 떨어졌습니다. 그 결과 지구에서 가장 잘 보존된 충돌 크레이터가 남았습니다. 지름 약 1.2km, 깊이 180m의 사발 모양이고, 가장자리는 평원보다 30~60m 높습니다. 널리 인용되는 2005년 모델에 따르면 지름 약 40m, 무게 30만 톤의 천체가 공중에서 일부 부서진 뒤 초속 약 12km로 충돌했습니다. 다른 모델은 약 50m까지 봅니다. 최근의 에너지 추정치는 약 1~10메가톤입니다. 이 천체의 파편은 캐니언 디아블로 운석으로 알려져 있습니다.

퉁구스카 상공에서는 비슷한 크기의 암석이 구멍 하나 내지 못했는데, 40m짜리 철은 어떻게 지름 1km의 구멍을 팠을까요? 철은 암석보다 밀도가 두 배 넘게 높고 훨씬 단단합니다. 캐니언 디아블로 천체는 지름이 첼랴빈스크 암석의 두 배 정도였지만, 질량은 약 28배였습니다. 암석은 대기에 짓눌려 폭발하는 데 비해, 철은 대부분 온전한 채로 대기를 뚫고 내려왔습니다. 그래서 지구의 작은 크레이터는 대부분 철질 천체가 만들었습니다. 1947년 러시아 극동에 떨어진 시호테알린 철질 운석우는 공중에서 부서졌는데도 지름 약 27m에 이르는 크레이터들을 팠습니다.

미티어 크레이터에 50m 철질 천체 다시 떨어뜨리기 →

약 150m: '도시 파괴자'란 무엇인가

'도시 파괴자(city killer)'는 과학적인 분류가 아니라 비공식적인 이름입니다. 대도시권 하나를 쓸어버릴 만큼 크지만 문명을 위협하기에는 한참 작은 소행성, 대략 퉁구스카 크기부터 200m 남짓까지를 가리킵니다. NASA는 약 140m를 탐사 목표의 기준선으로 삼습니다. 이 크기의 천체는 지금까지 실험된 가장 큰 핵폭탄보다 강한 60메가톤 이상의 에너지로 충돌하고, 성분과 상관없이 지면에 닿습니다. 이런 충돌은 평균 20,000년에 한 번꼴로 일어납니다.

시뮬레이터에서 150m 암석은 지름 약 3km의 크레이터를 파고, 반경 약 12km 안을 모두 파괴하며, 수십 킬로미터 떨어진 곳의 유리창까지 깹니다. 도시 하나가 사라지고, 나머지 세계는 그 소식을 뉴스로 읽게 됩니다. 바다에 떨어지면 쓰나미가 더해집니다. 가장 치명적인 쓰나미를 참고하세요.

시카고에 150m 암석 떨어뜨리기 →

이 말이 널리 쓰이게 된 것은 2024 YR4 때문입니다. 칠레의 ATLAS 탐사가 2024년 12월 27일 이 소행성을 발견했고, 이후 제임스 웹 우주망원경이 크기를 약 60m, 15층 건물 높이로 측정했습니다. 천문학자들이 관측을 더할수록 2032년 12월 22일에 지구와 충돌할 확률이 높아졌고, 2025년 2월 18일에는 3%를 조금 넘어 정점을 찍었습니다. 이 크기의 천체로는 역대 최고치였고, 토리노 척도로 3등급이었습니다. 일주일도 안 돼 확률은 0.004%로 떨어졌습니다.

이렇게 올랐다가 떨어지는 것은 정상입니다. 가능한 궤도들이 이루는 구름이 줄어드는 동안 지구가 그 안에 있으면 확률이 커지다가, 구름이 지구를 벗어나면 떨어집니다. 그 뒤로도 YR4는 달에 충돌할 확률 4.3%를 유지했지만, 2026년 2월 웹의 관측으로 그 가능성마저 사라졌습니다. 이 소행성은 달 표면에서 약 21,000km 떨어진 곳을 지나갑니다.

340m: 아포피스와 2029년 4월 13일

아포피스는 2004년 6월 19일 애리조나의 키트피크 천문대에서 발견됐습니다. 그해 12월에는 2029년 지구 충돌 확률이 잠시 2.7%까지 올라, 토리노 척도에서 4등급을 받은 유일한 천체가 되었습니다. 궤도가 정밀해지면서 2029년, 이어서 2036년의 충돌 가능성이 배제됐고, 2021년에는 레이더 관측으로 마지막 걱정거리였던 2068년도 지워졌습니다. NASA는 적어도 100년 동안 아포피스로 인한 위험은 없다고 봅니다.

NASA의 추정으로 지름은 약 340m(ESA는 약 375m)이고, 길쭉하며 땅콩처럼 두 덩어리가 붙은 모양일 수도 있습니다. 2029년 4월 13일 저녁(UTC), 아포피스는 지표면 위 약 32,000km, 정지궤도 위성들이 도는 고리보다 안쪽을 지나갑니다. 유럽, 아프리카, 아시아 일부 지역에서는 맨눈으로도 볼 수 있습니다. 이만큼 큰 소행성이 이렇게 가까이 지나가는 일은 몇천 년에 한 번뿐입니다.

탐사선 두 대가 기다리고 있을 것입니다. 일본 JAXA와 함께 운영하며 2025년 11월에 승인된 ESA의 람세스는 2028년 4월에 발사되어 2029년 2월에 도착하고, 지구의 중력이 소행성의 모양을 어떻게 바꾸는지 관찰합니다. 오시리스-렉스(OSIRIS-REx)였던 NASA의 오시리스-에이펙스(OSIRIS-APEX)는 근접 통과 직후에 도착해 18개월 동안 조사합니다. 만약 아포피스가 충돌 경로에 있었다면, NASA의 표준 가정으로 약 1,600메가톤의 에너지를 냈을 것입니다. 나라 하나 규모의 지역적 대재앙이지, 멸종을 부르는 수준은 아닙니다.

아포피스 크기의 천체가 뉴욕에 떨어지면 →

1km 이상: 피해가 더는 국지적이지 않다

NASA의 경험칙으로는 지름 1~2km보다 큰 천체는 전 세계에 영향을 줄 수 있습니다. 지름 1km 이상의 근지구 소행성은 약 930개로 추정되며, 그중 90% 넘게 발견됐고 충돌 경로에 있는 것은 하나도 없습니다. 이런 충돌은 평균 약 50만 년에 한 번꼴입니다. 시뮬레이터가 3,000m에서 멈추는 데는 이유가 있습니다. 1km를 넘어서면 국지적인 폭풍 반경은 더 이상 핵심이 아니기 때문입니다.

10km: 공룡을 멸종시킨 칙술루브 소행성

얼마나 컸을까? 일반적인 추정으로는 지름 약 10km이고, 12km 이상으로 보는 모델도 있습니다. 2024년에 낙진층의 루테늄 동위원소를 분석한 결과, 탄소가 풍부하고 어두운 탄소질 소행성이었던 것으로 밝혀졌습니다. 6,600만 년 전, 이 소행성은 북동쪽에서 약 60°의 가파른 각도로 들어왔습니다. 에너지는 자릿수 하나 정도의 불확실성이 있지만, 흔히 약 1억 메가톤으로 봅니다.

어디에 떨어졌을까? 멕시코 유카탄반도의 북쪽 끝, 당시에는 얕은 바다였던 대륙붕입니다. 지름 약 180~200km의 크레이터는 해안 마을 칙술루브 푸에르토 근처를 중심으로 하며, 절반쯤은 멕시코만 바다 밑에 있습니다. 수백 미터 두께의 더 젊은 암석에 묻혀 있어 눈으로는 볼 수 없습니다. 1991년 충돌 지점으로 확인됐고, 2016년에는 시추 탐사대가 해저 밑에서 크레이터의 피크 링을 시추해 시료를 채취했습니다.

이 정도 규모에서는 크레이터가 가장 사소한 문제입니다. 녹은 분출물이 지구 곳곳에 다시 쏟아졌고, 산불과 쓰나미가 뒤따랐으며, 먼지와 그을음과 황이 몇 년 동안 하늘을 어둡게 했습니다. 새가 아닌 모든 공룡을 포함해 전체 생물 종의 약 4분의 3이 사라졌습니다. 이만큼 큰 충돌은 평균 약 1억 년에 한 번꼴로 일어납니다.

크기별로 얼마나 자주 지구에 떨어질까

아래 수치는 NASA의 소행성 분포 모델과 미국 국립아카데미가 내놓은 장기 평균이지, 일정표가 아닙니다. 첼랴빈스크와 퉁구스카는 105년 간격으로 일어났지만, 그것이 다음 충돌 시기에 대해 알려 주는 것은 없습니다.

에너지는 지름의 세제곱에 비례합니다. 크기가 두 배면 에너지는 여덟 배입니다. 첼랴빈스크는 히로시마 원폭 약 30발이었고, 칙술루브는 인류가 만든 가장 큰 폭탄 수백만 발이었습니다.

소행성이 지구에 충돌할까?

우리가 아는 소행성 가운데 이번 세기에 충돌할 것은 없습니다. JPL에 있는 NASA의 센트리 시스템은 알려진 근지구 천체를 모두 대상으로 앞으로 100년 동안의 충돌 가능성을 계속 점검하고, ESA의 근지구천체 조정센터도 독자적인 목록을 관리합니다. 2026년 9월 센트리에는 충돌 확률이 0이 아닌 천체가 약 2,200개 올라 있었지만, 토리노 척도에서 0을 넘는 것은 없었습니다. 거의 모두 궤도가 잘 알려지지 않은 작은 암석이어서, 관측이 쌓이면 목록에서 빠집니다.

토리노 척도는 0(위험 없음)부터 10(전 지구적 피해를 부르는 확실한 충돌)까지입니다. 1등급은 일상적인 수준이고, 2~4등급은 천문학자들이 주의를 기울여야 한다는 뜻입니다. 지금까지 4등급을 넘은 천체는 없습니다. 알려진 큰 소행성 가운데 가장 면밀하게 지켜보는 것은 NASA가 시료를 채취한 지름 490m의 베누로, 2178년에서 2290년 사이에 충돌할 확률은 약 1,750분의 1입니다.

솔직하게 덧붙여야 할 점은 아직 아무도 찾지 못한 소행성들입니다. 알려진 근지구 소행성은 42,000개가 넘지만, 지름 140m보다 큰 것은 약 25,000개로 추정되는데, 그중 발견된 것은 절반이 안 됩니다. 첼랴빈스크만 한 암석은 대부분 떨어지는 순간에야 보이거나, 아예 보이지 않을 것입니다. 빨라도 2027년 9월에 발사될 NASA의 적외선 망원경 NEO 서베이어와 칠레의 베라 C. 루빈 천문대가 이 빈틈을 메울 예정입니다.

무언가가 발견되더라도, 이제는 그것을 밀어낼 수 있다는 증거가 있습니다. 2022년 9월 26일 NASA의 DART 탐사선은 소행성 디디모스 주위를 도는 지름 약 160~170m의 위성 소행성 디모르포스에 부딪혔습니다. 약 12시간이던 공전 주기가 33분 줄었는데, 이는 탐사선의 운동량만으로 설명할 수 있는 것보다 몇 배 큰 변화였습니다. 튀어 나간 잔해가 추진력을 더했기 때문입니다. 2026년의 분석에서는 두 천체가 태양 주위를 도는 경로까지 조금 바뀐 것으로 나타났습니다. ESA의 헤라 탐사선이 2026년 말에 도착해 그 결과를 살펴볼 예정입니다. 하지만 이런 식으로 밀어내려면 몇 년 앞서 경고가 있어야 하므로, 무엇보다 먼저 소행성을 찾아내야 합니다.

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