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[과학 핫이슈]우주 쓰레기

발행일2018.04.15 10:00

중국 우주정거장 '톈궁 1호' 추락을 계기로 '우주 쓰레기' 문제가 다시 주목받고 있다. 우주 쓰레기는 인간의 우주 진출에 따른 필연적 결과다. 1957년 인류 최초 인공위성이 우주 공간에 나간 이후 우주 쓰레기는 쌓여만 갔다.

Photo Image<ⓒ게티이미지뱅크>

지금은 정확한 양조차 파악되지 않는다. 일부 과학자는 우주 쓰레기를 방치한다면 우주선이 가로막혀 더 이상 우주 탐사가 불가능할 것이라고도 경고한다. 우리나라도 우주 쓰레기 대응 기술을 확보를 검토하고 있다.

우주 쓰레기는 인간이 우주 공간에 버린 모든 물체를 말한다. 다단식 로켓 추진체, 수명이 다한 인공위성이나 우주정거장은 우주 쓰레기 중에서도 크기가 큰 편에 속한다. 우주 비행사가 떨어뜨린 도구, 우주선이나 인공위성에서 떨어져 나간 작은 부품들도 모두 우주 쓰레기다.

크기와 상관없이 통제를 벗어난 인공물은 모두 우주 쓰레기로 볼 수 있다. 우주 쓰레기는 크기가 아무리 작아도 치명적 결과를 낳을 수 있다. 지구 궤도에 있는 우주 쓰레기의 비행 속도는 초속 7~8㎞. 총알 속도의 7배다. 이런 물체가 인공위성이나 우주정거장, 혹은 유영 중인 우주인과 부딪힌다면 결과는 끔찍하다.

2013년 국내 개봉한 영화 '그래비티'는 우주 쓰레기로 인한 사고에서 출발한다. 인공위성 잔해와 우주선이 부딪히면서 우주 미아가 된 비행사들의 이야기를 그렸다. 우주 쓰레기 위협은 상상에 그치지 않는다. 1996년 프랑스 인공위성 세리즈는 로켓 잔해에 부딪혀 운영이 중단됐다. 우주 쓰레기에 의한 첫 인공위성 피해로 기록됐다.

우주 쓰레기로 인해 우주 활동이 제약받는 현상을 '케슬러 증후군'이라고 부른다. 미국 항공우주국(NASA) 소속 과학자 도널드 케슬러가 1978년 제기한 시나리오다. 우주 쓰레기에 맞아 파괴된 물체가 또 다른 쓰레기가 되고, 이로 인해 다른 인공위성이나 우주선이 또 피해를 입는 연쇄 사고 가능성을 제기했다. 이런 현상이 반복되면 우주 탐사 자체가 불가능한 최악의 상황이 발생할지도 모른다.

우주 쓰레기의 위협은 점차 현실이 되고 있다. 최근 인공위성 발사가 급증하면서 우주 쓰레기 양도 기하급수적으로 늘었기 때문이다. 국제우주정거장(ISS)은 우주 쓰레기와 충돌을 피하기 위해 이미 여러 차례 '회피 기동'을 실시했다. 2011년에는 ISS 승무원들이 탈출용 우주선이 대피하는 소동도 벌어졌다.

2009년에는 수명을 다한 러시아 군사통신위성과 가동 중인 미국 민간통신위성이 충돌했다. 이때 10㎝ 이상의 파편만 1500개가량이 생성된 것으로 추정된다. 케슬러의 경고가 현실이 된 것이다. 이 사건으로 우주 쓰레기 위협에 대한 긴장이 고조, 세계 각국이 대응 기술 개발에 나서는 계기가 됐다.

큰 우주 쓰레기는 지구에도 위협이 된다. 당장 지난 2일 추락한 중국 우주정거장 톈궁 1호 때문에 세계가 긴장했다. 톈궁 1호는 피해 없이 소실됐고, 파편도 바다에 떨어졌지만 언젠가 지표에 우주 쓰레기가 떨어질 가능성을 배제할 수 없다. 1969년 일본 선박에 소련 인공위성의 잔해로 추정되는 물체가 떨어진 사례도 있다.

우주 쓰레기를 더 이상 방치하면 심각한 재앙이 된다는 게 과학계 중론이다. 지구 궤도를 떠도는 1㎜ 이상의 우주 쓰레기는 1억개가량으로 추정된다. 선진국은 우주 공간에서 쓰레기를 포집하는 '청소 위성'과 지구에서 우주 쓰레기를 감시하는 관측 시스템을 개발 중이다.

에어버스는 작살 모양의 도구로 폐 인공위성을 회수하는 우주선을 개발 중이다. 영국 연구진 주도로 개발된 '리무브데브리스' 위성은 지난 3일 발사됐다. 그물이나 작살 같은 도구로 우주 쓰레기를 포획하는 '청소 위성'이다. 이 청소 위성은 다음 달부터 임무를 수행할 예정이다. 우주 쓰레기 수거용 로봇 팔, 접착력을 갖춘 '끈끈이 로봇 팔' 등도 연구되고 있다.

우리나라는 이번 톈궁 1호 추락 때 추락 지점과 시간을 비교적 정확히 예측했다. 우주 쓰레기 위협이 현실화하는 만큼 더 고도화된 대응 기술 개발을 검토하고 있다. 한반도 상공 우주를 24시간 감시해 대형 우주 쓰레기를 추적하는 레이더 시스템, 독자 청소형 위성 개발 등이 거론된다.

송준영기자 songjy@etnews.com

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