[별소리 다 듣겠네!] 우주 공간의 '무법자' 우주 쓰레기…어떻게 하지?
2023년 01월 09일 오전 09:00
[앵커]
사람이 활동을 하는 곳에는 당연히 폐기물, 그러니까 쓰레기가 발생하게 되어 있죠.
우리가 사는 지구 상에도 넘쳐나는 쓰레기 처리가 큰 과제인데요, 허공, 즉 드넓은 우주 공간에서도 이 쓰레기는 큰 문제로 다가오고 있습니다.
수없이 쏘아 올리는 우주 발사체의 잔해물과 수명을 다한 위성 등 우주 공간을 빠른 속도로 떠다니는 우주 쓰레기들은 단순히 환경의 문제를 넘어 그 자체로 큰 위협이 될 수 있는데, 오늘 '별소리 다 듣겠네!'에서는 우주 쓰레기 이야기를 자세히 들어보겠습니다.
■ 최은정 / 천문연 우주위험연구실장
안녕하세요. 열네 번째 별소리를 전해드리게 된 최은정입니다. 세계 각국이 인공위성을 쏘아 올리는 경쟁만큼 우주에는 쓰레기가 늘어나고 있는데요. 오늘은! 우주공간을 위협하는 우주 쓰레기에 대한 별소리를 전해드리겠습니다.
Q.우주쓰레기, 정의는 무엇이고 위험한 이유는?!
[인터뷰]
네, 우리 인간이 우주 활동을 하게 되면서 필연적으로 생기게 된 것이 바로 우주 쓰레기죠. 인공위성이 다 쓰이고 나면 지구궤도에 그대로 남게 되는데요. 이렇게 임무를 다하고 버려진 인공위성이나, 인공위성을 궤도로 올리고 분리된 우주발사체의 상단과 같은 잔해물, 그리고, 다 쓰고 버려진 인공위성의 배터리가 폭발해서 생긴 파편들이나 인공위성 간 충돌로 인해 생긴 수많은 잔해들, 심지어 우주정거장에서 우주인들이 버린 쓰레기까지! 인공의 우주활동으로 인해 발생된 모~든 인공우주물체를 우주쓰레기라고 말합니다.
우주 쓰레기가 위험한 이유는 현재 운용 중인 인공위성과 충돌해 고장을 일으키기도 하고, 발사체 상단이나 유해물질을 갖고 있는 1톤 이상의 다 쓴 인공위성들은 지구 중력으로 인해 점점 고도가 낮아지며 대기권으로 재진입하게 되어 지상으로 추락하게 되고 이로 인한 추락 위험이 발생하기 때문입니다.
Q.현재 공식 집계된 우주쓰레기의 양은?!
[인터뷰]
네~ 1957년 스푸트니크 1호가 발사된 이래로, 현재까지 총 1만4천여 개의 인공위성이 발사되었는데요. 여기서 현재까지 발견된 우주 쓰레기는 4만여 개가 넘습니다. 현재 지구궤도 상의 '인공 우주물체'는 2만7천여 개로 알려져 있는데요. 이 중 인공위성만 1만여 개입니다. 여기서 현재 운용 중인 인공위성은 7천여 개로 추정되고 있어, 나머지 2만여 개는 이미 다 소모된 인공위성과 파편들인 우주 쓰레기라고 할 수 있죠.
특히 최근 우주산업이 활발히 진행되면서 저궤도 인공위성의 밀집도가 정말 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 2018년까지는 매년 발사된 인공위성의 수가 3~4백여 개에 불과했는데, 2022년, 그러니까 작년만 해도 2,128개의 인공위성이 발사되었으니 약 6배 가까이 늘어난 셈이죠.
특히 인공위성 폭발이나 러시아 미사일요격 시험으로 의도적으로 인공위성을 파괴하면서 발생한 파편들이 급증하게 되었는데요. 이렇게 무분별한 인공우주물체의 증가를 우려하고 있습니다.
Q.우주쓰레기 감시하는 방법은?!
[인터뷰]
우선은 우주물체의 궤도를 알아내고 예측하기 위해서는 먼저 우주 상황을 인식하는 기술이 필요합니다. 여기서 우주 상황인식이란 크게 우주물체관측 장비로부터 데이터를 수집하고, 이를 분석하여 우주물체의 위험을 예측하고 대응하는 것인데요.
우주감시는 크게 탐지-추적-식별-목록화라는 관측과 분석 단계를 거치게 됩니다. 탐지와 추적은 관측 기술인데요. 이때 크게 광학망원경으로 보는 광학 관측 기술, 레이저를 이용하는 레이저 추적기술, 전파를 이용하는 레이더 관측 기술이 사용이 되고요. 이때 운용 중인 인공위성과 통신을 할 때 사용하는 전파사용 기술도 사용됩니다.
우리나라는 OWL-Net이라고 불리는 전 세계 5개국 몽골, 모로코, 이스라엘, 미국, 한국에 0.5m급 우주물체광학감시망원경을 설치했는데요. 이를 이용해서 우리는 인공우주물체를 관측하고 있습니다.
Q.우주쓰레기 청소 방법은?!
[인터뷰]
네, 우주 쓰레기 청소의 첫 번째 방법이 이렇게 이미 발생한 우주 쓰레기를 처리하는 ADR 즉 능동제거방식을 사용하는 청소위성을 보내는 것인데요. 그러기 위해서는 우주 쓰레기에 같은 속도로 근접하는 랑데부기술, 정확하게 연결하는 도킹 기술, 그리고 근접운영기술과 같은 궤도 상 서비싱기술들이 필요합니다.
이런 기술을 쓰면 고장 난 인공위성을 수리해 수명을 연장해줄 수도 있고, 궤도에 있는 파편을 수거할 수도 있게 되는 거죠. 그런데 이렇게 능동제거방식을 하기 위해서는 또 다른 인공위성을 개발해야 하고 청소위성과 우주 쓰레기가 충돌을 하게 되면 더 많은 우주 쓰레기를 생성하게 되는 것이라서 기술적으로 난이도가 높은 방법입니다.
또 우주 쓰레기를 청소하는 방법들이 최근 들어서 많이 개발이 되고 있는데요. 그물이 이용해서 수거하는 방법 또 하나는 찍찍이를 이용해서 우주쓰레기를 잡아오는 방법 또는 자석을 이용한다든지 또는 로봇팔을 이용해서 직접적으로 우주쓰레기를 수거하는 방법 등 여러 가지 방법들이 연구가 되고 있습니다.
우주 쓰레기의 위협이 가시화된 지금은 우주 쓰레기 발생을 줄이기 위한 노력과 함께 우주 쓰레기로 인한 피해를 막기 위해서 기술개발이 반드시 필요한 상황인데요. 우리나라도 우주 위험에 대응하기 위한 우주 감시 기술 연구와 더불어 지속 가능한 우주 환경을 위한 국제 문제 해결에 적극 동참하고 노력할 예정이니 여러분의 많은 응원과 관심 부탁드리면서 이상 오늘의 별소리를 마치겠습니다.
YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)
사람이 활동을 하는 곳에는 당연히 폐기물, 그러니까 쓰레기가 발생하게 되어 있죠.
우리가 사는 지구 상에도 넘쳐나는 쓰레기 처리가 큰 과제인데요, 허공, 즉 드넓은 우주 공간에서도 이 쓰레기는 큰 문제로 다가오고 있습니다.
수없이 쏘아 올리는 우주 발사체의 잔해물과 수명을 다한 위성 등 우주 공간을 빠른 속도로 떠다니는 우주 쓰레기들은 단순히 환경의 문제를 넘어 그 자체로 큰 위협이 될 수 있는데, 오늘 '별소리 다 듣겠네!'에서는 우주 쓰레기 이야기를 자세히 들어보겠습니다.
■ 최은정 / 천문연 우주위험연구실장
안녕하세요. 열네 번째 별소리를 전해드리게 된 최은정입니다. 세계 각국이 인공위성을 쏘아 올리는 경쟁만큼 우주에는 쓰레기가 늘어나고 있는데요. 오늘은! 우주공간을 위협하는 우주 쓰레기에 대한 별소리를 전해드리겠습니다.
Q.우주쓰레기, 정의는 무엇이고 위험한 이유는?!
[인터뷰]
네, 우리 인간이 우주 활동을 하게 되면서 필연적으로 생기게 된 것이 바로 우주 쓰레기죠. 인공위성이 다 쓰이고 나면 지구궤도에 그대로 남게 되는데요. 이렇게 임무를 다하고 버려진 인공위성이나, 인공위성을 궤도로 올리고 분리된 우주발사체의 상단과 같은 잔해물, 그리고, 다 쓰고 버려진 인공위성의 배터리가 폭발해서 생긴 파편들이나 인공위성 간 충돌로 인해 생긴 수많은 잔해들, 심지어 우주정거장에서 우주인들이 버린 쓰레기까지! 인공의 우주활동으로 인해 발생된 모~든 인공우주물체를 우주쓰레기라고 말합니다.
우주 쓰레기가 위험한 이유는 현재 운용 중인 인공위성과 충돌해 고장을 일으키기도 하고, 발사체 상단이나 유해물질을 갖고 있는 1톤 이상의 다 쓴 인공위성들은 지구 중력으로 인해 점점 고도가 낮아지며 대기권으로 재진입하게 되어 지상으로 추락하게 되고 이로 인한 추락 위험이 발생하기 때문입니다.
Q.현재 공식 집계된 우주쓰레기의 양은?!
[인터뷰]
네~ 1957년 스푸트니크 1호가 발사된 이래로, 현재까지 총 1만4천여 개의 인공위성이 발사되었는데요. 여기서 현재까지 발견된 우주 쓰레기는 4만여 개가 넘습니다. 현재 지구궤도 상의 '인공 우주물체'는 2만7천여 개로 알려져 있는데요. 이 중 인공위성만 1만여 개입니다. 여기서 현재 운용 중인 인공위성은 7천여 개로 추정되고 있어, 나머지 2만여 개는 이미 다 소모된 인공위성과 파편들인 우주 쓰레기라고 할 수 있죠.
특히 최근 우주산업이 활발히 진행되면서 저궤도 인공위성의 밀집도가 정말 빠른 속도로 증가하고 있습니다. 2018년까지는 매년 발사된 인공위성의 수가 3~4백여 개에 불과했는데, 2022년, 그러니까 작년만 해도 2,128개의 인공위성이 발사되었으니 약 6배 가까이 늘어난 셈이죠.
특히 인공위성 폭발이나 러시아 미사일요격 시험으로 의도적으로 인공위성을 파괴하면서 발생한 파편들이 급증하게 되었는데요. 이렇게 무분별한 인공우주물체의 증가를 우려하고 있습니다.
Q.우주쓰레기 감시하는 방법은?!
[인터뷰]
우선은 우주물체의 궤도를 알아내고 예측하기 위해서는 먼저 우주 상황을 인식하는 기술이 필요합니다. 여기서 우주 상황인식이란 크게 우주물체관측 장비로부터 데이터를 수집하고, 이를 분석하여 우주물체의 위험을 예측하고 대응하는 것인데요.
우주감시는 크게 탐지-추적-식별-목록화라는 관측과 분석 단계를 거치게 됩니다. 탐지와 추적은 관측 기술인데요. 이때 크게 광학망원경으로 보는 광학 관측 기술, 레이저를 이용하는 레이저 추적기술, 전파를 이용하는 레이더 관측 기술이 사용이 되고요. 이때 운용 중인 인공위성과 통신을 할 때 사용하는 전파사용 기술도 사용됩니다.
우리나라는 OWL-Net이라고 불리는 전 세계 5개국 몽골, 모로코, 이스라엘, 미국, 한국에 0.5m급 우주물체광학감시망원경을 설치했는데요. 이를 이용해서 우리는 인공우주물체를 관측하고 있습니다.
Q.우주쓰레기 청소 방법은?!
[인터뷰]
네, 우주 쓰레기 청소의 첫 번째 방법이 이렇게 이미 발생한 우주 쓰레기를 처리하는 ADR 즉 능동제거방식을 사용하는 청소위성을 보내는 것인데요. 그러기 위해서는 우주 쓰레기에 같은 속도로 근접하는 랑데부기술, 정확하게 연결하는 도킹 기술, 그리고 근접운영기술과 같은 궤도 상 서비싱기술들이 필요합니다.
이런 기술을 쓰면 고장 난 인공위성을 수리해 수명을 연장해줄 수도 있고, 궤도에 있는 파편을 수거할 수도 있게 되는 거죠. 그런데 이렇게 능동제거방식을 하기 위해서는 또 다른 인공위성을 개발해야 하고 청소위성과 우주 쓰레기가 충돌을 하게 되면 더 많은 우주 쓰레기를 생성하게 되는 것이라서 기술적으로 난이도가 높은 방법입니다.
또 우주 쓰레기를 청소하는 방법들이 최근 들어서 많이 개발이 되고 있는데요. 그물이 이용해서 수거하는 방법 또 하나는 찍찍이를 이용해서 우주쓰레기를 잡아오는 방법 또는 자석을 이용한다든지 또는 로봇팔을 이용해서 직접적으로 우주쓰레기를 수거하는 방법 등 여러 가지 방법들이 연구가 되고 있습니다.
우주 쓰레기의 위협이 가시화된 지금은 우주 쓰레기 발생을 줄이기 위한 노력과 함께 우주 쓰레기로 인한 피해를 막기 위해서 기술개발이 반드시 필요한 상황인데요. 우리나라도 우주 위험에 대응하기 위한 우주 감시 기술 연구와 더불어 지속 가능한 우주 환경을 위한 국제 문제 해결에 적극 동참하고 노력할 예정이니 여러분의 많은 응원과 관심 부탁드리면서 이상 오늘의 별소리를 마치겠습니다.
YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)
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