이석원 기자
지구 주위에는 인공위성이나 로켓 파편인 우주 파편이 무수히 감돌고 있다. 이런 우주 파편이 인공위성에 충돌해 지구에서의 생활에 큰 영향을 줄 가능성이 지적되고 있으며 우주 파편을 제거하기 위해 작살을 이용하는 방법이나 레이저 캐논을 이용하는 방법 등이 검토되고 있다. 하지만 우주 파편 제거는 원활하게 진행되고 있지 않다.
우주 개발이 시작된 이후 수십 년 동안 로켓 사용 후 연료탱크와 활동을 중단한 인공위성이나 인공위성 사고로 인한 파편 등 수많은 우주 파편이 우주 공간에 쏟아졌다. 또 우주 개발 기업인 스페이스X가 선보인 위성 인터넷 서비스인 스타링크에선 1만 2,000기에 달하는 인공위성 발사를 계획하고 있다. 또 아마존과 원웹 같은 기업도 위성 인터넷 서비스를 위해 수천 개에 달하는 인공위성을 발사할 예정이기 때문에 우주 파편과 인공위성이 충돌할 위험이 높아지고 있다는 지적이다.
1970년대에는 미 항공우주국 나사(NASA)가 우주 파편 연구를 실시한 도널드 케슬러가 케슬러 증후군(Kessler Syndrome)이라는 우주 파편과 인공위성이 충돌할 위험을 단적으로 설명하는 시뮬레이션 모델을 발표하고 전 세계에 대해 우주 파편 위험성을 주장하기 시작했다. 이런 위험을 최소화하기 위해 레이저 캐논과 로봇팔 등 다양한 우주 파편 회수 방법이 검토되어 왔다.
실용화가 기대되는 우주 파편 제거 방법 중 하나는 우주 파편 제거 서비스 기업인 아스트로스케일(astroscale)이 개발하는 우주 파편 제거 서비스인 ELSA(End-of-Life Services by Astroscale) 같은 게 있다. 아스트로스케일은 ELSA 기술을 입증하기 위해 2021년 3월 22이 인공위성인 ELSA-d를 선보였다. ELSA-d는 포획 위성과 파편 모의 위성을 결합한 상태에서 발사하고 우주 공간에서 자력을 이용해 파편 모의 위성 분리, 포획을 반복해 우주 파편 회수 능력을 실증하려 한다.
ELSA-d와 비슷하 인공위성은 우주 파편을 제거하기 위한 긍정적 발전이라는 기대를 하고 있다. 다만 우주 파편은 확산되고 있으며 우주 파편 회수 위성 개발만으로는 문제 해결에 충분하지 않다.
지구 궤도를 도는 물체에 대한 분석 그룹 셀레스트랙(CelesTrak) 과학자는 우주 파편에 큰 로켓 잔해에서 작은 조각까지 다양한 크기 물체가 존재하고 있기 때문에 모든 우주 파편에 대응하는 만능 해결책은 존재하지 않는다고 지적하고 우주 파편 문제를 해결하는 최선의 방법은 우주 파편을 생성하지 않은 것이라는 주장이다.
또 다른 전문가는 나노 입자에서 2층 버스 정도 거대한 물건까지 다양한 크기 우주 파편이 존재하고 있다면서 금속 덩어리나 종이처럼 얇은 형상 물체 등 모양도 다양하다고 밝혀 우주 파편 다양성과 회수 복잡성을 주장하고 있다.
또 가장 위험이 큰 우주 파편은 1∼10cm 사방 작은 조각이라고 지적한다. 인공위성은 우주 파편과의 충돌을 피하기 위해 궤도를 수정하고 있지만 작은 파편은 궤도를 예측하기 어려워 충돌을 피하는 건 곤란하다는 것이다.
우주 파편 제거는 우주 개발을 진행하는 데 있어 중요한 과제지만 현재는 우주 파편 제거 사업에서 수익을 창출하는 건 어렵다. 한 전문가는 우주에서 지구와 비슷한 환경 보호가 필요하다면서 각국 정부가 우주 파편 제거를 산업으로 성립시키기 위한 보조가 필요하다고 지적한다.
또 이산화탄소 배출량을 시각화하는 탄소 발자국과 같은 구조를 우주 파편에 적용한 우주트래픽발자국(space traffic footprint) 같은 개념을 제창하고 국가나 기업이 사용 가능한 우주 공간을 할당해 우주 파편 제거가 적극적으로 이뤄져 우주 파편 제거 사업이 산업으로 성립할 수 있을 것이라고 지적한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
