오늘은 우주쓰레기의 개요와 문제점 그리고 이에 대한 해결방법에 대하여 소개하려고 합니다. 지금부터 무궁무진한 우주산업에 대하여 걸림돌이 될 수 있는 우주쓰레기를 알아보겠습니다.
개요
우주 공간에서 더 이상 동작하지 않고 사용되지 않는 인공 물체가 떠 있는 것을 우주 쓰레기라고 합니다. 이러한 개체의 크기는 작은 조각에서 위성이나 로켓의 일부분과 같은 큰 조각까지 다양합니다. 최근 몇 년 동안 우주쓰레기는 급격히 증가함에 따라 점점 문제가 커지고 있습니다. 이유는 로켓 발사 횟수가 증가하고 우주에서 떠돌던 물체가 분해가 되지 않고 있기 때문입니다. 잔해가 계속 궤도를 떠돌아다니다가 또 다른 물체와 충돌하면 더 많은 잔해가 생성된다는 것을 의미합니다. 현재 지구 표면에서 약 1,200마일 위 우주 영역인 저궤도에는 크고 작은 우주쓰레기가 100조 개 이상일 것이라고 추정하고 있습니다. 이 문제를 해결하지 못할 경우 막대한 돈을 투자하여 급성장을 기대하는 우주산업에 심각한 타격을 줄 수 있습니다.
문제점
이러한 우주쓰레기의 문제 중 하나는 각 국에서 운영 중인 우주선에 영향을 미치는 것입니다. 작은 파편이라도 충돌하면 막대한 피해나 파괴가 일어날 수 있으며, 실제로 파편에 의해 인공위성이 파손되는 사건도 발생하였습니다. 1996년 프랑스에서 발사한 소형위성은 10년 전인 1986년에 폭발한 아리안 1호의 부스터와 충돌해 심각한 손상을 입었으며, 2009년에는 러시아 인공위성이 미국의 통신 위성과 충돌해 박살이 났습니다. 그 결과 엄청난 양의 우주쓰레기를 만들었습니다. 이러한 결과는 우주쓰레기뿐만 아니라 우리에게도 영향을 줄 수 있습니다. 일기 예보, 통신 및 내비게이션과 같은 중요한 서비스 등 갈수록 통신을 이용한 서비스의 범위가 광대해지고 있기 때문에 이러한 문제가 발생할 경우 피해는 기하급수적으로 커질 것입니다. 두 번째는 우주에 대한 관심과 투자가 갈수록 커지고 있는 상황임에도 불구하고 장기적인 지속 가능성에 대한 우려가 있습니다. 궤도에 있는 파편의 양이 계속 증가함에 따라 막대한 투자가 파편과의 충돌로 인하여 한순간에 끝이 날 수 있기 때문입니다. 파편이 충돌로 더 많은 파편을 만드는 악순환이 계속되고 있는 것입니다.
해결방법
문제를 해결하기 위해서는 여러가지 접근방식이 있습니다. 먼저 궤도에서 파편을 직접 제거하는 것입니다. 로봇 팔을 사용하여 잔해를 잡고 지구 대기에서 타버릴 정도로 낮은 궤도로 이동시는 것입니다. 잔해 제거에는 다른 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 위험을 초래할 수 있는 특정 잔해 조각을 제거하는 표적 방식이며, 상대적으로 빠르게 수행하기 때문에 파편이 충돌로 다시 많은 파편을 발생시키는 악순환의 위험을 줄이는데 도움이 됩니다. 그러나 잔해 제거는 상당한 기술력과 인프라가 동원되기 때문에 막대한 투자가 필요하며 복잡한 고비용 해결법입니다. 또한 우주쓰레기의 대부분을 차지하는 너무 작은 파편은 포착하기가 어렵습니다. 두 번째 방법은 위성과 로켓이 파편을 덜 생성하도록 설계하는 것입니다. 수명을 다할 때 궤도를 이탈할 수 있도록 더 큰 연료 탱크를 갖춘 위성을 설계하거나 사용 후 로켓 단계를 빠르고 안전하게 분해하는 것과 같은 방식입니다. 이 방식은 직접제거에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 비용이 효율적이며, 향후 생성되는 파편의 양을 줄이기 때문에 장기적으로 문제의 근본 원인을 해결하는데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 완벽한 해결책은 아니며 위성과 로켓의 설계 및 구성하는 방식의 변화를 주는 것이 어렵고 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 세 번째는 우주 교통을 정리하는 것입니다. 각국에서 발사하는 로켓과 위성의 횟수를 제한하고, 파편의 밀도가 높은 지역을 피하며 위성과 로켓의 발사 궤도를 달리하는 것입니다. 이를 통해 파편사이의 충돌 위험을 줄일 수가 있습니다. 그러나 각국의 이익 등을 고려하여 국제협력과 조율이 필요한 방법이라 간단한 문제는 아닙니다. 네 번째는 파편 추적 및 모니터링하여 위치를 정확하게 예측하여 충돌 위험을 최소화하는 것입니다. 마지막으로 우주 쓰레기에 대한 교육과 인식을 통해 무분별한 발사가 아닌 사후까지 생각하는 책임 있는 행동이 바탕이 되어야 합니다.
