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무서운 파편, 우주쓰레기

  • 2015.01.21.
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우주시리즈 우주쓰레기

생활쓰레기, 최근 그 쓰레기의 양이 엄청나게 증가하면서 매립지 부족 문제가 심각해지고 있는데요.

하지만 이것만큼 중요한 것, 또 주목해야 할 것은 바로 ‘우주쓰레기’입니다.

우주에도 쓰레기가 있다는 사실 알고 계셨나요?

 

기술의 발달과 인류 생존을 위한 미래연구가 점점 우주공간에서 이루어지는 경우가 많은데요.

우주정거장이나 인공위성 등 여러 우주 설비들이 그 예라고 할 수 있답니다.

인간이 우주공간을 개척하려는 시도는 지금으로부터 약 50여 년 전부터 시작되었다고 할 수 있으며 1965년도에 한 우주인이 떨어뜨린 장갑과 2006년도에 한 우주왕복선에서 빠져나간 주걱 등은 ‘우주쓰레기’의 첫 예라고 할 수 있습니다.

하지만 장갑과 주걱 등의 기타 물체는 ‘우주쓰레기’의 일부일 텐데요.

이러한 기타 물체 외에 우주 설비의 주를 이루는 위성이나 우주상으로 쏘아 올리는 로켓 등의 우주 설비들은 그 수명이 반영구적인 경우도 있지만 대부분 수년에서 수십 년이라고 합니다.

그렇다면 이후 수명을 다한 우주 설비들은 어떻게 될까요?

아마도 우주상에서 그 설비가 철수되지 않아 다른 설비나 물체들과 충돌하여 부서지거나, 점차 고도가 낮아져 결국 지구 상으로 추락하게 될 텐데요.

 

우주쓰레기

 

우주 파편은 발사된 총알의 속도보다 7배 이상 빠른 초속 7km 이상의 속도로 멀쩡한 우주 설비에 큰 피해를 입힐 가능성이 높기 때문에 처리가 중요합니다.

그 위력은, 우주 상의 작은 페인트 조각 하나가 지구 상의 250kg 정도의 물체가 시속 100km의 속도로 충돌하는 것과 같다고 하니 정말 어마어마하죠?

우주상에 떠돌아다니는 파편들은 그 크기가 작게는 1cm부터 크게는 10cm 이상이라고 하며 1cm 이하에서 1cm 이상은 50만에서 수백만여 개 정도로 추정되며, 10cm 이상은 2만여 개 정도라고 하는데요.

아직까지는 기술적으로 10cm 이상의 것들만 파악이 가능하기 때문에 그 수치는 사실상 전체의 5% 정도라고 합니다.

참고로 우주쓰레기는 고도 2,000km 이하의 저궤도 부분에 약 73% 정도가 존재한다고 하는데 이는 저궤도 부분에서도 고도가 800km ~ 1,000km 사이에 집중 분포되어 있으며 고도 800km 부분에 존재하는 수많은 인공위성들은 시간의 흐름에 따라 추락하면서 자연 소멸되기까지 오랜 기간이 소요된다고 합니다.

이처럼 우주쓰레기는 아주 작은 요소로도 큰 피해를 입힐 수 있다는 잠재적인 위험성이 상당히 크다고 볼 수 있습니다.

 

실제로 지난 2007년 1월경, 중국은 자국의 인공위성을 미사일로 폭발시켜 3000여 개의 우주쓰레기를 발생시켰으며 2009년 2월경, 러시아의 인공위성이 미국의 인공위성과 충돌하여 2000여 개의 우주쓰레기를 발생시키기도 했습니다.

중국의 경우는 의도된 상황임을 알 수 있지만, 러시아와 미국의 경우는 의도하지 않은 인공위성끼리의 자연적인 충돌로써 처음이자 예측 불가능한 상황이었다는 것입니다.

또 1996년도에 프랑스 위성이 우주쓰레기인 로켓 파편과 충돌하면서 작동을 멈추기도 했는데요.

이는 우주쓰레기와 위성과 같은 우주 설비가 실제로 처음 충돌한 경우였으며, 당시 발생한 우주 파편만 약 7만 4000여 개(10㎝ 이상 1632개, 1㎝ 이상 7만 3320개) 정도였다고 합니다.

최근 우리나라의 위성인 ‘과학기술위성 3호’를 2014년 9월 경과 지난 4일 두 차례에 걸쳐 위협했던 우주 파편도 이때 발생했던 것이라고 합니다.

 

케슬러 증후군

 

이러한 우주쓰레기의 끊임없는 연속을 ‘케슬러(Kessler) 증후군’이라고 합니다.

물체 간 충돌로 인한 우주쓰레기가 끊임없이 발생하여 그 양이 기하급수적으로 늘어나 결국 우주쓰레기로 가득 차 인공위성 및 우주정거장 등 우주 설비를 사용할 수 없는 상태를 말한답니다.

이 정도로 문제가 심각한 상황이라면, 그 대책으로는 우주쓰레기를 수거하는 방법과 인공위성이 수명을 다했을 경우 지구궤도 및 태양계로 진입시켜 연소시키는 방법이 있다고 하는데요.

실제 스위스에서는 기계장치로 우주쓰레기를 수거하여 인공위성과 함께 대기권으로 진입하여 연소되는, ‘청소’역할을 하는 인공위성인 ‘클린스페이스 원’을 개발하고 있으며, 우리나라에서도 우주로 발사한 물체가 우주상에 떠돌아다니고 있는 것들을 끌어당기거나 가까이할 수 있는, ‘랑데뷰 도킹’이라는 기술을 개발하고 있답니다.

 

지금까지 우주쓰레기의 실태 및 해결방안 등을 살펴보았는데요.

우주영화 중에서도 많은 주목을 받았던 ‘인터스텔라’와 ‘그래비티’를 이야기하면서 마무리하려고 합니다.

둘 다 우주상에서의 생활과 지구상에서의 생활이 연결되는 모습을 담고 있지만, 그래비티의 경우 우주쓰레기의 존재와 그 위험성을 어느 정도 표현했던 반면 인터스텔라의 경우엔 신비롭고 경이한 모습 뒤에 그 위험성이 조금 가려지지는 않았나 싶은데요.

이제는 ‘우주’도 지켜나가야 할 하나의 환경임을 깨닫고 모두가 걱정하고 관심을 가질 필요가 있을 것입니다.

이제 우리 집 앞의 우주쓰레기, 치울 준비되셨나요?

 

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