인도의 구자라트 지역에 중국 로켓의 잔해가 추락했고 인도 서부 농촌지역에 5kg짜리 금속 물체와 여러 형태의 우주쓰레기가 낙하했다. 전문가들은 이것이 중국이 2021년 9월 발사했던 창정3B호 로켓의 잔해라고 추정한다. 미국 한국 일본 소련 중국 등이 우주쓰레기 처리방법을 개발중이다.
1. 인도로 떨어지는 중국 우주쓰레기
넷플릭스 한국 영화 ‘승리호’가 현실화 된다. 그만큼 우주쓰레기 문제가 크다는 반증이다. 올해 2022년 1월 28일 중국은 지난 5년간 우주개발에서 이룩한 업적을 정리발표했을 뿐 아니라 앞으로 5년 간의 추진 계획을 담은 백서를 발표했다.
2022년 안에 중국은 미국을 능가하기 위해서 군사적 목적으로 쓰일 것이 자명한 자체 우주정거장 텐궁(천궁, 天宮)을 완성한다. 그 과정과 이후에 엄청난 우주쓰레기가 발생할 것이 자명하다. 인도는 지리적 위치로 인해 마른 하늘에 날벼락이 거듭될 것이다.
대낮에 중국산 우주 쓰레기가 인도의 구자라트 지방 시골 동네에 엄청난 굉음과 함께 떨어졌다. 주민들은 갑작스런 진동과 소리에 공포에 떨었다. 다행히 인명피해는 없었다.
2022년 5월 17일 인도 뉴스매체인 인디언익스프레스와 우주전문매체 스페이스뉴스가 이에 대해 보도했다. 5월 12일 오후 4시 45분에 발생한 우주쓰레기 낙하로 반경 5km 내에 있는 세 마을에 갑자기 굉음과 함께 물체들이 떨어져 내렸다.
현지주민들과 경찰이 수색에 나섰다. 5kg가량의 검은 금속 구체 등 우주쓰레기들이 발견되었다. 한 마을에서는 우주쓰레기가 집에 떨어졌다. 다른 마을에서는 집이 없는 곳에 추락했다.
주민들은 어떤 종류의 우주쓰레기인지 아직 확신할 수 없지만 갑자기 하늘에서 온 것만은 분명하다고 말한다. 인도 현지 경찰 당국은 과학수사연구소(FSL)에 이 우주 쓰레기 추정 물체를 수거해 감식하도록 의뢰했다.
2. 우주쓰레기 문제
지금까지 쏘아올린 위공위성 등의 잔해가 모여있는 우주쓰레기 궤도가 있다. 우주쓰레기 문제는 하루 이틀일이 아니다. 이번에 인도에서 처음 발생한 것이 아니라 세계곳곳에서 벌어진다.
1979년 호주 에스페란스에 80톤의 스카이랩 우주정거장이 추락했다. 1995년에는 남아프리카 공화국 주택에 중국의 창정 발사체가 떨어져 파손됐다. 1997년 미국 오클라호마의 여성이 검게 구슬린 금속물체에 어깨를 맞았다. 이는 미공군이 쏘아올린 로켓 추진체의 파편이었다.
우주쓰레기는 지구 밖의 지구 궤도를 도는 인간이 만든 물체중 쓸모없어진 것을 지칭한다. 수명이 다한 인공위성, 로켓에서 분리된 부스터, 페인트 조각, 누출된 냉각제 등이다.
나사에 따르면 지구를 도는 우주물체 중 95%가 이러한 우주쓰레기이다. 유럽우주국에 의하면 지름10cm의 테니스공 크기의 우주 쓰레기만 3만4천개, 지름10cm미만은 90만개, 마이크로 크기의 파편은 셀 수도 없이 많다.
지구를 도는 우주쓰레기는 총 9천 6백톤이다. 우주 쓰레기는 지구 중력에 이끌려 내려오면 대부분 지구 대기권에서 타서 없어진다. 그러나 1톤 이상의 파편, 티타늄이나 텅스텐 소재는 그대로 대기권을 통과한다.
게다가 우주에서 우주쓰레기는 크기가 완두콩알만 해도 그 위력은 수류탄급이다. 초속 7.5km로 총알 속도의 7배이다. 우주쓰레기 파편과 충돌하면 인공위성, 우주정거장, 우주망원경이 파손된다. 파편으로 인한 손상때문에 2020년 한해만 해도 국제우주정거장에서 긴급복구가 3회 실시됐다.
현재 소형위성 발사가 급증하고 있다. 2021년 11월 15일 러시아의 위성요격 실험으로 우주쓰레기가 1500개 추가되었다. 앞으로 인공위성 사업, 우주탐험과 우주관광이 더 활성화되면 더 많은 우주 쓰레기가 생긴다.
3. 우주쓰레기 대처상황과 처리방법
위성•발사체의 파열을 최소화하는 설계 등 쓰레기가 덜 발생하는 기술과 더 나은 쓰레기 처리방법이 절실하다. 그리고 피해보상 등의 사안들을 처리하는 국제 손해보험 및 국제협약이 필요하다.
우주쓰레기 문제는 2021년 6월 영국 콘월에서 열린 G7회의에서 국제적으로 처음 논의되었다. 우주쓰레기를 처리하는 국제기구는 아직 없다. 유엔우주사무국이 우주로 발사한 물체의 지수를 관리하는 정도이다.
미국 연구기관 ‘우주랩’은 우주쓰레기를 관측하고 추적한다. 호주에도 우주쓰레기를 추적해서 충돌을 방지하는 레이더 기술이 있다. 충돌방지를 위한 추적기술이 있을뿐 우주쓰레기를 실제로 해결한 성과는 아직 없다.
우주쓰레기 추적에는 레이저를 쏠 수 있는 우주감시 망원경을 쓴다. 지상에서 레이저를 발사해 반사되어 돌아오는 빛을 수신해서 쓰레기를 추적한다. 그러나 쓰레기가 움직여서 비효율적이다.
후속 방법으로 햇빛을 이용해서 햇빛이 우주쓰레기에 반사되는 정도를 이용하는 방법으로 오차를 줄였으나 햇빛이 없는 밤시간에는 이용할 수가 없다.
그래서 나온 방법이 오스트리아 과학연구원의 우주연구소 팀에서 나왔다. 지상의 우주망원경에 특수필터를 설치해서 관측하는 이미지의 명암대비를 극명하게 높이는 방법이다.
우주쓰레기를 처리하려고 나선 기업들이 있다. 2019년부터 우주쓰레기 처리업이 매년 4%이상 성장하고 있다. 2025년에는 시장구모가 28억 달러에 이른다. 2022년 5월 기준으로 아직 우주쓰레기를 처리하는 기술은 시험 중에 있지 실제로 우주쓰레기를 처리에 성공한 적은 없다.
한국의 한화시스템 회사도 보유하고 있는 우주거리 측정 레이저기술, 정밀 궤도 예측 기술, 큰 렌즈를 쓰는 대구경 광학계 기술을 통해 연구하고 있다. 과기부도 우주쓰레기 포착 처리를 권고하고 있고 계획을 구체화하고 있다.
2018년 영국 서리대학교와 유럽 항공기제조회사 에어버스가 우주청소 위성 ‘리무브 더브리스 Remove Debris’을 쏘아올려 작살모양 도구로 폐인공위성을 포획하는 실험을 했다.
일본 도쿄에 본사를 둔 민간기업 ‘아스트로스케일’도 있다. 우주잔해 수거위성 ELSA-d를 러시아 소유즈의 우주선에 실어 올려보냈다. 자석을 이용해 끌어당겨 우주를 청소하는 실험을 하고 있다. 2023년 상용화를 목표로 한다.
러시아 스타트업 ‘스타트로켓’은 폼 브레이커스 캐처Form breakes Catcher 기술로 우주쓰레기를 처리하는 위성을 연구 중이다. 우주쓰레기에 끈적한 폴리머거품(= 폴리머폼)을 쏘아 쓰레게에 붙게한 후 지구대기권에 떨어뜨려 마찰열로 제거하는 방식으로 2023년 상용화한다.
미국항공우주국의 과학자들은 역발상으로 우주쓰레기 처리법( LiBDO)을 개발했다. 우주선의 리튬이온 베터리의 열폭주 에너지를 이용해서 수명다한 위성을 궤도에서 이탈시키는 방법이다.
유럽우주국도 2020년 말부터 클리너스페이스 프로젝트를 진행하고 있다. 8600만 유로(=1100억원)을 들여 로봇팔 4개가 달린 우주청소기를 2050년에 올려보내 인공위성 잔해들(=베스파)을 제거할 계획이다.
이러한 우주쓰레기 처리 시스템이 오용될 경우 경쟁국의 멀쩡한 위성을 파괴하는 기술로 재탄생할 염려가 있다. 중국의 우주청소 로봇 개발에 미국이 긴장하는 이유이다.
중국의 우주쓰레기가 인도로 떨어졌다. 위성•발사체의 파열을 최소화하는 설계 등 쓰레기가 덜 발생하는 기술과 더 나은 쓰레기 처리방법이 절실하다. 그리고 피해보상 등의 사안들을 처리하는 국제 손해보험 및 국제협약이 필요하다.
