전세계서 로켓 발사 경쟁… “우주 쓰레기 처리 기술도 함께 발전해야”

이영애 동아사이언스 기자

입력 2022-08-08 03:00:00 수정 2022-08-08 03:03:46

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미국-중국 수십차례 쏘아올려… 잔해물 인명피해 가능성 증가
“10년 내 사상자 나올 확률 10%”
국내선 실시간으로 동향 살펴… 중국-일본은 제거 기술 연구


2일 미국 호주 방송과 영국 일간지 가디언 등이 스페이스X의 우주선 크루 드래건의 파편으로 추정되는 금속 덩어리가 호주 뉴사우스웨일스주 달게티 지역의 양 목장 한가운데서 발견됐다고 보도했다. Brad Tucker 페이스북 캡처

중국은 자체 우주정거장 ‘톈궁’ 구축을 위해 7월 24일 우주로켓 ‘창정5B’를 발사했다. 이 로켓의 잔해는 같은 달 31일 오전 1시 45분경 필리핀 남서부 바다에 추락했다. 하지만 일부 잔해가 인도네시아 보르네오섬의 칼리만탄 서부 지역에서 발견되기도 했다. 창정5B 잔해물의 추락 후보지에는 한반도도 포함돼 있었다. 정부는 이에 지난달 27일부터 잔해물의 위치를 추적하고 있었다.

창정5B 잔해 추락 이틀 뒤인 이달 2일 호주 방송과 영국 일간지 가디언 등에 따르면 3m 높이의 금속 덩어리가 호주 뉴사우스웨일스주 달게티 지역의 양 목장 한가운데서 발견됐다. 이는 5월 3일 지구 귀환에 성공한 미국 민간 우주기업 스페이스X의 우주선 ‘크루 드래건’의 파편으로 추정됐다.

전 세계 각국의 우주개발 경쟁이 치열해지면서 우주 쓰레기 추락에 대한 우려도 점차 커지고 있다. 능동적인 추적 감시 기술과 추락 잔해물 제거 기술 개발이 필요하다는 목소리가 나오는 배경이다.
○ 급증하는 우주로켓 발사…“잔해물에 의한 인명 피해 확률도 높아져”
민간 기업 중심의 우주개발을 의미하는 ‘뉴 스페이스’가 부각되며 전 세계 우주로켓 발사 횟수는 매년 최고 기록을 갈아치우고 있다. 스페이스X가 대표적이다. 스페이스X는 7월 23일 올해 32번째 로켓을 쏘아 올려 지난해 기록을 이미 경신했다. 미국항공우주국(NASA)과 스페이스X는 올해 52차례 발사를 목표로 하고 있다. 중국도 지난해 우주로켓을 55차례 발사하며 100기 이상의 우주선을 우주로 보냈다. 한국도 올해 6월 한국형발사체 누리호(KSLV-II) 발사에 성공하며 로켓 발사 대열에 합류했다.

지금까지 지구로 떨어진 우주로켓 잔해물이 인명 피해를 입힌 사례는 없다. 다만 전문가들은 확률이 점차 높아진다는 데 우려를 나타내고 있다. 마이클 바이어 캐나다 브리티시컬럼비아대 교수 연구팀은 관련 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 천문학’ 7월 11일자에 발표했다. 이 논문에 따르면 임무를 다한 우주로켓이 지구로 재진입할 때마다 10m² 면적에 잔해를 떨어뜨린다고 가정할 때 앞으로 10년간 우주로켓 잔해물 추락으로 한 명 이상의 사상자를 낼 확률이 10%로 추정된다.

연구팀은 특히 로켓이 추락할 확률이 인도네시아 자카르타, 방글라데시 다카, 멕시코 멕시코시티 등 남반구 지역이 미국 워싱턴과 뉴욕, 중국 베이징 등 북반구보다 3배 이상으로 높다고 밝혔다. 로켓이 주로 적도 근처 정지궤도로 발사되기 때문이다. 연구팀은 우주개발 선진국들이 외려 로켓 추락의 위험은 피해가고 있다고 지적했다.
○ 추적과 감시가 핵심… 제거 기술 개발 필요성도 높아
로켓 추락의 위험을 방지하려면 우주 잔해물을 사전에 추적·감시하는 게 중요하다. 한국의 경우 한국천문연구원 우주위험감시센터가 우주물체 전자광학 감시시스템(OWL-Net·아울넷)으로 인공 우주물체의 동향을 실시간으로 살핀다.

최은정 천문연 우주위험감시센터 우주위험연구실장은 “작은 것들은 지구로 추락하는 과정에서 대기권을 거치며 타버리지만 크기가 크거나 연료 추진제 탱크처럼 열에 강하게 제작된 장비는 지구에 도달할 때까지 형체가 남아 있는 경우가 많다”고 설명했다.

피해를 최소화하려면 발사 시 분리되는 1단 엔진 등의 경우 추락 궤도를 계산해 바닷가나 사람이 없는 지역을 선정해야 한다. 나로우주센터 발사대가 전남 고흥군의 바닷가를 향하고 있는 것도 이를 고려해서다. 문제는 저궤도에 안착한 로켓 상단 부분이다. 궤도를 돌던 로켓이 떨어질 위치는 상대적으로 예측하기 어렵다. 최 실장은 “실시간으로 관측하며 추락 가능성이 있는 범위를 줄이는 식으로 대처해야 한다”며 “이번에 창정5B도 처음에는 북한 일부 지역이 추락 가능 지역에 포함돼 있다가 점차 영향권에서 벗어났다”고 말했다.

지구에 우주로켓 잔해물이 떨어지기 전에 우주에서 제거하는 기술도 개발 중이다. 지난달 중국 상하이우주비행기술연구원은 로켓 잔해를 제거하는 우주돛을 선보였다. ‘드래그돛(drag sail)’이라는 이름의 우주돛은 로켓 잔해에 달라붙어 로켓이 궤도에서 더 빨리 벗어나도록 한다. 드래그돛은 6월 발사된 창정2D 로켓 잔해를 우선적으로 제거할 예정이다. 지난해 3월 일본 아스트로스케일도 자석으로 우주에 떠 있는 잔해를 제거하기 위해 위성을 발사하기도 했다.

이영애 동아사이언스 기자 yalee@donga.com

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