[기고] 인공위성도 서로 충돌할까?

[기고] 인공위성도 서로 충돌할까?

2012.09.21. 오전 10:29.
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2009년 2월 10일 미국의 이리듐 33호와 러시아의 코스모스 2251호 통신위성이 시베리아 상공 790km의 궤도상에서 충돌하여 공중에서 폭발했다는 뉴스가 전파를 타고 흘러 나왔습니다.

이러한 상황은 인류가 인공위성을 쏘아올린 이래 처음 발생한 것이긴 하지만 이미 오래 전부터 예기되어 왔고 실제 상황이 되자 세계 각국은 우주쓰레기에 대해 초미의 관심을 갖기 시작하였습니다.

1978년 미국의 과학자 케슬러는 논문을 통해 궤도상의 우주쓰레기가 일정한 수준에 도달하게 되면 서로 연쇄적으로 부딪쳐 파편이 기하급수적으로 생성되어 궤도 전체를 뒤덮게 되어 막대한 피해를 초래한다고 발표한 바 있습니다.

이를 케슬러신드롬이라고 하며 이제는 어느나라도 우주쓰레기에 대해 무관심할 수 없는 지경에 이르렀습니다.

2011년 7월에는 우리나라의 이소연박사가 다녀온 국제우주정거장이 긴급대피명령이 내려지는 사태가 발생하였습니다.

우주파편이 초속 10km의 속도로 국제우주정거장을 향해 돌진하는 것이 관측되었기 때문입니다.

이때 우주정거장에 체류하고 있던 우주인 6명은 긴급히 국제우주정거장에 도킹되어 있던 소유즈우주선에 탑승하였으나 다행히 우주파편은 350m 정도의 거리를 두고 비켜갔습니다.

이제까지 국제우주정거장이 우주파편과의 충돌을 피하기 위해 움직인 것은 10여회 이상이나 됩니다.

2011년 3월에는 36,000km의 정지궤도상에 있던 우리나라의 천리안 위성에 러시아 통신위성이 불과 수 km 이내로 접근하여 긴급히 회피기동을 하는 상황이 발생했으며 2009년 9월에는 650km 고도에서 비행중이던 우리나라의 과학기술위성 1호와 러시아의 군사위성이 불과 431m의 거리를 두고 지나가는 사건이 발생함으로써 우리나라도 결코 안심할 수 없다는 것을 여실히 느낄 수 있었습니다.

현재 우주파편은 10cm 이상인것만 해도 1만 6천여개, 1~10cm 규모의 것은 50여만개, 이보다 작은 규모는 천만개나 되는 상황입니다.

이러한 우주파편은 지난 50여년 동안 우주개발을 통해 수행된 4,600여건의 발사의 결과입니다.

이는 지난 2007년과 2010년에 낡은 위성을 파괴하기 위해 중국이 수행한 인공위성의 요격실험의 결과가 더해진 것입니다.

이 때 발생한 파편은 무려 15만개 이상으로 추정되고 있습니다.

위성 요격은 1985년 미국에 의해 시작된 이래 요격기술 개발을 위해 지속적으로 수행되어 오고 있는 실정입니다.

이러한 우주파편은 초속 수 km 이상의 속도로 돌진하기 때문에 가동중인 위성이나 국제우주정거장 등에 심각한 위험을 초래하게 됩니다.

실제로 1983년에는 우주왕복선인 챌린저호의 앞 유리창에 불과 0.2mm의 페인트 조각이 부딪쳐 유리창이 손상된 것이 최초의 사례입니다.

2006년에는 애틀란트스호의 방열판에 손상을 입히고 내부까지 침투한 적이 있습니다.

앞에서 살펴본 바와 같이 우주쓰레기는 위성의 발사 및 운영에 심각한 위협이 되고 있는 상황입니다. 우주쓰레기에 대한 대책으로 계획되고 있는 내용은 다음과 같은 것이 계획되고 있습니다.

전자기 사슬은 발사된 위성이 임무를 다하면 지구 자기장을 활성화시켜 지구로 끌어들여 불태워 버리는 방법입니다.

우주 울타리는 지구 상공의 모든 우주쓰레기를 파악하여 위험발생을 미연에 방지한다는 계획입니다.

청소용 위성은 원하는 궤도로 위성을 발사하여 갈퀴로 우주쓰레기를 수거한 후 지구로 끌어들여 불태워 버리는 방법입니다.

21세기에 살고 있는 우리는 인공위성의 도움을 받지 않고서는 하루도 살아갈 수 없는 것이 현실입니다.

지구의 환경오염도 마찬가지이지만 우주쓰레기에 대한 대책도 빨리 세워지고 실행에 옮겨져야 합니다.

보다 많은 사람들이 인류의 미래생활에 관심을 갖고 우주개발에 헌신할 수 있으면 좋겠습니다.

황도순 dshwang@kari.re.kr (한국항공우주연구원 실장/공학박사)

1991년부터 아리랑위성을 비롯한 우리나라 위성개발에 참여 '하늘로 우주로 네 꿈을 쏴라' 공동저술, 지금도 우리나라의 우주개발을 위해 연구하고 강연하고 글쓰는 중.

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