[사이언스 포럼]우주쓰레기 처리도 블루오션이다

지난 2007년 1월 필자가 근무하던 위성운영센터에 비상이 걸렸다. 중국이 자국의 고장난 기상위성(FengYun 1C)을 향해 미사일을 발사하여 파괴시키는 바람에 수천 개의 우주쓰레기가 발생했기 때문이다. 운영 중이던 아리랑위성 1호, 2호와의 충돌위험이 얼마나 큰지, 몇 개나 얼마나 가까이 지나가는지 분석한 후 상부기관에 보고했던 기억이 있다.

약 1년이 지난 후엔 미국이 고장난 자국의 정찰위성을 우주공간상에서 고의로 파괴했고, 다시 1년 후에는 미국의 이리듐 위성과 러시아의 코스모스 위성이 부딪치는 전무후무한 사건이 발생하게 된다. 과거 위성들이 떠돌아다니는 우주쓰레기에 의해 고장난 경우는 몇 번 있었지만 위성과 위성끼리 자연적으로 충돌한 사건은 없었다.

이들 세 번의 우주충돌 사건 이후 지름 10cm 이상의 물체는 1만3000여개에서 현재 약 2만2000여개로 늘었고, 지름 1cm 이상의 물체만 해도 60여만개를 헤아리며 그보다 작은 셀 수 없는 우주쓰레기들이 우주를 떠돌고 있다.

미국 정부는 우주환경의 악화를 우려해 2010년 6월 국가우주정책의 일환으로 쓰레기를 직접 제거하기 위한 연구개발을 항공우주국(NASA)과 국방부로 하여금 시작하도록 했다. NASA 우주파편 프로그램 연구팀의 최근 연구결과들에 따르면 앞으로 매년 최소 3~5개의 주요 우주쓰레기들을 직접 제거해야 쓰레기 간 연쇄 충돌로 인한 환경파괴를 막을 수 있다고 한다. 이러한 연구결과를 바탕으로 우주쓰레기 능동제거 시스템(Active Removal System)에 대한 투자가 조만간 이뤄질 것으로 내다보고 있다.

이와 별도로 우주항공 전문 민간 기업들 역시 우주쓰레기를 제거하거나 고장난 위성을 폐기시키고 우주공간에서 연료를 재주입하는 등 '서비스 위성' 개발을 시작했다. 캐나다와 미국에 위치한 MDA사는 2015년 서비스 시작을 목표로 '우주기반서비스 위성'을 개발 중에 있으며, 러시아의 에네르기야사도 이미 2010년 총 2조원을 투자해 우주쓰레기를 직접 제거하기 위한 '스페이스 포드(space pod)' 2020년경 완성해 서비스한다는 계획이다.

우주쓰레기를 적극적으로 제거하지 않으면 인공위성을 이용한 우주탐사나 국제우주정거장에서 우주인들의 활동이 지장을 받게 될 수밖에 없는 것은 분명한 사실이다. 왜냐하면 우주공간이 무한정 넓어 보이지만 인공위성이 이용하는 궤도는 한정된 영역에 국한되며, 실제 국제우주정거장은 우주쓰레기와 충돌을 피하기 위해 1999년 이후 12번이나 회피기동을 수행한 예로 충분히 알 수 있다. 우리나라 천리안 위성도 고장난 러시아 위성과의 충돌을 피하기 위해 지난 2월 궤도를 조정했다.

2009년 이후 우주쓰레기를 청소하고 또 다른 쓰레기 발생을 줄여야 한다는 데 국제적 공감대가 과거보다 크게 고조된 것은 다행스럽다. 하지만 기술적인 한계와 막대한 비용 때문에 우주쓰레기 청소에 적극 나서는 국가는 없는 상황이다.

그럼에도 선진국의 우주항공 민간 기업들이 '다목적 서비스 위성' 등을 개발하고 있으므로 우리나라도 이런 혁신적인 우주기술에 도전해 볼 필요가 있다. 참신한 아이디어 하나로 저비용 고효율의 우주쓰레기 청소 로봇을 개발한다면 우주환경 악화에 따른 막대한 수요가 발생할 수 있을 것이다.

수십 기의 위성을 운영하고 있는 인텔셋사가 올 3월 MDA사와 계약을 맺고 연료를 재충전하거나 수명이 다한 자사의 통신위성들이 우주쓰레기가 되지 않도록 '우주무덤'으로 옮기는 서비스를 수행하기로 한 것은 좋은 사례다. 우주쓰레기는 우주탐사에 방해물이지만 이를 처리하는 혁신적인 기술은 우주산업에서의 블루오션 분야가 될 수 있으므로 우리나라도 적극 관심을 가져야 한다.

김해동 한국항공우주연구원 박사