"전기밥솥 크기로 우주쓰레기 제거" 항우연, 태양돛 기반 궤도이탈 장치 개발

추진제 없이 25㎡ 태양돛 전개…청소위성 재사용 구조로 경제성↑

한국항공우주연구원이 지구 저궤도에서 급증하는 우주쓰레기를 포획·제거할 수 있는 태양돛 기반 궤도이탈 장치를 개발하고 지상 시연에 성공했다. 고가 위성을 일회성으로 투입하던 기존 방식의 한계를 넘는 '재사용형 제거 모델'을 제시했다는 평가다.

한국항공우주연구원 위성시험동 발사환경시험실에서 전개를 마친 궤도이탈 장치의 저항돛 전체 전개 평면 투영 사진이다. 항우연 제공

기존 우주쓰레기 제거는 청소 위성이 목표물에 직접 접근해 포획한 뒤 대기권 재진입을 유도하는 구조로, 위성 한 기가 한 번의 임무에 소모되는 구조였다. 항우연은 우주쓰레기를 실제로 제거하는 '궤도이탈 장치'와 이를 운반·투입하는 '청소 위성'을 분리하는 방식을 적용했다. 하나의 청소 위성이 여러 개의 궤도이탈 장치를 탑재해 순차적으로 투입하면, 위성은 반복 운용이 가능해져 경제성과 재사용성이 크게 높아진다.

이번에 개발된 장치는 전기밥솥 크기의 소형 장비다. 우주쓰레기에 견인판을 부착해 접근하고, 이후 안정적으로 붙잡는 포획 기능을 갖췄다. 전개 시에는 약 25㎡ 규모의 태양돛을 펼쳐 태양광 압력과 저궤도 미세 대기와의 상호작용을 이용해 별도 추진제 없이 목표물을 대기권으로 유도한다.

항우연은 이번 기술이 우주쓰레기 제거를 넘어 랑데부·도킹, 심우주 태양돛 추진 기술 등으로 확장될 수 있을 것으로 보고 있다.

이상철 한국항공우주연구원 원장은 "태양돛 기반 궤도이탈 장치 기술이 지속 가능한 우주 환경 관리에 기여할 것"이라며 "미래 우주 환경 대응 기술 확보를 위해 연구를 이어가겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr