우주쓰레기

안녕하세요. 오늘은 우주쓰레기에 대해 알려드리려고 합니다.
우주쓰레기라는 말을 많이 들어보셨을 것 같아요.
지구에 많은 국가들이 우주로 위성과 로켓을 쏘아보내며 우주를 연구하고 또 많은 성과를 내기도 하였지요.
하지만, 우주로 무언가를 많이 보낼때마다 수명을 다한 위성과 로켓이 우주에 버려지고 있어서 다시 지구로 떨어지며 지구의 대기에 안 좋은 영향을  끼치고 있기도 합니다.
그럼 여기서 우주쓰레기란 무엇인지를 알아볼게요.

우주쓰레기 :수명이 다한 인공위성들

우주쓰레기란 수명이 다한 인공위성이나, 그런 인공위성에서 떨어져 나온 부품 등을 말한다.
우주탐사가 시작된 이후에 우주 공간으로 쏘아 올린 수많은 로켓, 인공위성, 망원경 등이 수명이 끝난 후 통제되지 않는 상태로 우주공간에 돌아다니고 있다.
이런 부품들은 서로 충돌을 하여 작은 부품으로 파편이 되어 정상적으로 작동하는 인공위성 등과 충돌하여 더 큰 사고를 유발한다.
현재 약 10cm 이상의 비교적 큰 파편들이 약 9000여개 있을 것으로 예상되며, 지구에 설치한 고성능 우주감시 레이더 26대와 지름 2m이상의 대형 우주감시 망원경 3대가 상시 감시하고 있다.

우주쓰레기 양
크기 10cm이상 2만 3000여개
크기 1cm이상 50만여개(추정)
크기 1cm이하 인 수천만 개의 페인트 조각

우주쓰레기 위험
총알보다 7배 빠른 속도(초속 7~9km)로 궤도를 돌며 위성 및 우주정거장과 충돌
충돌로 인해 생긴 파편은 다시 우주 쓰레기로 편입

지구에 위협
우주 쓰레기의 73%는 고도 2000km이하인 지구 저궤도에 존재
우주쓰레기와 위성이 10km이내로 근접하는 횟수는 하루 1000회 이상

충돌사례
2007년 중국과 위성 요격 실험
2009년 인공위성 코스모스 2251호(우주쓰레기)와 이라듐 33호 충돌
두 사건으로 인한 우주쓰레기 양은 지구 저궤도 우주쓰레기의 60% 차지


국립부산과학관에서 인용

이런 우주쓰레기는 서로 부딪혀 더 많은 쓰레기조각으로 변한다고 해요.
그러면 우리에게 더 많은 위협으로 다가오겠지요.
그래서 많은 국가들이 심각성을 깨닫고 우주쓰레기를 처리하는 방법을 모색했습니다.
지금도 처리하기 위해 노력하고 있구요.
다양한 방법이 있는데 몇가지 방법을 알아보도록 하겠습니다.

1. 우주 청소 로봇

쓰레기 수집 로봇 ‘체이서’를 우주선에 실어 지구 궤도 500km 지점에서 쏘아 올리면 4개의 로봇 팔을 이용해 우주쓰레기를 감싸 수거하고 대기권으로 재진입하여 마찰열에 의해 연소시킨다.
스위스 기업 ‘클리어 스페이스’가 2025년 발사 예정인 청소 우주선으로 인공지능 카메라와 4개의 로봇팔로 우주쓰레기를 탐사 및 수거하여 대기권에 진입하며 태우는 방식이다. 약 100kg의 우주쓰레기를 처리할 것을 기대하고 있다.

2. 그물 수거 방식

초소형 위성에서 그물을 발사해 우주쓰레기를 제거하는 방식이다. 그물을 발사하여 우주쓰레기를 포획한 뒤 이를 대기권으로 끌고가면서 연소시키는 방식이다.

3. 레이저 방식

위의 방식은 한 번에 소량의 쓰레기 밖에 처리하지 못하고, 발사비용이 많이 든다는 단점이 있다. 이런 문제점을 보완하기 위해 레이저 방식이 논의 되고 있다. 레이저를 탑재한 위성을 쏘아 보내 레이저를 이용해 지구 주변을 도는 쓰레기를 지구 대기로 밀어 넣어 태우는 방식이다.

4. 끈끈이 풍선

소형 위성에 끈끈이 풍선을 매달아 우주 쓰레기를 수집하는 방식이다.
비슷한 방식으로 미세 우주쓰레기가 모여있는 곳에 끈끈이의 일종인 폴리머폼을 거미줄처럼 쏘아 한꺼번에 포집하고, 우주선이 대기권에 재진입할때 발생하는 마찰열로 우주쓰레기를 태워버린다.

5. 립도

립도란 리튬이온 배터리를 줄인 말로 우주선의 활동 수명이 끝난 후 내장된 배터리가 열폭주 상태로 변화할 때 나오는 에너지를 추력으로 삼아 위성을 궤도에서 이탈시키는 방법이다. 우주선 스스로 쓰레기 문제를 해결한다는 것이 특징이다.

6. 묘지궤도

우주선을 사용하여 비활성 위성을 다른 위성과의 충돌 방지를 위해 따로 모아놓은 묘지궤도로 던지는 방법으로 다른 방법에 비해 효율성이 뛰어나 우주 쓰레기 제거에 관한 최선의 방법 중 하나로 여겨지고 있다.

인공위성은 지구의 중력에 이끌리지 않기 위해 초속 7~8km의 속도로 지구 주변을 돌고 있는데 위성 폭발로 생긴 파편들의 운동속도는 초속 10km까지 늘어난다.
때문에 지름 1cm파편만 해도 시속 100km속도로 200kg의 물체가 부딪치는 충격으로 대형 인공위성이라도 순식간에 파괴해버릴 수 있다.
2020년 기준으로 지구궤도를 떠도는 우주쓰레기는 8800톤에 이른다. 버려진 로켓이 1950개, 수명을 다한 인공위성이 2850개, 미확인된 파편이 21000개 등이다.
또한 크기가 10cm이상인 우주쓰레기가 3만 4천개, 1~10cm 크기가 90만개, 0.1~1cm 크기가 1억 2천 8백만 개 이상으로 추정된다.

이상 우주쓰레기와 우주쓰레기를 처리하는 방식에 대해 간단하게 알아보았습니다.
인간이 바다를 오염시키고 다시 정화사업을 하는 것처럼 우주도 더럽히고 다시 정화사업을 해야하는 막중한 일을 구상하기 전에,
덜 오염시키고 덜 파괴하는 방법 부터 생각해보는게 어떨까 생각해보는 씁쓸한 부분이네요.
책임감을 가지고 지구를 대하는 성숙한 의식을 가지길 바라봅니다.
그럼 다음에 또 유용한 정보를 가지고 오겠습니다.
감사합니다.