한국항공우주연구원이 개발한 '태양 돛'




◆ 총알보다 빠른 우주쓰레기

인간이 만들어 내는 수많은 쓰레기는 지구 환경 오염 등의 주범으로 꼽힙니다. 그런데 이 쓰레기가 지상에서만 문제가 되는 건 아닙니다.

'Space Junk', 말 그대로 우주쓰레기는 지구 궤도를 따라 떠다니는 물체들을 말합니다. 정확히는 인간이 만들어 우주로 쏘아 올린 뒤 이제는 쓸모가 없어진 '인공 물체'들입니다.

야마토게임예시 우주에 이런 쓰레기들은 얼마나 있을까요?

추적이 가능할 정도로 큰 대형 파편만 3만여 개가 넘고, 1mm 이상되는 미세 파편은 무려 1억 3천만 개가 되는 걸로 추정됩니다. 단순 크기보다 더 큰 문제는 이동 속도입니다.

우주쓰레기는 초속 7~7. 바다이야기오락실 5km(시속 2만 5천km 정도)로 움직이는데, 총알보다 7~10배가량 빠른 속도입니다. '떠다닌다'고 하기 보다는 '쏘아진다'고 하는 게 더 자연스러울 정도입니다.

지구 저궤도에서 이렇게 빠르게 '쏘는' 쓰레기들은 인공위성이나 우주선과 충돌할 경우 매우 큰 피해를 입힐 수 있습니다. 우주쓰레기 수거가 필요한 오션파라다이스예시 이유입니다.

◆ 우주쓰레기를 '포획'하는 방법

기존 우주쓰레기 수거에는 '청소 위성'이 주로 사용됐습니다. 청소 위성이 우주쓰레기에 직접 접근해 포획한 뒤 대기권 재진입을 유도하는 방식으로, 고가의 위성이 일회성 임무에 소모되는 한계가 있었습니다.
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이에 한국한공우주연구원이 효과적으로 우주쓰레기를 '포획'할 수 있는 새로운 장치를 개발했습니다. 우주쓰레기를 제거하는 '궤도이탈 장치'와 이를 운반·투입하는 '청소 위성'을 분리하는 방식을 적용한 겁니다.

하나의 청소 위성에 여러 개의 궤도이탈 장치를 탑재해 각각의 우주쓰레기 제거 임무 야마토게임하기 에 활용하도록 한 건데, 청소 위성을 반복 운용할 수 있어 재사용성과 경제성을 크게 높일 수 있습니다.





'전기밥솥' 크기 장치에서 펼쳐진 '태양 돛'




◆ '태양 돛'을 펼치다

항우연이 개발한 궤도이탈 장치를 조금 더 자세히 뜯어보겠습니다.

먼저 우주쓰레기에 '견인판'을 부착해 끌어오는 견인 기능과, 이렇게 접근한 우주쓰레기를 안정적으로 붙잡는 '포획부'로 나뉩니다. 또 이 궤도이탈 장치는 평소에는 '전기밥솥' 크기의 작은 장치이지만 펼쳤을 경우에는 원룸 바닥을 덮을 수 있는 25㎡ 규모의 '전개부'도 갖췄습니다.

활짝 펼쳐진 이 전개부는 '태양 돛'의 역할을 하는데, 별도의 추진제 없이 태양광과 저궤도 미세 대기와의 상호작용만을 통해서 우주쓰레기를 대기권으로 수거할 수 있도록 작동하는 겁니다.

항우연은 이 장치를 이용한 지상 시연에도 성공했는데, 추후 우주쓰레기 제거뿐 아니라 랑데부·도킹 기술, 심우주 태양 돛 추진 기술 등 다양한 우주 분야에도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다고 밝혔습니다.

(사진= 한국항공우주연구원)


조형준 취재 기자