【투데이신문 이예서 기자】 지구 궤도가 빠르게 ‘포화 상태’에 접어들고 있다. 인공위성과 로켓 잔해, 충돌 파편이 뒤엉키며 우주는 더 이상 비어 있는 공간이 아닌 ‘위험한 교통로’로 변모했다. 문제는 충돌 위험이 위성에 그치지 않고 통신·항법·금융 등 지상 사회 전반의 안정성을 흔들 수 있다는 점이다. 전문가들은 이제 우주 쓰레기 문제를 단순한 제거가 아닌 ‘궤도 환경 관리’ 차원에서 접근해야 한다고 강조한다.
2일 서울 상암동 SBS프리즘타워에서 SBS와 SBS문화재단이 주최하고 우주항공청이 후원한 ‘SBS X 스페이스’ 포럼이 열렸다. 세션4에서는 ‘우주쓰레기와 지속 가능한 우주 개발’을 주제로, 급증하는 우주 잔해 문제와 이를 해결하기 위한 대응 전략이 논의됐다. 전문가들은 단순한 ‘제거’를 넘어 궤도 환경을 체계적으로 관리하는 접근이 필요하다고 주장했다.
이날 세션에는 연세대학교 은영호 인공위성시스템학과 교수, 서울대학교 박형준 항공우주공학과 교수, KAIST 김현정 항공우주공학과 교수, 한국천문연구원 최은정 우주위험감시센터장이 참여해 우주쓰레기 문제의 위험성과 기술적 한계 및 대응 방향을 짚었다.
은영호 교수는 지구 궤도에서 움직이는 물체의 속도와 에너지를 설명하며 우주쓰레기의 위험성을 강조했다. 저궤도(LEO) 물체는 초속 약 7~8km, 정지궤도(GEO)는 약 3km의 속도로 이동하는데, 이로 인해 작은 파편도 막대한 충돌 에너지를 갖게 된다는 것이다. 그는 “10g 수준의 작은 파편도 차량 충돌에 준하는 에너지를 지닌다”며 “충돌 시 위성이 완전히 파괴될 수 있다”고 설명했다.
특히 우주 물체 증가와 함께 ‘케슬러 신드롬(Kessler Syndrome)’ 위험도 커지고 있다. 이는 위성 간 충돌로 발생한 파편이 또 다른 충돌을 유발하는 연쇄 반응으로, 최악의 경우 궤도 자체가 사용 불가능해질 수 있는 상황을 의미한다.
이어 박형준 교수는 우주쓰레기 제거 기술의 현황과 한계를 설명했다. 현재 제안된 방식으로는 ▲로봇팔을 이용한 포획 ▲그물(네트) 방식 ▲레이저를 이용한 비접촉 제거 ▲이온·플라즈마를 활용한 궤도 변경 등이 있다. 유럽의 ‘클리어스페이스-1(ClearSpace-1)’과 일본 ‘아스트로스케일(Astroscale)’ 등 실제 제거 임무도 추진되고 있다.
다만 박 교수는 “현재 기술은 대형 우주쓰레기 제거에 가능성이 있지만, 10cm 이하 소형 파편에는 적용이 어렵다”며 “개별적으로 접근해 제거하는 방식은 비용과 연료 측면에서 비효율적”이라고 지적했다.
김현정 교수는 보다 근본적인 접근 필요성을 제기했다. 그는 “문제의 핵심은 보이지 않는 소형 우주쓰레기”라며 “탐지 자체도 어렵고, 제거 과정에서 오히려 추가 파편을 만들 위험도 있다”고 설명했다. 이어 바다 쓰레기가 해류에 따라 모이는 것처럼, 우주에서도 전기장·자기장·태양복사압·플라즈마 등을 활용해 흐름을 만들어 쓰레기를 한 곳으로 유도하는 개념을 제시했다.
김 교수는 이를 ‘전자기 궤도 울타리’ 개념으로 설명하며 “개별 제거가 아니라, 보이지 않는 힘을 활용해 우주쓰레기를 집적하는 방식이 필요하다”고 강조했다.
이 같은 우주 환경 변화는 통신, 항법, 금융, 재난 대응 등 지구 사회 전반의 안정성과 직결되는 문제로 확장되고 있다. 최은정 센터장은 “우주 환경의 혼잡과 충돌 위험은 지상 사회 전반의 안정성과 직결된다”고 강조했다.
이를 해결하기 위한 방안으로는 ‘우주 상황 인식(SSA)’과 ‘우주 교통 관리(STM)’ 체계 구축이 제시됐다. SSA는 궤도상의 물체를 탐지·추적·분석해 위험을 예측하는 기술로, 위성 충돌 방지와 추락 예측 등에 필수적이다. STM은 이를 기반으로 수많은 위성의 궤도를 관리하는 ‘우주 교통관제’ 개념이다.
최 센터장은 “현재 많은 국가가 미국의 우주 감시 데이터에 의존하고 있다”며 “독자적인 관측 인프라 확보는 기술 문제가 아니라 주권의 문제”라고 강조했다. 이어 ▲우주 안전을 국가 전략으로 격상하는 정책적 선택 ▲독자적 관측·데이터 기반 구축을 위한 기술 투자 ▲국제 규범 형성을 주도하는 협력 전략의 필요성을 제시했다.
최 센터장은 “우주는 저절로 모두의 공간이 되지 않는다”며 “책임 있는 관리와 공정한 규칙이 없다면 소수의 공간으로 기울 수 있다”고 말했다.
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