우주쓰레기들로 인한 피해들과 해결방안(3401 김건우)

[건우]

우주쓰레기로 인한 피해들과 해결방안

3401 김건우

안녕하세요 3학년 김건우입니다. 여러분들은 혹시 승리호(2021)라는 영화를 아시나요? 승리호는 송중기가 주인공으로 나오는데 영화 줄거리 속 송중기는 우주쓰레기로 인해서 자식을 잃게 되고 그 일이 계기가 되어 우주쓰레기를 치우는 일을 하게 됩니다. 이렇게 우주쓰레기는 저희와 상관 없는 일 같지만 영화 속 갈등소재로 쓰일 정도로 더는 상관 없는 일이라 생각 할 수 없지 않게 됐습니다. 그럼 우주쓰레기는 왜 생기며 우주에 얼마나 있는 것일까요?

 과학 동영상 채널 ‘우주아저씨’의 ‘수만 개의 우주쓰레기가 초속 8km의 속도로 지구를 돌고 있다.’(2024년) 영상에 따르면 일반적인 대형 위성이나 우주 정거장은 수명이 다하면 안전하게 지구에 떨어뜨려 처리하지만 모든 위성이 이렇게 처리 되는 것이 아니라 많은 위성이 역추진 로켓을 달지않고 방치 되어 비용 문제로 인해 우주쓰레기로 남게됩니다. 남게 된 인공위성은 우주에 온도차로 인해서 파괴되어 파편이 되며 이러한 파편은 전체 우주쓰레기의 약 40%를 차지합니다. 이렇게 작은 파편들은 예측하기 어려워 더 큰 위협이 됩니다. 이러한 형태의 우주쓰레기 뿐만 아니라 다양한 형태로 존재하며, 원인도 다양합니다, 수명을 다한 인공위성,로켓의 잔해,우주인들이 우주유영 중 버리는 도구,우주정거장에서 나오는 쓰레기,위성 파괴 실험으로 인한 파편 등이 있습니다. 이 중 위성 파괴 실험은 1960년대부터 미국과 러시아가 여러 차례 진행했고 이 과정에서 파괴된 위성들은 많은 양의 파편이 생성 되었습니다. 1908년대에는 미사일을 이용한 위성 격추 실험도 하였는데 이러한 실험들은 우주쓰레기의 양을 크게 늘렸습니다. 이렇게 생성된 우주쓰레기들은 현재 지구 궤도에 다양한 크기로 존재하며 그 수는 수백만개로 추정됩니다. 이 중 지름이 10cm 이상인 큰 쓰레기의 수는 약 29,000개로 추정되며 중간 크기는 수십만 개 1cm 미만의 작은 쓰레기는 수백만 개에 이르며 이 많은 양의 우주쓰레기들은 현재 지구 궤도에 존재합니다. 이렇게 많은 우주쓰레기들은 우리에게 어떤 피해를 주길래 해결을 해야하며 관심을 가져야 하는 것일까요?

 한국경제 기사 ’가정집 덮친 쓰레기 ‘무서운 정체’...“인명피해 날 것” 경고(2024.04.06.)‘에 따르면 4월 2일 미국 플로리다주에 한 가정집에는 주 정거장에서 버려진 배터리 팔레트에서 나온 것으로 추정되는 2파운드짜리 원통형 금속 조각이 떨어져 집 천장과 바닥이 뚫리는 민간 피해도 있었습니다. 이렇게 민간 피해를 주는 우주쓰레기를 더 이상 어떻게 저희와 상관없는 일이라 할 수 있을까요? 민간 피해뿐만 아니라 우주에서 발생하는 피해로는 한국항공우주학회에서 발표한 논문 ’우주쓰레기 위협에 대한 문제 인식과 우리의 대처‘에서 조사한 결과와 같이 지구궤도를 떠돌고 있는 우주쓰레기들은 초속 7~11km의 매우 빠른 속도로 움직이고 있어 지름 1cm에 불과한 우주쓰레기라도 지구궤도에서 운영하고 있는 위성이나 우주정거장 등에 충돌한다면 치명적인 피해를 일으킬 수 있으며 총알이 날아가는 속도의 수십 배 이상의 속도로 와서 부딪히기 때문에 작은 우주쓰레기라도 큰 충격을 줄 수 있다고 하며 만약 지름이 10cm 이상이 되는 우주쓰레기와 충돌하면 인공위성이 완전히 파괴될 정도라 합니다.

 이에 관한 사례로는 1983년 7월 발사됐던 미국의 우주왕복선 챌린저호는 지구 궤도 비행 중 정체를 알 수 없는 물체가 조종사석 유리창에 충돌하는 바람에 유리창에 5mm의 파손 흠집이 생겼으며 이 때문에 지구로 귀환한 후 대대적인 수리를 해야만 했습니다. 인명피해는 없었지만 챌린저호의 조종석 유리창에 흠집을 낸 주범을 분석한 결과 볼트나 너트가 아닌 조그마한 페인트 조각이였습니다. 이처럼 지구상에서는 별로 개의치 않던 바람에 떠다니는 페인트 조각도 우주공간에서는 위협적인 흉기가 될 수 있다는 것입니다. 또 다른 사례로는 2016년 9월에는 유럽우주국의 위성 센티널-1A호의 태양전지판에 크기가 불과 1mm 정도의 우주쓰레기와 충돌했는데, 전지판은 폭 40cm 정도의 파손이 발생했으며 이로 인해 발전량이 급격히 줄어들었으며 그 충격으로 위성 궤도도 변경됐습니다. 당시 우주쓰레기의 속도는 초속 11km였습니다.

 우주쓰레기가 계속 늘어나게 된다면 1978년 NASA의 과학자 도널드 케슬러 박사는 논문을 통해 우주쓰레기에 대한 위험성에 대하여 주장하였습니다. 이를 케슬러 증후군이라 하는데, 지구궤도상의 우주쓰레기 규모가 일정 수준에 이르게 되면 인공위성에 서로 연쇄적으로 부딪히면서 파편이 기하급수적으로 늘고, 이로 인해 위성이 연달아 파괴되는 연쇄작용의 악순환을 말합니다. 일종의 도미노 현상과 같은 케슬러 증후군은 인류가 지구궤도에 방치하는 모든 인공물체들이 그 원인이 되는 것입니다. 이렇게 지구에서는 별거 아닌 것들도 우주에서는 큰 피해를 주는 우주쓰레기, 과연 어떻게 해결 할 수 있을까요?

 논문 ’우주쓰레기 위협에 대한 문제 인식과 우리의 대처‘에 따르면 UN 외기권평화적이용위원회는 우주 탐사 및 개발을 통제하고 우주환경보호를 위한 국제 협력을 논의하고 있습니다. 2010년부터 미국,유럽 등 위성을 많이 확보하고 있는 국가들을 중심으로 우주쓰레기 처리를 위한 연구를 본격적으로 시작하였는데 현재까지는 우주쓰레기를 경감하기 위해 지구궤도에서 운영 중인 위성이 수명을 다해 갈 경우에는 위성의 추진 장치를 가동해 고도를 낮춰 지구궤도를 떠도는 시간을 줄여주는 식으로 문제를 해결하고 있습니다. 또 연구를 통해 우주 잔해 수거 로봇을 2025년에 발사해 우주 잔해들을 청소 할 계획을 하고 2025년까지 Clearspace-1이라는 쓰레기 제거 위성을 발사해 지구 664~801km 상공 궤도를 돌고 있는 위성 발사 잔해를 회수해 지구 대기권에 진입하여 태워 없애겠다는 계획입니다. 이렇게 국가 간 협력을 통해 우주쓰레기를 처리하는 동안 우리들은 무엇을 할 수 있을까요?

 아쉽게도 우주쓰레기는 아직 평범한 사람들이 만들어내는 문제가 아니기 때문에 직접적으로 할 수 없는 일이 없습니다. 하지만 이런 심각한 문제에 경각심을 가지고 여러 가지 캠페인을 하며 많은 사람이 알 수 있게 하고 관심을 가지는게 중요하다고 생각합니다. 우주쓰레기로 인해 피해 받는 것은 먼 미래 같지만 얼마 남지 않은 미래입니다. 지금부터 우주쓰레기의 관심을 가져 소 잃고 외양간 고치는 일 없도록 합시다. 감사합니다.

표현전략

더는 상관 없는 일이라 생각 할 수 없지 않게 됐습니다. - 이중부정

일종의 도미노 현상과 같은 케슬러 증후군 – 비유

느낀점

수행평가를 하면서 평소에는 관심 없던 우주쓰레기를 수행평가 덕분에 조사해보고 논설문을 작성하면서 관련된 여러 자료들을 보니 지식 하나를 얻어가는거 같아서 뜻 깊고 우주쓰레기 심각성을 머리에 새길 수 있었다. 친구들에게 피드백을 받으니 제대로 된 글 쓰는 방법을 알 수 있었고 글을 쓰면서 내 부족한 필력이 성장하는 느낌도 들어서 보람차고 재밌었다

[임소연]

어제 친 모의고사 화작 지문에 우주 쓰레기에 대한 내용이 나왔었는데 오늘 이 글을 읽어서 더 많은 정보를 얻을 수 있었다. 굿굿

[노현성]

어제 실시한 모의고사에 우주쓰레기 내용이 나와서
호기롭게 봤는데 이 글을 다시 보니 더 많은 사실을 알게 되고 좋았다.

[박채원]

우주 쓰레기의 약 40%가 인공위성의 파편이다는 점이 충격으로 다가왔고 인명피해들이 생겨나고 있는 만큼 이 주제에 대해 더욱 경각심을 가지고 있어야겠다고 느꼈다.