🎩 우주에 떠다니는 쓰레기, 얼마나 될까?

2021. 10. 28.

우주에 떠다니는 쓰레기

얼마나 될까?

지난주 오늘, 누리호 발사를 지켜본 독자들 있어? 목표 고도인 700㎞에는 도달했지만 안타깝게도 위성 모사체가 궤도에 안착하지 못했더라고. 브리핑하는 정책관의 눈가에 눈물이 맺히는 걸 보니까 괜히 마음이 찡하고 그렇더라고. 우선 고생한 관계자분들에게 박수부터 보내고 레터 시작할게. 짝짝짝짝짝짝짝짝짝짝짝! 이번 발사는 시험 비행인 만큼 아마 내년 5월의 본 비행에서는 멋지게 성공해낼 수 있을 거야.💪

갑자기 누리호 이야기를 왜 꺼냈냐면 오늘 레터에서 우주 이야기를 해보려고 하거든. 우주 이야기를 하는 만큼, 마부뉴스도 오늘 우주로 자리를 옮겨봤어. 우주로 쏘아 올리는 발사체들, 그리고 로켓들을 보며 혹시 그런 생각 안 해봤어? 임무를 다하고 난 위성들이나 발사과정에 쓰인 잔해들은 어떻게 되는 걸까? 그냥 우주에 남는 걸까? 오늘은 그 질문에 관한 이야기를 풀어보려고 해. 이른바 우주 쓰레기에 대해서 말야. 그래서 오늘 던지는 질문은 이거야. "우주에 떠다니는 쓰레기, 얼마나 될까?"

[FEEDBACK] 그린워싱

지난주 마부뉴스가 구독자 여러분에게 던졌던 질문은 바로 "애플이 충전기를 뺀 행동은 친환경적일까?"였어. 과연 그린워싱을 선택한 독자가 많았을까, 아니면 친환경적이라고 선택한 독자가 많았을까? 마부뉴스의 독자들은 "그린워싱이다"는 의견이 더 많았어.

전체의 68.2%의 구독자들은 애플의 정책이 친환경으로 위장한 거라고 평가했어. 독자들은 "충전기를 빼고 다른 이점으로 채운 게 아니라 가격은 올리고 구성을 줄인 셈"이고 "패키지를 생분해 제품으로 만들거나 하는 다른 방법이 있을 텐데 충전기를 뺀 건 단가 절감으로밖에 보이질 않는다"고 얘기해줬어. 22.7%의 독자는 친환경적이라고 선택했는데 한 독자는 "과도한 비닐과 플라스틱 사용을 줄인 거니까" 애플의 정책은 친환경적으로 볼 수 있다는 의견을 보내줬어.

우리는 화성에 갈 끄니까

지난주 아마존닷컴의 의장 제프 베조스가 2030년까지 상업용 우주 정거장을 짓겠다고 발표했어. 베조스가 CEO로 있는 블루오리진은 이미 지난 7월에 시범적으로 우주 관광 비행을 끝내기도 했지. 우주산업에서 이 기업을 빼놓을 순 없겠지? 일론 머스크의 Space X는 26년에 화성에 유인 왕복 우주선 스타십을 보낼 계획이야. 전 세계 1, 2위를 다투는 세계 최고의 부자들이 우주 산업에 뛰어들고 있는 지금, 사실상 기업 주도의 우주 산업이 시작됐다고 할 수 있어.

우주에 쏘아 올려진 인공위성의 상황을 살펴봐도 그 변화의 흐름은 뚜렷해. 1957년 인류 최초의 위성 스푸트니크 1호를 시작으로 2021년까지의 흐름을 보면, 과거엔 정부 주도로 쏘아 올리던 인공위성이 2000년 이후부터는 기업의 비율이 높아지고 있어. 위성의 활용도도 바뀌고 있지. 1990년대까지는 국방 목적이 대부분이었지만 2010년 말부터는 본격적으로 상업적으로 활용하기 위한 위성이 급증하는 상황이야.

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상업 위성이 얼마나 늘었는지 살펴보려고 지구를 돌고 있는 위성 데이터 4,084개를 분석해봤어. 위에 떠다니는 인공위성은 운영 주체별 비율을 나타낸거야. 지금 이 순간, 지구를 도는 위성 중에 상업적 목적으로 운영되는 위성은 모두 2,796개로 전체의 68.5%야. 나머지를 정부와 국방, 민간(대학과 연구소 등)이 나눠 먹고 있지. 2020년 한 해에만 Space X가 쏘아 올린 위성이 무려 818개더라고. 2021년 10월까지 벌써 550개를 날렸으니 올해 말에는 작년 기록을 깰지도 몰라. Space X는 단일 기업으로는 가장 많은 1,368개의 상업 위성을 운영하고 있어.

Q. 어떤 기업들이 위성을 쏘아 올렸을까?

1위는 위에서 이야기했던 Space X. 2020년부터 2021년까지는 총 1,368개의 상업 위성을 쏘아 올렸고 전체로 넓혀보면 1,442개의 위성을 운영하고 있어. 목적은 대부분이 통신용이야. 혹시 스타링크라고 들어본 적 있어? 기지국이 없는 지역까지 고속 인터넷을 사용할 수 있도록 위성 기반으로 인터넷 서비스를 만들겠다는 건데, Space X가 올린 위성들은 대부분이 다 스타링크를 위한 것들이야. 2위는 Planet Labs라는 업체인데 총 197개의 지구 관측용 위성을 운영하고 있어. 데이터 저널리즘에 관심이 있는 독자라면 어디선가 봤을 수도 있을 거야. 해외 언론사에서 사용한 괜찮은 위성사진은 대부분 다 Planet Labs의 자료거든. 3위는 스타링크와 비슷한 프로젝트인 OneWeb용 위성으로 총 182개야. 이 프로젝트는 영국의 스타트업이 주도하고 있어.

우주 쓰레기, 얼마나 되는데?

이렇게 쏘아 올린 상업 위성들의 대부분 기대 수명은 5년 안짝. 5년이 지나면 우주를 떠다니는 우주 쓰레기가 되는 거야. 앞으로 기업의 위성들은 늘어날 거고 그만큼 우주 쓰레기는 늘어날 수밖에 없어. 유럽우주국(ESA)에서는 매년 우주 환경 보고서를 발표하고 있는데, 2021년에 나온 보고서를 보면 우리가 지금 측정할 수 있는 우주 쓰레기만 해도 28,721개 정도야. 아래에 지구 주변에 떠다니는 물체들 보이지? 이게 다 우주 쓰레기야. 쓰레기들이 위치한 궤도의 높이에 따라 다른 색으로 표시해봤어.

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우선 지구에 다닥다닥 붙어있는 주황색 녀석들은 저궤도에 속해있는 쓰레기들이야. 2,000㎞ 이내에 떠다니는 쓰레기가 무려 19,523개! 측정 가능한 우주 쓰레기의 68.0%를 차지하고 있지. 위에서 이야기한 상업 위성들은 대부분 저기에 속해있어. 훨씬 더 높은 위치에도 당연히 우주 쓰레기가 떠다니고 있지. 36,000㎞가량의 고궤도에는 정지 위성들이 위치하는데, 대부분이 통신과 기상예보에 사용되는 친구들이야. 그 높은 곳에도 5,000개의 쓰레기가 돌아다니고 있지.

문제는 이렇게 관리가 되는 우주 쓰레기 말고, 아예 관측할 수 없는 쓰레기의 양이 어마어마하게 많다는 거야. 유럽우주국에서 예측한 수치를 보면 1㎝에서 10㎝ 사이의 물체가 100만 개 정도라니까 엄청난 거지. NASA에서는 사과만 한 크기의 우주 쓰레기가 약 21,000개, 구슬 크기의 쓰레기가 50만 개, 너무 작아서 추적할 수 없는 쓰레기가 적어도 1억 개 가까이 있다고 추정하고 있어.

우주 쓰레기가 위험한 이유

쓰레기가 많다 한들, 우주는 엄청나게 크니까 큰 문제가 아니라고 생각할 수도 있겠지만 사실 그렇지가 않아. 넓은 공간에 쓰레기들이 떠 있지만 이 녀석들의 속도가 어마무지하거든. 쓰레기는 최대 시속 28,000 ㎞로 이동할 수 있는데, 저궤도 상에서 2시간이면 지구 1바퀴를 돌고도 남는 속도야. 그래서 생각보다 잦은 충돌이 지금도 일어나고 있어. 이미 매년 3~4개 정도의 위성이 우주 쓰레기로 파괴되고 있거든. 2011년엔 국제우주정거장 연구원들이 우주 쓰레기와 충돌을 피하고자 긴급탈출을 준비하기도 했고. 영화 그래비티가 가상의 상황이 아니라는 거야.

게다가 갈수록 우주 쓰레기가 늘어나면서 마치 핀볼처럼 끊임없이 충돌을 일으킬 수 있는 연쇄 충돌 가능성도 늘어나고 있어. 위성 통신, 기상 예측, GPS와 내비게이션 등 위성을 활용한 산업과 서비스는 이미 우리 생활 곳곳에 퍼져있기 때문에 위성이 먹통이 되면 큰 혼란이 발생할 거야. 당장 KT 인터넷 장애가 딱 40분간 있었는데도 그 여파가 어마어마했잖아. NASA 소속의 과학자 케슬러 박사는 위성의 연쇄 충돌로 인해 1960년대 중후반으로 인류 문명이 후퇴할 수도 있다는 케슬러 신드롬을 경고하기도 했고.

현재 우주 쓰레기를 제대로 추적 관리할 수 있는 시스템을 갖춘 건 미국뿐이야. 그래도 미국이 관련 데이터를 각 국가 기관에 공유해주고 있어. 우리나라도 미국 자료를 바탕으로 우주 위험 감지센터에서 궤도를 계산하고, 커다란 우주 쓰레기는 직접 관측도 하면서 모니터링을 하고 있대. 1t이 넘는 우주 쓰레기는 대기권으로 낙하하더라도 미처 다 연소가 안 될 수 있기 때문에 2차 피해를 막기 위해 체크가 필요하거든.

우주산업도 탄소를 뿜어낸다

우주산업에 뛰어드는 기업이 늘어나면서, 그만큼 기업이 쏘아 올리는 위성도 늘어나고, 기한이 길지 못한 위성은 그대로 우주 쓰레기가 되고... 그렇게 반복되면서 우주 쓰레기는 계속 늘어날거야. 게다가 이 우주산업이 기후변화에도 영향을 주고 있어서 비판 여론이 많아.

우주산업의 탄소발자국은 어느 정도냐면, 민간 우주 기업 버진 갤럭틱에서 만든 비행선이 1㎞ 날아갈 때마다 배출한 승객 1인당 탄소 배출량은 무려 12㎏. 마부뉴스가 이전에 다뤘던 탄소발자국 레터(기억 안 난다면? 클릭!)에서 교통수단 중 km당 탄소발자국이 가장 높았던 게 국내선 비행기로 255g 정도였거든. 그거와 비교하면 40배 이상 큰 수치야. 새 발의 피 수준이지. Space X와 블루오리진도 같은 지적을 받고 있어.

기후변화에 대한 우려가 큰 만큼 우주 기업들도 친환경 연료에 대해 고민을 하기 시작했다고 해. 하지만 근본적으로 우주 산업에 몰두하는 것을 비판하는 여론도 있어. 또 다른 억만장자 빌 게이츠는 우주 산업에 몰두하는 부자들에게 일침을 날리기도 했거든. 지구 밖으로 나가는 해법보다는 기후 변화를 막기 위해서 더 노력해야 하는 것 아니겠냐고 말이야. 실제로 빌 게이츠는 로켓을 타고 우주를 여행하기보다는 차라리 홍역 백신에 돈을 쓰겠다고 말하기도 했고.

오늘 마부뉴스가 준비한 레터는 여기까지야. 오늘은 우주 쓰레기와 우주 산업에서 발생되는 탄소발자국에 대해 살펴봤어. 우리가 생각하는 것보다 훨씬 빠른 속도로 우주 개발이 진행되고 있다는 느낌도 드는데, 구독자들은 어떻게 생각해? 새로운 시장을 열고 꾸준히 개발하다 보면 언젠가 우리들도 우주로 갈 수 있을 테니까, 우주산업은 새로운 기회를 얻을 수 있는 노다지일까? 아니면 억만장자들의 놀이터로 이용되고, 환경 피해는 나머지 사람들이 받게 되는 그들만의 리그가 될까? 10초면 선택할 수 있으니까 아래 링크를 클릭해서 많이 참여해줘!

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60초 안에 이번주 마부뉴스에서 다룬 주제와 관련한 쓸모있는 정보 7개를 골라서 요약해드립니다. 매주 7/60만 꼼꼼히 살피면 상식왕은 시간문제!😉 제목을 누르면 기사 페이지로 이동합니다.

한반도, 소리 없는 '위성 전쟁' 머리 위 감시자들 / 한국일보

최초로 인공위성이 발사된 1957년부터 2019년까지 등록된 인공위성의 수, 나라별 인공위성 보유 현황과 한반도 상공에서 포착된 나라별 위성 현황을 분석한 기사야. 각 위성이 어느 국가에서 운용하고 있는지, 어떤 목적으로 사용되는지 데이터가 정리되어 있어. 위성뷰어를 통해 만들어진 시각화도 확인해봐.

지구 저궤도 시각화 / LeoLabs

지구 저궤도를 도는 인공위성을 보여주는 페이지야. 각각의 인공위성의 위치, 이름뿐만 아니라 크기와 형태까지 구체적으로 시각화하고 있어. 위성 밖에도 인공위성의 잔여물과 같은 우주 쓰레기들이 인공위성과 함께 지구 궤도를 돌고 있는 모습도 파악이 가능해. 물체들의 움직임과 그 주기가 꾸준히 업데이트되는 자료야.

최초 순수 국산 로켓 누리호

• 지난 21일 ‘누리호’가 예정된 고도 도달까지는 성공했지만, 궤도에 정상 투입하는 데는 실패했음

• 2013년 발사에 성공했던 나로호는 러시아 기술의 엔진으로 발사한 한국 최초의 발사체였음

• 누리호는 엔진 설계에서부터 제작, 시험, 발사 운용까지 모두 국내 기술로 완성한 순수 국산 로켓

• 누리호는 나로호에 비해 탑재중량, 투입 고도 등에서 우위가 있음

• 이번 발사는 진짜 위성이 아닌 위성 모사체를 실은 1차 발사였으며, 내년 5월 2차 발사부터 실제 위성을 탑재할 예정임

우주 쓰레기 청소 사업에 나선 기업들

• 우주 쓰레기 처리 시장이 2019년부터 매년 4%씩 성장해 2025년엔 3조 1,200억 원 규모에 달할 것으로 전망

• 일본의 '아스트로스케일'은 우주 잔해 수거 위성 'ELSA-d'로 자력을 이용해 우주 쓰레기를 수거하는 실험을 진행 중

• 또 다른 일본 스타트업 '에일'은 전도성 끈을 이용해 파편을 위성 궤도에서 이탈시키는 청소 기법을 개발중

• 유럽에선 유럽우주국이 '베스파'라고 불리는 우주 쓰레기를 제거하는 '클리어스페이스-1'이라는 프로젝트를 진행중

• 러시아의 '스타트로켓'은 '폼브레이커스 캐처'라는 끈적끈적한 폴리머 거품을 방출해 쓰레기 파편들을 붙게 하는 기술 개발 중

우주 쓰레기 해결책 - 목재 인공위성

• 일본의 목재업체와 교토대가 2023년까지 세계 최초의 목재 위성 만들 예정

• 목재 위성은 고장이 나거나 수명이 다해 지구 대기권으로 다시 진입할 때 기존 금속 위성과 달리 모두 타 버려 우주 쓰레기를 줄일 수 있음

• 또한 전자파와 지자기가 투과할 수 있어 안테나와 자세 제어 장치를 위성 바깥이 아닌 내부에 둬도 돼 위성 구조를 단순화시킬 수 있음

• 기술 발달로 강도와 내구성에서 일반 콘크리트보다도 오히려 뛰어난 목재를 만드는 것이 가능해졌음

• 하지만 일부에서는 실제 우주 쓰레기는 위성 본체가 아닌 로켓이나 위성 내부의 기기가 대부분이라 실질적인 우주 쓰레기 해소에 도움이 될지 의문을 표하기도 함

G2 우주 전쟁

• 미국은 16일 목성 소행성 탐사선 루시호를 발사함

• 루시호는 태양계 탄생 이후 거의 변하지 않은 원시 상태의 트로이군 소행성을 인류 최초로 탐사할 예정

• 중국은 16일 독자 우주정거장인 톈궁 건설 프로젝트를 진행할 유인우주선 선저우13호를 발사했고, 톈궁의 핵심 몸체인 톈허와 도킹 성공

• 톈궁의 규모는 국제우주정거장(ISS)의 3분의 1 크기이며, 2024년 ISS가 운영을 종료하면 유일한 우주정거장이 될 전망

억만장자 아닌 일반인은 언제 우주 관광 갈 수 있을까

• 미국 투자은행 코웬은 비행선을 타고 우주의 경계까지 다녀오는 '준궤도 여행'의 잠재수요층을 약 240만 명으로 추산

• 투자은행 USB는 전체 우주관광산업이 3조 규모가 될 것으로 전망

• 버진 갤럭틱은 우주 비행선 표 사전판매를 6년 만에 재개하면서 가격인상을 예고

• 우주 비행선 표 시장 전망치는 현재의 2배인 약 5억 7천만 원

• 아마존 창업자 베이조스와 함께 우주를 관광하는 티켓은 경매에서 약 321억 원에 팔림

독자들 안녕!😃 지난주 누리호도 목표 고도에 도달했겠다! 마부뉴스도 우주에서 진행해 봤어~ 독자들은 우주산업과 우주쓰레기에 대해 어떻게 생각해? 이번 레터에 대해 공유하고 싶은 이야기가 있다면 무엇이든 아래 버튼을 통해 이야기해줘! 그럼 우린 11월 첫째주에 더 재밌는 주제로 돌아올게. 안녕~

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