톈궁 2호(우주환경감시기관 누리집 제공)

중국의 우주정거장 '톈궁 2호'가 지구를 향해 낙하하고 있는 가운데 지구를 위협하는 인공우주물체로 일명 '우주쓰레기'에 대한 관심이 모아지고 있다.

19일 한국천문연구원 우주환경감시기관(NSSAO)에 따르면 우주공간에서 특정 목적으로 사용하기 위해 설계·제작된 물체인 '인공우주물체'는 현재 운용 중인 것과 비운용 중인 것으로 나뉘는데 그중 비운용 중인 것을 '우주잔해물'이나 '우주쓰레기'로 부른다.

궤도진입 실패, 장비고장 등으로 목적 기능을 못하고 지구 근접 우주 공간에 버려져 떠다니는 인공우주물체나 폭발로 인한 파편, 우주 유영시 떨어뜨린 공구 등이 포함된다.

우주쓰레기의 크기는 지름 기준 수 센티미터(㎝) 크기부터 수 미터에 달하는 크기까지 다양한다. 현재까지 약 2만4000개가 지구로 추락했다. 우주환경감시기관은 지구 주변의 궤도서 지름 10㎝ 이상 추적이 가능한 우주물체는 1만9742개로 집계하고 있다. 사실 이보다 더 작은 우주쓰레기는 최소 50만개로 추정된다.

우주쓰레기는 우주 속 충돌과 지구로 추락하는 잠재적 요인이다. 이들은 초속 10㎞ 정도의 매우 빠른 속도로 지구 주변을 돌고 우주인이나 운용 중인 인공위성과 충돌할 가능성이 높다. 이는 총알보다 7배 정도 빠른 속도다.

우주쓰레기는 각종 기상위성 등 인공위성의 궤도를 방해하거나 정확한 측정에 오류를 줄 수 있다. 또 우주쓰레기가 희박한 대기의 저항을 통해 서서히 고도가 낮아지다가 지상으로 추락할수도 있다. 대부분은 대기권에서 연소돼 사라지지만, 만에 하나 연소되지 않은 우주쓰레기가 지상으로 낙하한다면 대형 피해를 일으킬 가능성도 있다.

게다가 우주쓰레기는 또 다른 우주쓰레기를 증가시키는 원인물질로도 작용한다. 우주쓰레기에 맞아 파괴된 우주쓰레기가 또다른 파편을 발생시키고 또다른 위성을 위협하는 연쇄폭발의 악순환이 생길 수 있기 때문이다. 학계는 이를 '케플러증후군'(케플러효과)이라고 부른다.

우주쓰레기를 대량으로 발생시킨 국가로는 대표적으로 중국이 꼽힌다. 중국은 지난 2007년 기상 위성 파괴실험을 통해 막대한 우주쓰레기를 발생시킨 것으로 알려졌다.

2009년 미국 민간 통신위성 이리듐33호(0.7톤)와 러시아 군사통신위성 코스모스 2251(0.9톤)가 충돌해 잔해물이 급격히 증가하기도 했다. 이때 급격히 증가한 우주 쓰레기는 또다른 충돌의 위험요인이 됐다.

우주쓰레기를 제거하기 위한 과학기술도 한창 개발되고 있다. 현재 가장 효과적으로 우주쓰레기를 수거하는 방법으로 꼽히는 것은 '로봇팔'이다. 유럽우주국(ESA)은 지난 2014년 청소위성을 띄워 고도 800~1000㎞에 있는 우주쓰레기를 그물과 작살처럼 생긴 로봇팔로 수거하는 방법을 고안했다. 우주쓰레기를 담은 위성은 지구로 낙하하면서 대기권에서 모두 소멸시킨다는 계획이다.

일본우주개발기구(JAXA)는 2020년 발사를 목표로 '전자기 밧줄'을 개발하고 있다. 전자기 밧줄에 전기가 흐르면 자기장이 형성되고 우주쓰레기에 부착시킨다는 방법이다. 1996년 미르 우주정거장에서는 우주정거장 바깥 면에 끈적이는 젤을 발라 우주쓰레기를 수거하기도 했다.

영국 BBC 방송은 우주쓰레기 수거를 위한 실험용 청소 위성을 2일 스페이스 X 로켓에 탑재해 발사했다고 밝혔다. 사진은 청소 위성이 우주쓰레기를 수거하는 상상도. (영국 BBC 홈페이지 캡처) 2018.4.3/뉴스1 © News1 성동훈 기자