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인터넷 연결 성공!
우크라이나에서 스페이스X 스타링크가 작동합니다!
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2022년 2월 28일, 인터넷 연결이 ‘성공했다’는 한 트윗에 전 세계가 주목했습니다. 트윗의 주인공은 우크라이나 개발자 올레그 크트코브(Oleg Kutkov). 무슨 사연이 있길래 이 짧은 트윗에 전 세계가 주목한 것일까요?
지난 2월, 러시아는 우크라이나를 공격하며 통신망까지 파괴했습니다. 이에 우크라이나 정부는 일론 머스크(스페이스X CEO)에게 환자 구출과 민간인 보호를 위한 통신수단이 필요하다며 우크라이나를 위한 스타링크 서비스를 요청했고, 일론 머스크가 이를 즉각 받아들여 바로 저궤도 인공위성 인터넷 서비스인 스타링크를 개시한 것입니다.
스페이스X사의 스타링크는 수천 개의 인공위성과 지상의 소형 안테나가 신호를 수신하여 어디서든 인터넷을 이용할 수 있게 하는 서비스입니다. 때문에 기지국을 세우기 힘든 산악지역, 사막, 개발도상국 등에서도 스타링크 서비스를 통해 인터넷을 이용할 수 있습니다.
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10초!
올레그 크트코브가 인터넷 연결까지 걸린 시간
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10초! 올레그 크트코브가 인터넷에 연결까지 걸린 시간입니다. 몇 달 전 스타링크 위성접시를 인터넷 쇼핑몰에서 구입하여 보관만 하고 있던 올레그 크트코브는 우크라이나에서 스타링크 서비스 개시된다는 소식을 듣자마자 위성접시를 창문밖에 연결했고, 바로 인터넷이 연결되어 트윗을 날릴 수 있게 된 것입니다.
우크라이나 전쟁의 참혹한 실태가 SNS 등을 통해 실시간으로 전 세계에 전해지는 것은 바로 저궤도 위성망인 스타링크 덕분이라고 해도 과언이 아닙니다. 놀라운 위성기술의 발달로 폐허로 변한 전쟁터 속에서도 전 세계가 실시간으로 소통할 수 있게 된 것입니다.
사진은 스타링크 전파수신안테나. (출처: 스타링크)
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하늘을 수놓은 별똥별?
착각하면 큰일 날 날벼락
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그러나 모든 신기술이 그러하듯, 우주 인터넷이라는 신기술에도 빛과 어둠이 공존합니다.
● 2009년, 영국 한 가정집 지붕을 뚫고 들어온 시커먼 금속덩어리! 이것은 놀랍게도 40년 전 발사된 아폴로1 2호의 연료통으로 밝혀졌습니다.
1997년 미국 텍사주주에 착륙한 델타2 발사체 추진제 탱크 (출처: NASA)
● 2011년, 2.5t에 달하는 금속덩어리가 하늘에서 베이징 인근으로 돌진! 이는 독일 위성 ‘로사트(ROSAT)’ 일부로, 대기권에서 타 없어지지 않고 중국 베이징 인근으로 떨어진 것입니다. 유럽우주항공국(ESA)에 따르면 7분 차이로 바다로 비껴간 이 위성 잔해가 시속 480km로 베이징을 강타했다면 큰 참사가 일어날 뻔했다고 설명했습니다.
● 2021년, 길이 30m 이상 무게 21t 이상인 중국 창정-5B호 로켓의 잔해가 통제불능 상태로 지구로 추락! 전 세계를 긴장한 이 잔해는 다행히도 인도 남서쪽 바다로 떨어졌습니다.
● 2022년, 마을 잔치를 준비하고 있던 인도의 한 마을에 직경 3m 무게 40kg의 거대한 금속 고리가 추락! 인도우주연구기구(ISRO)는 이 금속덩어리가 지난해 2월 4일 발사된 중국 창정-3B의 파편으로 추정된다고 밝혔습니다.
인도에 떨어진 우주파편 현장을 알리는 트윗
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가속화되는
글로벌 저궤도 인공위성 시장
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글로벌 저궤도 인공위성 시장이 가속화되고 있습니다. 대표적인 기업으로는 일론 머스크가 이끌고 있는 스페이스X의 ‘스타링크’, 아마존의 자회사 ‘카이퍼 시스템스’, 그리고 영국의 우주인터넷 기업 ‘원웹’ 등이 있습니다.
◇ 미국 스페이스X, 11,943개 인공위성 발사 계획
민간 우주산업을 선도하고 있는 미국 스페이스X(CEO, 일론 머스크) 스타링크는 2027년까지 무게 227kg의 소형 위성 1만1,943개를 지구 저궤도에 띄워 전 세계의 인터넷망을 촘촘히 연결하는 계획을 갖고 있습니다. 스타링크는 2018년부터 인공위성을 발사하기 시작해 현재까지 약 2,000여 개의 위성을 저궤도에 쏘아 올렸습니다.
◇ 미국 아마존, 3,236개 인공위성 발사 계획
미국 기업 아마존은 2029년까지 3,236개의 저궤도 인공위성으로 전 세계 광대역 인터통신을 제공하는 카이퍼 프로젝트(Project Kuiper)를 추진하고 있습니다. 아마존은 전 인류의 95%가 거주하는 지역에 인터넷을 제공할 수 있다고 밝혔습니다.
◇ 영국 ‘원웹’, 2,700개 인공위성 발사 계획
원웹은 그레그 와일러(Greg Wyler)가 2012년 영국에 설립한 우주인터넷 기업입니다. 1단계로 약 700대의 위성으로 2022년부터 통신 서비스를 제공할 예정이고, 2단계로 약 2,000기의 위성을 추가하여 전 세계를 연결하는 통신망을 구축할 계획입니다.
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사망한 인공위성은
거대한 우주쓰레기
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문제는 인공위성의 파편이나 수명이 끝난 인공위성들이 ‘우주쓰레기’(space junk, space debris)가 되어 지구 상공을 둘러싸고 있는 것입니다.
유엔 우주국 사무국(United Nations Office for Outer Space Affairs)에 따르면 1957년 인류가 첫 인공위성을 쏘아 올린 이후 2022년 4월까지, 총 12,554개(UN에 등록되지 않은 1,290개 포함)의 인공위성이 우주로 발사되었다고 하는데요, 이 중 8,569개의 위성만이 궤도에 존재하며, 3,983개는 궤도 진입에 실패한 것으로 파악되고 있습니다.
*현재까지 지구에서 우주로 쏘아올려진 인공위성 리스트를 확인하고 싶다면 링크를 클릭하세요.
UN 우주사무국 ‘Index of Objects Launched into Outer Space’ :
https://www.unoosa.org/oosa/osoindex/search-ng.jspx
미항공우주국(NASA)에 따르면 지구를 돌고 있는 물체 중 95% 이상이 우주쓰레기라고 합니다.
또 유럽우주국(ESA)에 따르면 지구 궤도를 돌고 있는 테니스공 크기 이상의 우주쓰레기는 약 3만6,500 조각이고, 그 무게는 9,600t에 달한다고 합니다. 쓰레기의 범위를 1mm 수준의 작은 물체까지 확대하면 그 수는 약 1억 3,000만 개로 추정되고 있습니다.
지구 주위를 떠도는 우주쓰레기 이미지 (출처: ESA)
이 우주쓰레기들은 초속 7.5km 이상의 속도로 지구를 떠돌고 있습니다. 이는 총알의 7배에 달하는 무시무시한 속도입니다. 이런 속도로 떠도는 1cm 크기의 알루미늄 조각은 1.5t 무게의 자동차가 시속 50km로 부딪히는 것과 맞먹는 충격을 준다고 합니다. 손톱만한 금속조각이 인공위성이나 우주정거장을 파괴할 수 있는 무기가 되는 셈입니다.
2022년 1월 세계경제포럼이 발표한 ‘글로벌 리스크 보고서’는 우주쓰레기의 증가로 지구 주요시스템을 위한 호스팅 장비 궤도 및 우주 장비에 손상이 가해지고 있으며, 이로 인해 국제적 긴장을 촉발할 수 있다고 경고한 바 있습니다.
보고서 다운로드: https://www.weforum.org/reports/global-risks-report-2022
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지구온난화로
우주쓰레기 수명이 40년 증가될 전망
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2021년 4월 유럽우주국(ESA) 주재로 열린 제7차 ‘유럽 우주쓰레기 회의(European Conference on Space Debris)’에서 영국 사우샘프턴 대학 연구팀은 지구온난화로 인해 우주쓰레기의 위험이 점점 커지고 있다는 연구결과를 발표했습니다.
유럽우주국 발표자료 바로가기:
https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc8/paper/178
내용은 이렇습니다. 지구의 궤도를 돌고 있는 파편은 서서히 지구로 끌어당겨지고 이 조각들은 지구로 추락면서 지구 대기권 하부층을 통과하는 과정에서 생기는 엄청난 마찰로 인해 대부분이 타서 없어지게 됩니다.
하지만 이산화탄소 증가로 대기권 상부공기층 밀도가 낮아져 소실과정이 제대로 이뤄지지 못할 수 있다는 것입니다. 이미 이산화탄소 증가는 2000년 이후 400km 상공의 대기량의 21%를 감소시켰고 2100년까지 이산화탄소 수준이 현재의 두배로 늘어날 경우 400km 상공의 대기량은 80%까지 줄어들 수 있다고 예상하고 있습니다.
이렇게 되면 궤도를 떠도는 우주쓰레기들의 수명은 최대 40년까지 증가하고, 우주쓰레기 양은 약 50배 증가할 수 있습니다.
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날벼락을 피하려면
청소기 개발이 관건!
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우주쓰레기 해결에 관한 첫 제안은 1970년대 말부터 시작됐습니다. 하지만 국가 간의 이해관계가 얽혀 국제공조가 절실함에도 불구하고 마땅한 해결책이 없는 상태인데요. 지난 2021년 G7 정상회의에서도 우주쓰레기 문제가 안건으로 논의된 바 있으나 뾰족한 해결책 없이 마무리 된 바 있습니다.
그래도 희망은 있습니다. 인류는 새로운 도전에 맞서 늘 새로운 솔루션을 창안해 왔으니까요.
◇ 미항공우주국(NASA)의 우주쓰레기 처리기술 '립도(LiBDO)'
최근 미항공우주국(NASA)에서는 '리튬이온 배터리 디오비터(Lithium-ion Battery Deorbiter), 줄여서 '립도’(LiBDO)'라는 이름의 새로운 우주쓰레기 처리 기술을 개발하고 있다고 밝혔습니다.
'립도(LiBDO)'는 우주선의 수명이 끝나면 내장된 배터리가 열폭주 상태로 변해 점화되고, 이때 나오는 에너지를 동력삼아 위성을 궤도에서 이탈시키는 기술인데요, 즉 우주선이 외부 도움 없이도 스스로 제 무덤을 찾아가도록 한 셈입니다.
◇ 유럽우주국(ESA)의 소형 청소위성 ‘리무브데브리(RemoveDebris)’
유럽우주국(ESA)은 그물과 작살로 지구 궤도를 도는 우주쓰레기를 수거한다는 계획을 갖고 있습니다. 실제 유럽 항공기제조사 에어버스와 영국 연구팀은 이 실험을 위해 2018년 소형 청소위성을 발사하는 실험을 했지만 아직 포획에 성공하진 못했습니다.
유럽우주국(ESA)은 그물과 작살로 지구 궤도를 도는 우주쓰레기를 수거하는 프로젝트를 진행중입니다. (출처: ESA)
◇ 스위스 벤처기업 ClearSpace의 청소위성
민간에서도 문제 해결을 위해 나서고 있습니다. 2025년 스위스 로잔연방공대(Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) 연구소에 기반을 둔 벤처기업 ClearSpace사와 함께 자체 우주쓰레기 수거 임무를 시작할 계획이라고 합니다. 청소위성을 발사하여 우주쓰레기를 수거 후 지구 대기권에 돌입시켜 소각 처리하는 방법인데요. 비싼 비용을 해결해야 하는 숙제가 있습니다.
◇ 아스트로스케일(Astroscale)사의 자석팔 청소위성
미국과 일본의 아스트로스케일(Astroscale)사는 자석팔로 우주쓰레기를 끌어당긴 뒤 대기권으로 옮겨 태워 없애는 사업을 진행중입니다. 지난해 자석팔로 소형위성을 포획하는 실험에도 성공했습니다.
하지만 정부기관과 민간기업들이 우주쓰레기를 처리하는 기술을 개발한다 해도 지구온난화로 인해 대기권이 지구로 떨어지는 우주쓰레기를 소각하지 못한다면 대부분의 처리 기술들은 무용지물이 될 것입니다.
영화 <승리호>에서처럼 우주쓰레기가 인류의 새로운 산업이 될지, 해결 어려운 골치거리가 될지, 우리 모두 관심 있게 지켜봐야 할 것 같습니다.
