美·中 '우주전쟁'이 일어난다면?

스페인 말라가 대학의 연구원 '우주 전쟁' 시뮬레이션 발표 美·中 가상의 우주전쟁이 발생한다면... 인류에 미치는 영향 시물레이션

2023-07-23 이호선 기자

우주 쓰레기가 지구 궤도를 가득 채운 모습의 상상도. 위성 요격 시험이 공공연히 이뤄지고, ‘우주 인터넷’ 구축용 위성이 지속적으로 발사될 경우 우주 쓰레기가 지구 주변을 포위할 수 있다는 우려가 나온다. (사진=미국 매사추세츠공대(MIT)·ESA 제공)

[디지털비즈온 이호선 기자] 미국과 중국이 지상이 아닌 '우주에서 전쟁'이 일어난다면 어떤 현상이 초래할지 인류에 미치는 영향을 생각해 볼수 있다.

우주 파편과 우주 쓰레기는 우주 탐사와 지구에 위협이 된다는 결과로 나타났다. 영화의 한 장면같은 이런 연구는 우주 탐사와 위성 기술의 어두운 면을 보여 주었다

스페인 말라가 대학의 연구자가 미국과 중국 사이에서 '우주 전쟁'이 일어났을 경우의 시뮬레이션을 발표했다.

인류가 1957년 첫 인공위성이 발사된 이후 우주쓰레기의 확산은 끊이지 않았다. 유럽 우주국 (ESA)은 현재 1억 3100만 개가 넘는 우주 쓰레기가 있다고 추정한다.

이것들은 크기가 1밀리미터에서 10센티미터에 이르며 시속 36,000킬로미터의 속도로 지구와 같이 움직인다.

로켓의 잔해, 기능 장애가 있는 인공위성, 심지어 떠돌이 우주 비행사 도구까지 혼란을 주고 있나는 것은 기정사실이다. 잔해는 운영 위성과 미래의 우주 임무에 심각한 위협을 초래한다.

말라가 대학의 연구원들은 위성 발사 속도와 위성 수를 결정할 때 우주 운영 회사의 최적 행동을 기반으로 우주 쓰레기의 양을 동적으로 계산했다. 연구는 우주 쓰레기의 양이 발사와 위성의 양에 부정적인 영향을 미친다는 것을 시뮬레이션을 통하여 보여주었다.

"계산 결과는 대위성 테스트가 1cm보다 큰 이 폐기물의 102,000개 이상의 새로운 조각을 생성하고 테스트가 수행되는 높은 고도로 인해 부정적인 영향이 사라지는 데 1,000년이 걸린다는 것을 보여준다."고 연구원들은 전망했다.

말라가 대학의 호세 루이스 토레스(José Luis Torres) 교수는 “1센티미터보다 큰 조각은 충돌시 잠재적으로 치명적일 수 있다고 설명했다.

이와 같이 말라가 대학의 제안한 시뮬레이션 연구결과는 과학 저널인 ‘Defence and Peace Economics’ 에 게재되었다.

◇美·中 가상의 우주전쟁이 발생한다면...

이 연구에 따르면 양국의 인공위성의 약 10%, 합계로 250기의 인공위성이 파괴되었을 경우, 1㎝ 이상의 우주파편(우주쓰레기)이 2550만개 발생하는 것이 판명되었다.

우주전쟁이 1년 만에 끝나 파괴된 위성을 대체하는 새로운 위성이 발사되었다고 해도 전후 40년 정도로 인공위성의 수는 제로가 된다고 했다.

이는 전쟁에서 대량으로 발생한 스페이스 파편이 전쟁에서 살아남은 인공위성에 충돌해 파괴, 스페이스 파편의 양이 지수함수적으로 증가하기 때문이라고 했다.

1978년 NASA의 케슬러라는 과학자가 섬뜩한 시나리오를 제시했는데 우주 쓰레기가 늘어나서 어느 정도 수준에 도달하게 되면 충돌로 발생한 파편이 기하급수적으로 증가하면서 연쇄적인 파괴 작용이 일어나 모든 우주 궤도 전체가 우주 쓰레기로 뒤덮이게 될 것(케슬러 증후군, Kessler Syndrome)이라 했다.

케슬러 신드롬은, 전체가 우주 쓰레기도 뒤덮이게 되면 인공위성을 사용할 수 없게 될 것이고 이는 곧 우리가 익숙하게 사용하는 각종 현대기술(GPS, 위성통신, 기상관측 등)을 사용할 수 없다.

GPS를 사용할 수 없기 때문에 카 네비게이션이나 맵 어플리 등을 사용할 수 없게 된다. 또한 비행기의 네비게이션에도 영향이 나오기 때문에, 태평양을 횡단하는 여행도 어려워진다.

또한 이후 인공위성 등 우주로 나가는 길은 우주쓰레기로 막혀 몇 천 년 후가 될지 어려운 숙제가 인류에게 주어진다.

지난 18일(현지시간) CNN 등 외신에 따르면 호주 서호주의 주도 퍼스에서 250㎞ 떨어진 그린 헤드(Green Head) 해변에 구리색 원통 모양의 정체를 알 수 없는 물체가 떠밀려 왔다. 플린더스대학(Flinders University) 우주 고고학자인 앨리스 고먼(Alice Gorman)은 이 물체를 보고 "인도가 예전에 발사한 극지 위성의 일부분으로 보인다"고 말했다. (사진=AP 연합뉴스)

◇해결책은?

우주쓰레기가 이동하는 속도가 매우 빠르기 때문에 크기가 손톱만한 1cm 크기에서 손바닥만한 크기의 10cm 정도만 되도 우주선을 손상시킬 수 있다. 지구 저궤도를 도는 우주 쓰레기의 평균 속도는 초속 7km에 이른다. 이는 총알보다 7배 이상 빠른 것이라고 예측하고 있다.

해결책으로 떠오르는 건 우주 쓰레기 포획 기술이다. 유럽우주국(ESA)은 2025년에 우주 쓰레기를 제거하는 첫 임무에 착수한다고 지난 2021년 5월 발표했다.

‘클리어 스페이스-1’이라는 이 계획의 목표는 집게 4개가 달린 위성으로 중량 100㎏짜리 로켓 잔해를 고도 800㎞에서 잡아챈 뒤 대기권으로 함께 돌진시켜 불태우는 것이다.

그물을 던지거나 자석처럼 우주 쓰레기를 끌어당기는 기술도 각국 기관과 기업들이 연구 중이다.

NASA 는 급성장하는 우주 산업으로 인한 "우주 쓰레기"가 지구 궤도의 활동을 돌이킬 수 없을 정도로 위협하지 않도록 보장하기 위해 법적 구속력이 있는 조약을 지난 3월 각국에 요구했다.

UN과 다른 국제기구는 이러한 발전을 시급히 논의하고 무엇을 금지해야 하는지에 대한 명확한 규칙을 마련해야 한다고 강조했다.