지구 주위 우주 쓰레기 약 90만 개 어떻게 처리해야 할까? 
영화 <그래비티>에는 주인공의 동료가 총알처럼 날아든 우주 쓰레기에 맞아 목숨을 잃는 충격적인 장면이 등장해요. 더욱 무서운 사실은 이것이 영화 속 허구의 장면이 아닌 실제로도 일어날 수 있는 문제라는 거예요. 

현재 우주에는 망가진 인공위성, 유리 파편, 빈 연료통, 낡은 나사 등 90만개 이상의 쓰레기들이 버려져 있으며, 이것들이 엄청난 속도로 지구 주변을 돌고 있는데요. 10년 뒤에는 이런 우주 쓰레기가 10배 이상 늘어날 것으로 예상하고 있어요. 점점 쌓여가는 쓰레기로 몸살을 앓고 있는 우주를 구할 방법은 없을까요? 

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최초의 우주 쓰레기 '스푸트니크 1호 위성 로켓' 

인간이 우주에 처음 쓰레기를 버린 날은 1957년 10월 4일, 세계 최초의 인공위성 ‘스푸트니크 1호’가 지구궤도에 진입한 날이었습니다. 스푸트니크 1호는 60㎝,에 83㎏밖에 안 되는 작은 크기였지만 이 위성을 싣고 우주로 쏘아올린 로켓의 크기는 자그마치 30m에 달했어요. 소임을 다하고 우주에 표류한 이 로켓은 인류가 남긴 첫 번째 우주 쓰레기가 됐습니다. 

스푸트니크의 로켓을 시작으로 지난 60여 년 간 세계 여러 나라들이 매년 수백 개의 위성을 우주로 쏘아 올렸고, 임무를 다했거나 고장 난 위성들은 지구로 돌아오지 못하고 지구를 주위를 맴도는 대형 쓰레기 신세가 됐어요. 그밖에도 우주 입자에 부딪혀 떨어진 페인트 조각이나 각종 부속품들, 심지어 위성 수리 도중 놓친 공구들조차 쓰레기로 남아 우주를 떠돌고 있죠. 

우주 쓰레기 조각 하나가 총알보다 7배 빠르다고? 
현재 지구 주변을 맴돌고 있는 우주 쓰레기들은 최대 시속 3만㎞로 움직이고 있어요. 무려 총알보다 7배나 빠른 속도로 말이죠. 작은 쓰레기 한 조각은 고체 금속을 단번에 관통시킬 수 있을 뿐 아니라 그 충격으로 위성의 잔해가 증발해 버릴 만큼 엄청난 위력을 갖고 있다고 해요. 

지구 궤도에는 GPS나 날씨 데이터 수집, 각종 통신망 등을 관장하는 인공위성만 1,100여개가 있는데요. 만일 완두콩 크기만 한 쓰레기 조각 하나가 인공위성과 충돌할 경우, 수백 개의 파편이 생기게 되고 이 파편들이 또 다른 천체와 만나 핵폭탄급의 파장을 일으킬 수도 있답니다. 

특명! 우주 쓰레기 소탕 작전! 

1. 도구를 이용해 포획하라 

과학자들은 우주 쓰레기를 제거하기 위한 여러 가지 대안을 제시하고 있는데요. 그 중 하나가 바로 ‘그물 포획’ 방법입니다. 브레인 크래프트(Brane Craft)는 마치 담요를 펼쳐놓은 것처럼 생긴 막 형태의 우주선이에요. 

지구 궤도를 돌다가 우주를 떠돌던 쓰레기 파편이 막에 닿으면 동그랗게 말아버리는데요. 그 상태로 대기권으로 이동시켜 마찰열을 이용해 태우는 기술이죠. 하지만 거대한 쓰레기를 처리하려면 보다 강력한 소재의 막이 필요한데 아직까지 그만큼의 내구성을 갖추려면 시간이 필요할 것으로 보입니다. 

작살로 쓰레기를 맞춰 대기권으로 떨어뜨려 태우는 방법도 있어요. 하지만 많은 양의 쓰레기를 처리하려면 작살이 여러 번 발사돼야 하기 때문에 비용이 많이 든다는 단점이 있죠. 게다가 쓰레기를 맞추는 과정에서 자칫 폭발이 일어나 더 많은 파편이 생길 수 있는 위험성도 있어요. 

2. 블랙홀로 유인하라! 

태양보다 더 큰 별이 극단적으로 수축하면서 생긴 ‘블랙홀’은 빛도 빠져나갈 수 없을 만큼 강한 중력이 작용해요. 때문에 블랙홀 주변에 있는 물질들은 순식간에 블랙홀로 빨려 들어가 버리죠. 

비록 지구 궤도를 따라 돌고 있는 우주 쓰레기가 블랙홀과 만날 확률은 높지 않지만, 만일 소형 블랙홀을 이용하면 우주 쓰레기를 처리할 수도 있다는 가설이 나오고 있습니다. 중력의 힘을 이용해서 블랙홀 안에 쓰레기를 버리겠다는 얘기죠. 

하지만 이는 어디까지나 가설일 뿐! 우주 쓰레기가 블랙홀의 중력에 이끌려 사라질 정도면, 지구 역시 그 중력의 힘을 버티긴 어려울 수 있어요. 따라서 좀 더 신중한 접근이 필요할 것으로 보입니다. 

3. 자석의 성질을 이용하라! 

우주 쓰레기를 제거하는 또 하나의 대안으로 ‘자석’을 이용하는 방법이 있어요. 인공위성은 철로 만들어져있기 때문에 인공위성에서 분리돼 우주를 떠도는 파편들을 자석으로 끌어당겨 모을 수 있기 때문이에요. 일단 우주 공간에 네오디뮴 자석과 같은 자성이 강한 구체를 띄우면 자연스럽게 우주 쓰레기들이 자석에 이끌리듯 붙게 될 거라고 과학자들은 이야기합니다. 

자석이 쓰레기를 잔뜩 붙이고 나면 그 다음에 이것을 어떻게 처리할 것인가를 두고 고민에 빠진 상황이지만, 그래도 지금으로서는 여러 대안들 중 가장 실현 가능성이 높은 방법이라고 할 수 있죠. 

이처럼 우주 쓰레기를 없애기 위한 과학자들의 연구는 여전히 진행 중인데요. 보다 경제적이면서도 안전한 우주 쓰레기 소탕 작전이 성공할 그날을 기대해봅니다. 

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*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=33218 
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