일본산업뉴스요약

우주쓰레기, 민관(民官)이 함께 대청소
2025년에 청소 위성 발사

문부과학성과 우주항공연구개발기구(JAXA)는 올해부터 우주 공간을 떠도는 대형 우주쓰레기 제거 기술을 개발한다. 기업과 연대해 2025년에 ‘청소 위성’을 발사해 우주 공간에 남아있는 로켓 일부 등의 제거를 목표로 한다. 우주쓰레기는 계속 늘어나고 있어 인공위성 등을 손상시킬 가능성도 있다. 민관 연대의 기술 개발을 통해 새로운 우주 비즈니스 육성으로 이어지도록 한다.

-- 접근∙포획 기술을 개발, 사업화해 세계와 경쟁 --
우주쓰레기는 사용이 종료된 인공위성이나 발사 시에 떨어져 나간 로켓의 잔해 등이 있다. 구 소련의 세계 최초 인공위성인 스푸트니크 1호의 발사 이후 60년 정도가 지난 지금, 우주쓰레기가 급증해 크기가 10cm 이상인 쓰레기들이 약 2만개에 달하고 있다.

지구에 가까운 궤도에서는 우주쓰레기가 초속 7km 이상으로 이동하고 있어 그 충돌 파괴력은 굉장하다. 2009년에 미국의 통신위성과 러시아의 낡은 군사위성이 충돌, 2천개가 넘는 파편이 발생해 우주쓰레기가 되었다.

인공위성은 방송 및 통신 등을 뒷받침하는 중요한 인프라이다. 우주쓰레기가 계속 늘어난다면 새로운 위성 발사가 어려워지기 때문에 우주쓰레기 수를 낮추는 등 국제적 규제가 도입될 가능성이 있다. 제거 기술을 조속히 확립할 수 있게 된다면 국내외의 정부와 기업으로부터 위탁 받는 비즈니스로 이어질 수 있다. 운영 중의 고가 위성 등에 연료를 공급해 수명을 늘리는 서비스로의 응용도 검토되고 있다.

청소 위성이 제거하는 것은 2단계 로켓 등이다. 1단계 로켓은 지구의 중력을 벗어나는 속도에 도달하지 못지 못하기 때문에 지구로 떨어진다. 2단계 로켓은 인공위성과 같은 속도이기 때문에 우주에서 계속 돌아다닌다.

일본이 우주에 남긴 로켓의 일부는 높이 수백 미터의 궤도 상에 수십 개 있는 것으로 보인다. 주력의 대형 로켓 ‘H2A’의 경우, 길이는 약 10미터. 충돌 등으로 인해 파손된다면 더욱 많은 우주쓰레기가 만들어질 것이다. 이 궤도 상에는 다수의 인공위성이 있어 충돌 사고가 일어날 가능성이 있다.

문부과학성과 JAXA는 앞으로 협력처가 될 기업을 공모해 JAXA가 축적해온 기술과 노하우를 제공하면서 개발을 추진해나갈 계획이다. 우주쓰레기는 회전하면서 맹렬한 스피드로 움직이기 때문에 접근 및 포획은 간단한 작업이 아니다. 문부과학성과 JAXA는 지상과 위성에서 우주쓰레기를 파악하는 기술뿐만 아니라 제거에 이용되는 위성을 안전하게 접근하는 항해법, 작업 시에 이용되는 인공지능(AI) 등을 활용한 영상인식, 실제로 우주쓰레기를 포획하는 기술 등을 개발한다.

포획한 우주쓰레기는 대기권에 돌입시켜 연소시킬 계획이다. 2022년에 시험용 위성을 발사해 우주 공간에서의 동작 및 기능을 확인한다. 2025년에 제거 위성을 개발해 우주쓰레기 제거가 가능한지를 시험할 계획이다.

문부성은 관련 비용으로 2019년 예산안에 3억엔을 편성했다. 총액으로 수십억 엔이 투입될 전망이다. 이번 기술 개발은 지원을 통해 기업의 사업화로 이어나갈 방침이다. 일본 기업으로는 가와사키(川崎)중공업과 미쓰비시중공업, NEC, 스타트업 기업인 아스트로스케일(본사 싱가포르) 등이 관련 기술 연구에 참여하고 있다.

미국과 러시아, 유럽에 이어 중국도 급속하게 기술 발전이 이루어지면서 우주 비즈니스는 각국에서 경쟁이 뜨거운 시장으로 성장하고 있지만, 이미 문제시되고 있는 우주쓰레기 제거는 아직 본격화되고 있지 않은 실정이다.

최근 각국이 우주쓰레기를 줄이는 기술 개발에 착수하기 시작하고 있다. 영국의 서리대학을 중심으로 한 산학 연구팀이 2018년 9월, 우주 공간에서 모의 쓰레기를 망으로 회수하는 실험에 성공했다. 앞으로 우주쓰레기 제거를 위한 기술 개발의 경쟁은 더욱 치열해질 전망이다.

 -- 끝 --