매년 세계 곳곳에서 최소 880만 톤 이상의 플라스틱 쓰레기가 바다로 유입되고 있습니다. 1분마다 덤프트럭 1대가 실을 수 있는 양의 쓰레기가 바다로 버려진다고 생각하시면 더욱 와닿으실 거예요. 안타깝게도 이 내용은 무려 7년전인 2015년 기준의 이야기예요. 이러한 추세로 간다면, 머지않은 2030년에는 우리가 막연히 버리는 쓰레기가 연간 5,300만 톤에 달할 것으로 예상되고 있는데요.
더 미래에는 육지, 바다를 넘어서 저 멀리 우주까지 덮어버리는 건 아닐지 걱정이 됩니다. 그런데 실제로 이미 우주에도 많은 쓰레기가 둥둥 떠다니고 있다고 해요. 오늘은 우주 쓰레기와 이를 해결할 방법으로 떠오르고 있는 ‘드래그세일(drag sail)’에 대해 알아볼게요.
우리가 쏘아 올린 것이 쓰레기가 된다?
급속도로 발전하는 과학기술만큼 그 적용 범위는 지구를 비롯해 우주까지 확장되고 있습니다. 인류가 우주에 관심을 두기 시작해서 연구하고 개발한 시간이 어언 60년이 넘는다고 하는데요. 그동안의 우주는 무탈할까요?
정상 궤도를 이탈하여 운석과 충돌하거나 오래된 인공위성, 발사 후 우주에서 분리된 로켓 등이 ‘우주 쓰레기’가 되어 총알보다 약 8배 빠른 속도로 지구 주변을 맴돌고 있어요. 미국우주감시네트워크(USSA)에 따르면 지구 주변을 떠도는 우주 쓰레기만 벌써 2만여 개라고 합니다. 새로운 인공위성을 띄울 자리까지 부족한 상황이라고 해요. 게다가 지구 궤도를 돌고 있는 인공위성이나 우주 정거장과 충돌한 일이 한두 번이 아니라고 합니다. 심지어 400여 개 이상은 지구 대기권으로 떨어지고 있어요. 가속도가 붙어 대기권에서 불타 사라지는 것도 있지만, 파편은 우리가 있는 지상까지 떨어지기도 합니다.
이렇듯 우리가 쏘아 올렸던 것들이 쓰레기로 되돌아오고 있습니다. 파편 또는 그 자체로 지구에 떨어지는 위험한 일이 자주 발생한다면, 우주 쓰레기가 지구를 향해 쏟아지는 마치 영화 속에서나 일어날 법한 일들이 닥칠 거예요.
단순히 눈앞에 보이지 않는 일이라고 그저 간과할 일만은 아니라고 생각되는데요. 지금도 주변에서 쓰레기를 발견했다면 치우는 것은 당연한 일입니다. 하물며 우리의 손이 닿은 우주에도 쓰레기가 남았다면, 그것을 치우는 것도 당연히 우리의 몫이 됩니다.
우주 쓰레기를 제거하는 근본적인 방법
그러나 우주의 쓰레기를 치우는 것은 말처럼 쉬운 일이 아니에요. 수많은 과학자가 우주 쓰레기를 없애기 위해 다양한 아이디어를 내놓고 있지만, 만만치 않은 비용과 더불어 우주에서 쓰레기를 하나하나 포획하기에는 어려운 여건으로 인해 어려움을 겪고 있습니다. 오히려 근본적으로 쓰레기의 발생을 없애는 것이 더 빠른 방편이 될 수도 있어요. 물론, 이미 발생한 쓰레기를 제거하는 것도 중요하지만 애초부터 쓰레기의 발생을 막겠다는 말인데요.
우주 공간에 돛을 펼치다!
미국 퍼듀 대학교(Purdue University) 연구진이 드래그세일(drag sail)을 그 해답을 제시했습니다. 드래그세일은 퍼듀대 연구진이 앞으로 발생할 우주 쓰레기를 막을 수 있는 방법을 바탕으로 구상한 해결책이에요. 우리가 바다에서 배가 앞으로 나갈 수 있도록 하는 천을 돛(sail)이라고 하는데요. 이를 우주 공간에도 적용한 드래그세일은 돛처럼 펼칠 수 있는 얇은 사각형의 막을 말합니다.
특히, 넓게 펼칠 수 있는 돛을 사용한다는 점에서 비슷한 솔라세일(solar sail)과 헷갈리실 수 있어요. 그런데 흡사한 형태와 달리 정반대의 목적을 가지고 있습니다. 먼저 솔라세일은 돛에 닿는 태양광과 태양풍을 동력으로 우주를 항해하는 우주선이에요. 화학 연료가 있어야 하는 기존의 우주선과는 다른 개념의 미래형 우주선으로 추진력을 더하기 위해 돛을 활용합니다.
반면, 드래그세일은 솔라세일과 돛을 활용하는 형태는 비슷하지만, 그 목적은 정반대입니다.
드래그세일(drag sail)
돛을 태양광, 태양풍의 추진력으로 활용하는 것이 아닌 우주 쓰레기를 제어하는 용도로 사용하는 것입니다. 앞서 우주 쓰레기가 지구 주변을 총알보다 빠른 속도로 맴돌고 있다 말씀드렸었죠. 마치 낙하산을 펼치면, 속도가 줄어들어 살포시 지면에 내려오는 것처럼 드래그세일이 우주 쓰레기의 낙하산이 되어 빠르게 회전하는 속도를 늦춰줍니다.
여기서 드래그세일을 수많은 우주 쓰레기에 부착하는 것이 관건일 텐데요. 사실 현실적으로 우주 쓰레기에 드래그세일을 직접 붙이는 일은 불가능해요. 다만 지금부터라도 우주에 나가게 될 우주선이나 로켓, 위성 등에 미리 부착해 이들이 새로운 우주 쓰레기가 되는 것을 막겠다는 취지입니다. 수명을 다한 우주선이나 로켓, 위성 등이 우주 쓰레기로 변하기 전에 드래그세일이 회전 속도를 줄여주어 대기권으로 안전하게 진입해 타버릴 수 있도록 한다는 것이죠.
여기서 드래그세일을 수많은 우주 쓰레기에 부착하는 것이 관건일 텐데요. 사실 현실적으로 우주 쓰레기에 드래그세일을 직접 붙이는 일은 불가능해요. 다만 지금부터라도 우주에 나가게 될 우주선이나 로켓, 위성 등에 미리 부착해 이들이 새로운 우주 쓰레기가 되는 것을 막겠다는 취지입니다. 수명을 다한 우주선이나 로켓, 위성 등이 우주 쓰레기로 변하기 전에 드래그세일이 회전 속도를 줄여주어 대기권으로 안전하게 진입해 타버릴 수 있도록 한다는 것이죠.
드래그세일의 정식 명칭은 ‘스피너커3(Spinnaker3)’로 18m2에 달하는 넓은 돛이지만 작은 상자 크기로 접을 수 있어요. 우주선이나 로켓, 위성에 미리 부착할 때에는 차곡차곡 접어 작은 상태로 부착됩니다. 앞으로는 드래그세일을 통해 우주 쓰레기의 무분별한 발생을 막을 수 있겠네요!
우리가 활동하게 될 영역 또한, 지구에 국한되어 있지 않고 우주까지 넓어질 것으로 예상됩니다. 때문에 환경 보호는 이제 지구에만 적용되는 문제가 아닙니다. 지구처럼 수많은 쓰레기로 몸살을 앓고 있는 우주 마찬가지로 지키고 보호해야 합니다.
우리가 활동하게 될 영역 또한, 지구에 국한되어 있지 않고 우주까지 넓어질 것으로 예상됩니다. 때문에 환경 보호는 이제 지구에만 적용되는 문제가 아닙니다. 지구처럼 수많은 쓰레기로 몸살을 앓고 있는 우주 마찬가지로 지키고 보호해야 합니다.
오늘 전해드린 드래그세일을 비롯해 더욱 안전하고 경제적인 방법을 지속해서 제시하는 것이 우리의 평생 숙제가 아닐까 싶은데요. GS칼텍스도 지구 안팎으로 쓰레기 없는 세상이 될 수 있도록 더욱 앞장서서 다양한 모습으로 찾아뵙겠습니다 🙂
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