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우주에 지구의 위험한 원자력 쓰래기를 버리는것은 허무맹랑한 생각인가요?

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1978년 도널드 케슬러 박사가 제안한 케슬러 신드롬(Kessler Syndrome)이라는 용어가 있다. 우주쓰레기가 다른 위성 등에 충돌하면 또다른 우주쓰레기가 생성, 이것이 다른 인공위성과 충돌하는 연쇄반응을 일으켜서 궤도 전체가 우주쓰레기로 덮일 수 있다는 주장이다. 만일 이렇다면 인류의 우주 진출이 불가능하고, 인공위성도 사용할 수 없으니 큰 혼란이 일어날 것으로 예상된다.우주쓰레기는 주로 발사체가 지난 궤도를 따라 돌기도 하고, 그 고도가 천차 만별이다. 전직 우주 비행사 마이크 멀레인의 저서에 따르면 모두 같은 고도로 쳐도 텍사스 주에 5개가 있는 정도라고. 쉽게 생각해서 남한의 7배, 한반도의 3.16배만 한 크기의 황야에서 눈감고 자동차 5대가 랜덤주행을 해서 박을 확률보다 낮다. 문제는 그 랜덤주행이 매우 빠르며 몇십 년이고 몇백 년이고 끊이지 않는다는 것.그래서 과학자들 사이에서는 위험성의 인식이 점차 높아지고 있다. 이미 지구 저궤도(지상에서 고도 2000km까지의 구간) 중 900~1000km 구간과 1500km 구간은 이미 임계 밀도를 돌파한 상태로 볼 정도다.실제로 충돌한 사고도 있었다. 1981년 소련에서 쏜 인공위성 코스모스(Kosmos) 1275는 발사 한 달 만에 통신이 두절되었고 300개 이상의 새로운 쓰레기들을 만들어냈다.[3] 1993년에 코스모스 1484도 비슷한 사고로 파괴되었다. 1996년에는 프랑스에서 쏜 소형위성인 Cerise가 1986년에 폭발한 아리안-1(Ariane-1)의 부스터와 충돌해 심각한 손상을 입었다. 2009년 2월에는 수명이 다한 러시아의 인공위성인 코스모스 2251과 미국의 통신위성인 이리듐 33이 서로 충돌해 두 위성이 박살나면서엄청난 양의 우주쓰레기를 만들어냈다.지상으로 우주쓰레기가 낙하하는 사건도 일어났다. 1997년에는 오클라호마 주에 거주하는 여성이 10x13cm 크기의 검게 변색된 금속물체에 어깨를 맞았는데, 이는 1996년에 미 공군에서 발사한 델타2 로켓의 추진제 탱크였다.[4] 아프리카와 중국에서는 낙하한 우주쓰레기로 인해 건물이 파손되는 일도 있었다. 2022년에는 10년 내로 지상에 추락하는 우주쓰레기로 인한 인명 피해가 일어날 수 있다는 전망이 나왔다.#보통 우주쓰레기는 대기권 진입 과정에서 대기와의 마찰로 불타 사라지지만, 우주쓰레기의 무게가 1톤 이상이거나 티타늄, 텅스텐, 스테인리스강 등 고온을 견딜 수 있는 재질이라면 지상까지 도달할 수 있다. 그나마 다행인 점은 우주 쓰레기가 지상에 떨어질 때는 대기와의 마찰로 인해 수백 km/h 정도의 속도로 감속된다는 것이다. 물론 여전히 지상에 피해를 입히기에는 충분한 속도이다. 또한 우주쓰레기에는 하이드라진과 같은 유독 물질이 포함되어 있을 가능성도 있으므로 추락 현장에는 접근하지 말아야 한다.최악의 시나리오는 우주쓰레기가 인구 밀집 지역이나 국가중요시설에 낙하하는 것이다. 이 경우 인명 및 재산 피해는 물론이고 사회적 재난까지 유발할 수 있기 때문이다.달에 우주쓰레기가 낙하하는 사건도 일어났다.# 물론 이로 인한 피해는 없었지만, 만일 달 기지가 건설된 이후에 동일한 사건이 벌어질 경우 인명 및 재산 피해가 발생할 위험성이 있다. 우주쓰레기를 감속시켜줄 대기가 있는 지구와 달리 달에서는 우주쓰레기가 총알보다 빠른 속도로 지상에 충돌할 수 있다.2006년에 NASA에서 만든 모델에 따르면, 새로 발사를 하지 않아도 2055년까지는 지금의 숫자를 유지하다가 그 이후로는 자가증식할 것으로 예측된다. 2009년도에 열렸던 유럽 항공 우주 회의에서 사우햄프턴 대학의 연구자인 휴즈 루이스는 다가올 10년 안에 우주쓰레기의 양은 2배로, 50년 안에는 4배로 늘 것이라고 예측했다. 2011년에는 미국 국립 연구회(National Research Council)에서 궤도상의 우주쓰레기 양이 한계점에 도달했으며, 일부 컴퓨터 모델로는 이미 임계점(tipping point)을 돌파하여 서로 충돌하면서 그 양이 더욱 늘어갈 것이라고 경고했다. 같은 해에 NASA에서는 약 22,000개의 물체를 추적할 수 있었다.실제로 국제 우주 정거장(ISS)은 우주쓰레기와 충돌을 피하기 위해 회피 기동을 여러 번 해야 했고, 2011년 6월에는 우주쓰레기와 정거장이 거의 충돌할 뻔해서 승무원 6명이 소유즈 탈출용 캡슐에 탑승해 지구로 긴급탈출을 준비하는 사태까지 벌어졌다.

학문 / 지구과학·천문우주

22.12.12

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