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우주 쓰레기는 우리의 인공위성 운용과 우주 임무의 안전에 심각한 위협을 가하고 있습니다. 이러한 우주 쓰레기의 증가로 인해 발생하는 인공위성 충돌 등의 위험을 인식한 영국 우주센터는 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위한 선구적인 시도로 2018년에 RemoveDEBRIS 청소 위성을 발사했습니다. 영국 우주 센터에서 개발하고 국제 우주 정거장에서 배치한 이 청소위성은 궤도 잔해 제거 분야에서 가장 야심 찬 프로젝트 중 하나입니다. 이 글에서는 RemoveDEBRIS의 목적과 적용된 혁신기술, 향후 전망에 대해서 알아보겠습니다.
Removedebris의 목적
RemoveDEBRIS 임무의 주요 목적은 우주 쓰레기를 적극적으로 제거하기 위한 다양한 기술을 테스트하고 시연하는 것입니다. 영국 우주 센터가 주도한 이 혁신적인 임무는 인국위성, 우주 임무, 우주 작전의 전반적인 안전과 지속 가능성에 심각한 위험을 초래하는 우주 쓰레기의 증가하는 문제를 해결하는 데 중점을 두고 있습니다. RemoveDEBRIS는 그물, 작살, 드래그 세일과 같은 기술의 배포를 통해 우주 쓰레기를 포착하고 안전하게 궤도에서 벗어나는 방법을 시험하려고 합니다. 이 임무는 우주 환경을 정화할 수 있는 효과적인 설루션을 개발하는 데 중요한 단계로 작용하여 미래 세대가 우주 탐사 및 인공위성 통신 분야에서 우리의 역량을 지속적으로 활용하고 발전할 수 있는 환경 제공에 도움이 될 것입니다.
적용된 혁신 기술
증가하는 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위한 획기적인 계획인 RemoveDEBRIS 임무에는 궤도 환경에서 잔해 제거의 실용성을 테스트하고 시연하도록 설계된 혁신적인 기술이 장착되어 있습니다. 가장 주목할만한 혁신기술은 우주 쓰레기 표적을 수집하기 위해 장착된 네트 캡처 시스템이 있습니다. 네트 캡처 시스템은 우주 공간에서 통제할 수 없을 정도로 표류하는 다양한 크기의 우주 쓰레기를 포착하여 수집할 수 있는 시스템으로, 가볍지만 내구성이 뛰어난 소재로 제작된 그물을 우주 공간에서 펼쳐 우주 쓰레기를 감싸고 고정하여 수거하는 방식입니다. 흔히 바닷가나 하천에서 물고기를 잡을 때 그물을 던져서 물고기를 수확하는 방법을 우주 공간에 적용한 기술이라고 보면 이해하기 쉬울 것입니다. 또 다른 중요한 기술은 더 크고 더 많은 우주 쓰레기 조각을 표적으로 삼는 작살 포획 시스템입니다. 작살 포획 시스템은 견고한 가시 작살을 고속으로 발사하여 큰 잔해물을 뚫어 수거하는 방식으로 우주 쓰레기 문제를 더 이상 유발하지 않도록 효과적으로 방지합니다. 이 임무에는 또한 LiDAR와 카메라를 통합하여 잔해물을 자율적으로 감지, 추적 및 접근하는 고급 비전 기반 내비게이션 기술이 포함되었습니다. 해당 기술은 수동 제어가 비실용적이거나 불가능한 상황에서 자율 임무가 가능하게 해 주며, 청소 인공위성이 우주 쓰레기를 독립적으로 처리할 수 있게 해주는 중요한 시스템입니다. 마지막으로 청소 인공위성의 임무 종료 시 하나의 우주쓰레기가 되지 않도록 드래그 세일(Drag Sail)을 배치하는 기술이 장착되어 있습니다. 크고 가벼운 돛이 청소 인공위성 임무 종료 시 펼쳐지면서 인공위성의 표면적을 크게 늘려 대기 저항을 강화하고 지구 대기권으로의 신속한 재진입이 가능하게 해 주어 지구 대기권에서 인공위성이 불타버림으로써 또 다른 우주 쓰레기가 되지 않도록 하는데 중요한 기술입니다. 이러한 각 기술은 개별적인 가치를 입증할 뿐만 아니라 자율적인 잔해 제거에 대한 접근 방식에 기여하여 우주 환경을 보다 효과적으로 청소하고 잔해 충돌의 위험으로부터 미래의 우주 환경을 보호할 수 있는 해법을 제시하였습니다.
전망
지구 궤도에 있는 물체의 수가 계속해서 증가함에 따라 우주쓰레기 처리는 점점 더 중요해지고 있습니다. 수명이 다한 로켓 과 작동하지 않는 인공위성부터 충돌로 인한 파편에 이르기까지 이러한 우주 쓰레기는 높은 속도로 인해 활용되고 있는 인공위성과 인간 우주 비행에 심각한 위험을 초래합니다. 이러한 위험은 잠재적으로 우주 활동과 특정 궤도에서의 인공위성 사용을 불가능하게 만들기 때문에 우주 쓰레기를 청소하기 위한 계획은 미래 우주 운영의 지속 가능성과 귀중한 우주 환경 보호를 위해 매우 중요합니다. 그렇기에 RemoveDEBRIS 목적이 우주 쓰레기 수거에 맞춰져 있어 적극적인 우주 쓰레기 관리 전략을 위한 초기 인공위성으로서의 중요성은 높아 보입니다. 네트 캡처 시스템, 드래그 세일, 비전 기반 내비게이션 등 혁신적인 기술의 성공적인 시연은 향후 우주 쓰레기 수거 방법이 추가로 개발되어 정기적인 우주 쓰레기 잔해 제거 작업이 가능하게 해 줄 것으로 예상됩니다. 앞으로 우주 쓰레기 수거 임무의 성과는 잔해 제거 계획에 대한 글로벌 투자와 협력의 증가를 촉진할 수 있으며 인공위성 주요 궤도 지역을 정기적으로 청소하는 전용 잔해 관리에 대한 글로벌 기관의 설립으로 이어질 수 있습니다. 또한 RemoveDEBRIS에서 적용된 기술은 기존 인위성의 서비스 및 수명 연장, 잠재적으로 위험한 소행성을 포착하고 방향을 바꾸는 등의 다른 응용 프로그램에도 적용할 수 있습니다. 수많은 인공위성의 발사로 인해 비슷한 궤도에 많은 물체가 존재하면서 RemoveDEBRIS 임무에서 얻은 기술과 통찰력은 우주 교통 관리 및 지속 가능성에 대한 미래의 국제 정책 및 표준을 형성하고 우주 활동의 장기적인 안전과 생존 가능성을 보장하는 데 의심할 여지없이 중요한 역할을 할 것입니다.
RemoveDEBRIS 임무는 혁신적인 기술을 선보일 뿐만 아니라 우주 활동의 지속적인 안전과 지속 가능성을 위해 우주 쓰레기 처리의 중요성을 일깨워 주었습니다. 과학기술이 발전함에 따라 RemoveDEBRIS에서 테스트한 기술은 보다 진보된 잔해 제거 시스템의 설계에 정보를 제공하여 잠재적으로 지구 궤도에서 정기적인 우주 쓰레기 청소 작업에 기초가 될 것입니다.