2040년쯤 6만개 위성, 지구 궤도 돌아

미국 항공우주청(NASA)의 초고층대기관측위성(UARS)이 2011년 대기권으로 재진입해 츠락했다. [사진=연합뉴스]

[아이뉴스24 정종오 기자] 인류가 쏘아 올리는 위성의 수는 갈수록 기하급수적으로 늘어나고 있다. 위성을 통해 기상을 분석하고, 통신하고, 지리정보를 파악하고, 정찰 활동을 한다.

냉전 시대 미국과 구소련의 위성 경쟁이 이젠 민간으로 확산하면서 수많은 위성이 발사되고 있다. 영국매체 가디언 보도를 보면 현재 약 9000개 위성이 지구 궤도를 돌고 있다.

문제는 이 같은 숫자가 2040년쯤에 이르면 6만개로 급증한다는 데 있다. 위성의 수명은 짧게는 1년, 길게는 5년 정도된다. 수명이 다한 위성은 고도를 낮추면서 지구 대기권에 진입, 불타면서 생을 마감하는 시스템이다.

물론 이 과정에서 부피가 크거나, 연소되지 않은 잔해물이 지상으로 떨어져 심각한 상황을 불러오기도 한다. 가디언 지는 최근 관련 보도를 통해 “추락하면서 대기권에서 불타는 위성이 기후 변화와 오존층 파괴를 초래할 수 있다는 연구 결과가 나왔다”고 전했다.

위성이 지구로 추락해 불타면서 배출되는 알루미늄의 양이 급증하는데 대기권에 미치는 영향이 매우 심각하다는 거다.

가디언지는 “현재 9000개가 넘는 위성이 지구 상공을 돌며 날씨를 추적하고, 통신을 원활하게 하고, 항해를 지원하고, 지구를 감시하고 있다”며 “2040년까지 위성의 규모는 6만개가 넘을 것으로 예상된다”고 설명했다.

최근 ‘‘지구물리학 연구 저널:대기(Journal of Geophysical Research:Atmospheres)’에 실린 관련 논문(논문명: Investigating the Potential Atmospheric Accumulation and Radiative Impact of the Coming Increase in Satellite Reentry Frequency)을 보면 위성의 대기 재진입에 따른 영향이 심각할 수 있다는 분석이 나왔다.

관련 논문은 “수명이 다한 위성이 지구에 낙하해 연소할 때 발생하는 온실가스가 앞으로 상당한 규모로 증가할 것”이라며 “오존층과 기후에 영향을 미칠 것”이라고 진단했다.

현재 지구 대기권은 인공위성과 우주쓰레기 등으로 포화상태에 이르고 있다. [사진=AstriaGraph]

위성은 약 5년 후 교체한다. 대부분의 낡은 위성은 차세대 새로운 위성에 임무를 넘겨준 뒤 고도를 낮추면서 낙하한다. 이어 대기권을 통과하는 과정에서 연소하면서 폐기되는 수순을 밟는다.

이때 에어로졸화된 알루미늄과 같은 오염 물질이 지구 대기로 뿜어져 나온다. 수명이 다한 위성에서 발생하는 이러한 온실가스 증가의 영향을 파악하기 위해 연구팀은 2040년까지 연간 1만톤의 산화알루미늄(6만개 위성을 가정했을 때 연간 3000개의 위성이 폐기됐을 때 방출될 것으로 추정)이 방출될 경우의 영향을 시뮬레이션했다.

그 결과 재진입 물질이 고위도 지역에 축적돼 △중층과 상층 대기의 온도 이상 △풍속 영향 △오존층 파괴를 초래할 수 있다고 분석했다.

여기에 티타늄, 리튬, 철, 구리를 포함한 다른 금속도 방출될 것으로 예상됐는데 그 영향은 어느 정도일지 아직 모델링되지 않았다.

책임저자인 말로니(Christopher M. Maloney) 미국 국립해양대기청(NOAA) 박사는 “알루미늄은 위성의 주요 구성 요소이며 재진입할 때 기화 과정에서 알루미나 형태로 배출될 가능성이 높다”고 설명했다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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