11월 24일 사회
우주도 청소가 필요해
쓰레기로 뒤덮인 우주 정화 작업에 영국이 힘을 보탠다. BBC는 지난 18일 유럽우주국(ESA)이 진행 중인 우주 쓰레기 청소 위성 발사 프로젝트에 영국의 항공·우주 및 방위 회사 일렉노어 데이모스(Elecnor Deimos)가 참여한다고 밝혔다. 이 회사는 청소 위성의 궤도 제어 시스템을 설계할 예정이다.

핵심요약: 환경 문제가 지구를 넘어 우주로 확장됐다. 수명이 다 되어 멈춘 인공위성, 인공위성 발사에 사용된 부품, 우주 비행사가 떨어트린 공구 등 우주 쓰레기가 늘어나고 있다. 우주 개발 국가를 중심으로 이를 처리하기 위한 다양한 시도가 이어지고 있다. 비용 부담이 큰 만큼 ‘우주 궤도 사용료’ 같은 공동 기금 마련도 제안됐다. 
우주 속 시한폭탄: 우주 쓰레기란 우주를 떠도는 다양한 크기의 인공 물체를 일컫는다. 임무를 마쳐 기능이 정지된 인공위성이나 그 부속품이 충돌해 생긴 파편들이 대부분이다.
  • 유럽우주국(ESA)은 2025년 발사를 목표로 우주 쓰레기 청소 위성 ‘클리어 스페이스-1(Clearspace-1)’을 설계하고 있다. BBC는 지난 18일 영국의 항공·우주 및 방위 회사 일렉노어 데이모스(Elecnor Deimos)가 해당 위성의 궤도 제어 시스템을 설계한다고 밝혔다. 집게발 모양의 해당 위성은 목표한 쓰레기를 추적하고 수거한다. 집게에 잡힌 우주 쓰레기는 지구 대기권으로 진입하는 과정에서 불에 타 사라진다.
  • 1957년 구소련의 첫 인공위성 발사 이후 지금까지 약 1만 개의 위성이 우주로 떠났다. 현재 작동 중인 위성은 3000여 개로, 나머지 7000개는 가동을 멈춘 채 지구 궤도를 돌고 있다. 1센티미터 이상의 우주 쓰레기는 90만 조각이 넘을 것으로 추정된다.
  • 우주 쓰레기는 총알보다 빠른 초속 7~8킬로미터로 지구 궤도를 돈다. 대형 인공위성이나 국제우주정거장과 충돌 위험성이 있다. 인공위성과 충돌하면 통신, 내비게이션, 기상 예보에 장애가 생긴다. 국제우주정거장은 올해 세 번 우주 쓰레기와 충돌 위험이 있었다.

우주 쓰레기 어떻게 치우나?: 우주 개발 국가를 중심으로 우주 쓰레기를 해결하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다. 
  • 영국 서리대학교 우주센터는 지난 2018년 그물을 이용해 우주 쓰레기를 수거하는 실험에 처음으로 성공했다. 지난해에는 작살을 발사해 쓰레기를 수거하는 실험에도 성공했다. 수거한 우주 쓰레기는 지구 대기권에 진입하면서 연소된다. #서리대학교 그물 실험 영상 보기
  • 일본의 통신 위성 기업 스카파JSAT는 레이저로 쓰레기의 경로를 바꾸는 방법을 개발하고 있다. 수십 미터 이상 떨어진 곳에서 쓰레기에 레이저를 발사해 지구로 떨어뜨리는 방식이다. 2026년 기술 상용화가 목표다.
  • 러시아의 우주 스타트업 스타트로켓도 우주 쓰레기 청소용 자율 인공위성을 발명하고 있다. ‘폴리머 폼’이라 불리는 끈적한 거품을 우주 쓰레기에 발사해 붙잡은 뒤, 대기권으로 내려보낸다는 계획이다.
  • 이 밖에도 뜨거운 열을 이용해 우주 쓰레기를 태우는 방법, 자석으로 쓰레기를 끌어들여 대기권으로 떨어뜨리는 방법, 위성 제작 시 수명이 다 되면 분해에 가깝게 자체 파괴되도록 제작하는 방법 등이 개발되고 있다.

〈그래비티〉가 현실로: 우주를 향한 인류의 꿈이 쓰레기에 가로막힐 수 있다. 인공위성 파편이 우주선과 충돌하는 영화 〈그래비티〉가 현실이 될 수 있다. 우주 쓰레기 수거에는 천문학적 액수가 투입되는 만큼 비용 부담 문제를 먼저 해결해야 한다. 우주 개발 국가 위주로 공동 기금을 마련하라는 주장이 나오는 이유다. 지난 5월 국제 학술지 미국립학술원회보(PNAS)에는 지구 궤도를 도는 모든 인공위성에 대해 ‘궤도 사용료’를 부과하자는 제안도 실렸다. 
11월 17일 경제, 사회
스페이스X 오디세이
민간 우주 기업 스페이스X가 16일 우주 비행사 4명을 국제우주정거장(ISS)으로 쏘아 올리는 데 성공했다. 우주 비행사들은 ISS에서 6개월간 여러 실험을 진행하고 지구로 귀환할 계획이다.

핵심 요약: 스페이스X는 일론 머스크가 2002년에 설립한 민간 우주 항공 기업이다. 설립 초기 몇 년간 숱한 실패를 거듭했지만, 2008년 첫 로켓 발사에 성공한 이후 민간 우주 시대를 개척하고 있다. 특히 이번에는 미국 항공우주국(NASA)이 인증한 첫 공식 임무를 맡았다.
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10월 22일 경제
달에서도 LTE 터져요
앞으로 달에서도 4G 이동 통신망을 쓸 수 있다. 미국 항공우주국(NASA)은 18일 통신 장비 업체 노키아와 손잡고 사상 최초로 달에 4G 안테나와 기지국을 설치하기로 했다. 4G 기술은 우주 비행사들의 데이터 전송, 실시간 내비게이션 지원, 고화질 동영상 스트리밍 등에 사용된다.

핵심 요약: NASA는 향후 5G 통신망으로 교체할 예정이다. 2024년까지 인류를 다시 달에 보내겠다는 ‘아르테미스 프로젝트’의 일환이다. NASA는 2028년에는 달에 인류가 상주할 수 있는 기지를 건설할 계획이다.
지구로 셀카 바로 쏠게요: 노키아는 2022년 말까지 달 표면에 4G 통신망을 설치한다. 작업이 완료되면 우주 비행사들이 빠른 속도로 데이터를 주고받을 수 있다.
  • 2022년 말부터 달에 갈 착륙선과 우주 비행사는 LTE를 활용해 탐사선을 제어하고, 달의 위치 정보를 실시간으로 확인할 수 있다. 사진을 찍어서 SNS에 바로 올리거나, 고화질 비디오 스트리밍도 가능하다. NASA로부터 1410만 달러(159억 원)를 받은 노키아는 이후 5G 통신망으로 업그레이드할 계획이다. 이렇게 되면 달에서 영화 세 편을 20초 만에 다운받을 수 있다.
  • 지구보다 달에서 4G가 더 잘 터질 거라는 관측도 있다. 달에는 4G 신호를 방해하는 나무, 건물, TV 신호가 없기 때문이다. 큰 기지국도 필요 없다. 노키아는 “달에 설치될 통신망은 극한 온도와 방사선에도 견딜 수 있도록 설계됐다”고 설명했다. 우주선에 쉽게 넣을 수 있는 소형 모듈을 설치해 통신망을 구축할 예정이다.

아폴로와 아르테미스: 이번 임무는 궁극적으로 달에 인간이 거주할 수 있는지 보여 주는 데 도움이 될 수 있다. NASA는 인류를 달에 다시 보내겠다는 ‘아르테미스 프로젝트’에 4G 인프라를 활용할 방침이다.
  • 아폴로 17호가 달에 착륙한 이후 52년 만의 달 유인 탐사 계획이다. 아르테미스는 ‘달의 여신’이란 뜻이다. 이번에는 여성 비행사가 첫발을 내딛기 때문이다. NASA는 당장 내년 가을 궤도 무인 비행을 시작해 2024년까지 남녀 우주인 1쌍을 달에 보낸다. 이제껏 달에 착륙한 우주인 12명은 모두 남성이었다. 비행사들은 일주일간 머물 예정인데 아폴로 계획 때보다 기간이 2배 정도 늘었다.
  • 2028년에는 인류가 상주할 수 있는 기지를 만들겠다는 목표다. 지구·달 왕복 시스템을 완성하고, 장기 달 탐사를 위한 기본 인프라를 설치할 예정이다. NASA는 최근 4G와 산소 이송 같은 달 거주에 필요한 첨단 기술 목록을 정하고, 노키아 등 14개 사업자와 3억 7000만 달러(4190억 원) 계약을 맺었다.
  • 미국만의 프로젝트는 아니다. 최근 NASA는 일본, 영국, 호주, UAE 등 8개국과 ‘아르테미스 국제 협정’을 체결했다. 달 자원 개발 협력과 평화로운 운영이 주된 내용이다. 인류 최초로 달 뒷면에 탐사선을 보낸 중국은 빠졌다. 신(新)냉전이 우주 개발로 번졌다는 분석이다.

화성을 위한 큰 그림: NASA는 “화성으로 가는 미래 인류의 임무를 지원하기 위한 일련의 준비”라고 말한다. 달 탐사는 목적이 아닌 단계다. 달에서의 생존 경험과 축적된 기술은 결국 화성 탐사와 거주의 기초 자료로 활용될 예정이다. 인류가 과연 달과 화성에 갈 수 있을까. 이 물음은 이제 ‘살 수 있을까’로 바뀌고 있다.

관련 주제 읽기: 석유 부자가 화성으로 간 이유‘유니버설’ 스튜디오 
10월 19일 경제
‘로켓맨’이 되긴 어려워
제트팩(Jetpack, 개인용 비행 장치)을 메고 상공 1.8킬로미터를 날아다니는 남성이 지난 15일 미국 LA 국제공항 인근에서 목격됐다. 미국 연방항공국(FAA)은 이 남성이 지난 8월 29일에도 LA 상공 900미터 지점에서 목격됐다고 밝혔다. FAA는 연방수사국(FBI)과 함께 이 남성을 쫓고 있다.

핵심 요약: 제트팩은 과산화수소를 주 연료로, 폭발적인 추진력을 지면에 발사해 인체를 하늘로 쏘아 올린다. 1919년부터 민간 기업과 개인 차원에서 꾸준히 연구·개발되고 있다. 하지만 상용화될 가능성은 제로에 가깝다. 이미 많은 나라와 대기업이 제트팩 연구를 멈춘 지 오래다. 효율성과 안전성에서 한계가 명확하기 때문이다. 여기에 소음에 각종 규제까지 난관이 한둘이 아니다.
과산화수소의 폭발력: 제트팩의 원리는 이론적으로는 간단하다. 작용과 반작용이다. 
  • 제트팩은 연료를 엔진 내부에서 폭발시켜 아래쪽 추진 장치로 뿜어낸다. 우주로 출발하는 로켓이 지면을 향해 불을 뿜는 장면을 상상하면 된다. #두바이 상공을 나는 제트팩 영상 보기
  • 추진력을 위해 제트팩은 고농축 과산화수소(H2O2)를 주원료로 사용한다. 흔히 표백제와 소독제로 쓰이는 과산화수소는 질소나 인 같은 물질과 반응해 부피가 5000배 커지고 강한 증기를 발생시킨다. 실제 로켓 추진 연료에도 들어간다.
  • 현재 제트팩은 약 25리터의 고농축 과산화수소를 활용해 최고급 스포츠카와 맞먹는 최대 800마력의 출력을 낼 수 있다. 최고 속도는 시속 160킬로미터에 달한다. 착지는 출력을 서서히 줄이면서 진행된다.

날아 봤자 30초: 제트팩은 1919년부터 100년 넘게 꾸준히 연구되고 있지만 상용화될 가능성은 거의 없다. 무게 60킬로그램 제트팩의 최대 비행시간은 30초 남짓인데다가 안전성도 떨어져 각국 정부와 대기업은 거의 연구를 안 한다.
  • 연비가 우선 문제다. 구글은 2014년 제트팩 연구에서 1킬로미터를 나는 데 과산화수소 9.4리터가 필요하다고 판단했다. 리터당 100미터에 불과하다. 요즘 자동차 휘발유 연비가 보통 리터당 10킬로미터 이상이다. 구글은 연구를 접었다.
  • 연료 가격도 리터당 7만 원에 이른다. 고농축 과산화수소를 생산하는 업체도 많지 않고, 대기업이나 정부 연구 기관에만 판매한다. 제트팩을 연구하는 작은 기업이나 개인은 증류 시설을 만들어 고농축 과산화수소를 뽑는 처지다.
  • 과산화수소는 불꽃을 내지 않는 화학 반응으로 비교적 안전한 연료로 꼽힌다. 하지만 제트팩 내에서 폭발하면 섭씨 700~1300도의 온도에서 증기가 발생한다. 특수 장비가 있어도 사람 몸이 버티기 쉽지 않다.

그래도 계속 날아오르는 사람들: 제트팩은 가격이 수억 원에 이르고, 비행기 이륙과 맞먹는 최고 150데시벨의 소음을 일으킨다. 각종 규제와 안전 문제도 있다. 저가 항공이 많은데, 굳이 제트팩이 필요하냐는 얘기가 나오는 이유다. 영국 《가디언》은 “원래 인간은 나는 동물이 아니다”라고 했다. 하지만 날기 위한 연구는 계속 이뤄지고 있다. 2015년 호주 제트팩 발명가는 소형 터빈 제트 엔진을 달고 미국 자유의 여신상 주위를 10분간 돌았다. 스위스 조종사는 2010년에 열기구를 타고 상공 2400미터로 올라간 다음 제트팩을 메고 뛰어내려 알프스 산맥 주위를 18분 동안 날았다.