우주쓰레기 태워버릴 플라스마 추진기
2021-11-06 18:35

기능을 다한 좀비 위성의 파편 등 우주 쓰레기를 연료로 하는 플라스마 추진기가 개발될 전망이다. 우주 공간에 떠도는 위험천만한 쓰레기들을 줄이는 획기적인 장치가 될 것으로 기대를 모은다.

남아프리카공화국에 본사를 둔 하이퍼노바 스페이스 테크놀로지(Hypernova Space Technologies)는 최근 공식 채널을 통해 위성 파편 등 금속을 연료로 하는 플라스마 추진기 개발이 순조롭게 진행 중이라고 발표했다.

이 회사가 개발하는 플라스마 추진기는 다양한 용도의 위성에 탑재돼 우주로 날아간다. 지구 궤도상에 떠도는 수많은 우주 쓰레기를 연료로 하기에 사실상 영구적으로 위성을 운용할 수 있어 미 항공우주국(NASA)이나 유럽우주국(ESA) 등이 주목해 왔다.

하이퍼노바 관계자는 “현존하는 대부분의 인공위성은 이온엔진이나 솔라 세일(Solar Sail)을 제외하면 화학연료를 사용한다”며 “유한한 연료가 바닥난 인공위성은 조종은 고사하고 궤도 수정조차 불가능해 차츰 부서져 우주 쓰레기로 변한다”고 설명했다.

하이퍼노바 사의 4구형 플라스마 추진기 <사진=하이퍼노바 스페이스 테크놀로지 공식 홈페이지>

우주 쓰레기는 그저 광활한 공간을 떠도는 것처럼 여겨지지만 다양한 탐사 활동을 방해하는 위험요소다. NASA에 따르면 현재 지구 궤도를 도는 각종 인공물 등 우주 쓰레기는 1㎝ 미만인 것만 2억 개로 추정된다.

회사 관계자는 “우주 쓰레기는 우주선 조각이나 인공위성에서 떨어져 나간 알루미늄 등 금속 입자가 대표적”이라며 “이것들은 초속 7.9~11.2㎞로 비행하기 때문에 손톱보다 작은 조각이라도 총알을 뛰어넘는 위력을 가진다”고 말했다.

우주 탐사를 계획한 학자들은 지구 궤도상에 널린 무수한 우주 쓰레기가 해마다 증가해 대책 마련에 고심해 왔다. 이 금속 쓰레기를 원료로 하는 하이퍼노바의 플라스마 추진기가 주목을 받는 이유다. NASA는 과거 플라스마 추진기를 개발하다 실패한 경험이 있다.

플라스마 추진기는 플라스마 추진 엔진(Plasma propulsion engine)을 사용한다. 이 엔진은 정전 차폐를 만족하는 이온화된 기체, 즉 플라스마에 자기장을 걸어 분사되는 힘으로 추진력을 얻는다. 현재 하이퍼노바는 4구형 플라스마 추진 엔진을 장착한 소형 인공위성을 내년 초 발사하기 위한 최종 실험을 진행 중이다.

하이퍼노바 사의 플라스마 추진기를 탑재한 위성 상상도 <사진=하이퍼노바 스페이스 테크놀로지 공식 홈페이지>

회사 관계자는 “플라스마 추진기는 안전성이 높은 것이 장점”이라며 “무해하고 가압 과정이 없어 누출 등에 따른 폭발 위험성이 거의 없다”고 설명했다.

이어 “최대 장점은 우주 공간의 수많은 쓰레기 등 금속을 연료로 이용하는 것”이라며 “우주에서 연료를 보급 받을 수 있다는 것은 값비싼 인공위성의 수명을 비약적으로 늘릴 수 있음을 의미한다”고 덧붙였다.

이 회사가 개발하는 플라스마 추진기는 손바닥 크기 정도까지 소형화가 진행됐다. 10년쯤 뒤부터 10㎝ 안팎의 초소형 인공위성 큐브샛(CubeSat)이 주로 발사될 것에 대비해서다. 2010년 무렵 플라스마 추진기 개발을 시작한 하이퍼노바는 2017년 룩셈부르크 정부가 주최하는 ‘럭스 임펄스 어워즈(Lux IMPULSE Awards)’에서 최우수상을 수상하며 기술력을 인정받았다. 

정이안 기자 anglee@sputnik.kr 

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