인공위성도 나무로 제작…일본, 리그노샛 발사해 우주쓰레기 줄인다

[아이티데일리] 목재로 만든 인공위성 개발이 진행되고 있으며. 세계 최초의 나무 인공위성은 올 9월 발사 예정이라고 세계경제포럼(WEF)이 밝혔다. 일본 교토대학과 스미토모가 공동으로 개발하고 있다고 한다.

2021년 전 세계에서 발사된 인공위성의 수는 1809기에 달한다. 이는 2011년 발사된 인공위성의 14배 규모다. 일기예보에 이용되는 기상위성이나 산간지역이나 해상에서의 통신에 사용되는 통신위성 등 인공위성은 우리 생활에 없어서는 안 될 존재다. 그러나 인공위성 때문에 '우주 쓰레기' 문제는 갈수록 심각해지고 있다.

우주쓰레기는 궤도상에 떠돌아 다니는 폐기된 인공 물체로, 고장이 나거나 운용을 마친 인공위성, 미션 수행 중 방출된 부품, 폭발이나 충돌로 발생한 파편 등을 통칭한다. 지상에서 추적되고 있는 우주쓰레기 수는 10cm 이상 물체의 경우 약 2만 개, 1cm 이상의 것은 5070만 개, 1mm 이상의 것은 1억 개가 넘는 것으로 추정된다.

이들 크고 작은 각종 우주쓰레기는 초속 약 78km로 지구 궤도를 돌고 있다. 다른 우주기지나 인공위성 등에 충돌할 경우 우주 활동을 방해하거나 인류의 생활에도 영향을 미칠 정도의 위력을 갖는다. 실제로 국제 우주 스테이션(ISS)으로부터 보여지는 우주쓰레기가 지구에 낙하하는 피해도 보고되고 있다.

증가하는 우주 쓰레기의 회수가 긴급하지만 크기나 형태가 다양하고 위치도 특정하기 어렵다. 따라서 현시점에서는 가능한 한 쓰레기가 나오지 않도록 위성을 만드는 방법을 모색할 필요가 있다.

일본 교토대학 우주 목재 연구실과 스미토모임업리 우주 환경에서 목재를 활용하기 위한 연구에 매진하고 있다. 소위 ‘우주 목재 프로젝트(LignoStella Project)」를 시작, ’리그노샛(Ligno Sat)‘이라고 부르는 목조 인공위성 세계 최초의 나무 인공위성 개발과 발사를 준비하고 있다. 예정대로라면 2024년 9월 발사 예정으로 JAXA(일본 우주항공연구개발기구)와 안전 심사를 진행 중이다.

리그노샛은 나무를 뜻하는 리그노(Ligno)와 인공위성 새틀라이트(Satellite)의 합성어로, 금속보다 가볍게 전자파나 자기파를 통과시키는 나무의 특성을 살려 나무 상자 안에 안테나를 설치한 콤팩트한 구조로 돼 있는 것이 특징이다.

인공위성은 우주라는 특수 환경을 견디기 위해 가벼우면서도 튼튼한 설계가 필요하다. 통상 강도를 필요로 하는 부분에는 가볍고 튼튼한 스테인리스나 티타늄이 사용되고, 특수한 가공을 필요로 하는 부분에는 알루미늄, 플라스틱 등의 소재가 사용된다.

교토대학 종합생존학관 특정 교수이자 우주비행사인 도이 다카오에 따르면 위성에 사용되는 알루미늄은 운용 종료 후 대기권에 진입해 탈 때 작은 알루미나 입자가 상층 대기 중에 방출돼 장기적으로 환경 위협을 일으킨다.

리그노샛의 개발 프로젝트에서는 지금까지 인공위성에 사용됐던 금속의 대체품으로서 손색이 없는 강도와 내성을 가진 목재에 주목했다. 목재는 대기권 진입 시 불에 타 가스가 돼 우주 오염을 최소화할 수 있다. 목조 인공위성 1호기에서는 4mm 두께의 목판 패널을 조합해 볼트도 접착제도 사용하지 않는 상자형 형상으로 제작한다.

일론 머스크의 우주기업 스페이스X를 비롯해 민간기업의 우주 비즈니스 진출이 두드러지는 요즘, 우주 공간 이용은 점점 활발해져 향후 수년간 연간 2000기가 넘는 우주선이 발사될 것으로 예상되고 있다. 리그노샛이 우주쓰레기를 방지하는 최적의 해결책이 될 것인지 귀추가 주목된다고 WEF는 기대했다.