2020년까지 발사계획... 감시에 맞선 요격도 발달

[아시아경제 양낙규 기자]감시를 하기 위한 인공위성도 발전하고 있지만 이에 맞서 인공위성을 찾아내고 요격하는 기술도 발전하고 있다.

러시아는 인공위성과 우주물체를 추적하기 위해 미국 우주감시테트워크와 유사한 형태인 대규모 위상배열레이더를 운영하고 있다. 지난 2002년 7월에는 타지키스탄의 해발 2200m 산 꼭대기에 옥노(okno)광학우주감시시설을 완공했다. 이 곳에서는 4만km고도의 인공위성과 우주잔해물을 감시한다. 또 지난해에는 미국 미사일방어를 위해 고도 6000km이내 500여개의 목표물을 탐지할 수 있는 장거리 조기경보레이더를 배치했다.중국은 1970년대부터 상하이와 베이징에 위치한 우주감시시설을 통해 광학, 레이더, 레이저장비를 활용한 우주감시추적소를 운영하고 있다. 중국은 1980년대 초 개발된 레이저를 이용해 인공위성 레이저 관측소(SLR)를 운영하고 있다. 당시 궤도추정 정밀도는 저궤도위성에 대해 1~2m수준이었다. 현재는 1,56m광학망원경, 60cm레이저위성추적시스템을 추가로 구축하고 주야간위성에 대한 감시를 수행하고 있다.

현재 우리나라는 인공위성에 레이저를 쏘와 위치를 추적할 수 있는 기술을 보유중이다. 한국기계연구원이 개발한 이 기술은 레이저 송수신 광학망원경을 초당 10도의 빠른 속도로 움직이면서 300~2만5000㎞ 상공의 인공위성의 위치를 찾아낼 수 있다.

이번에 개발된 기술을 이용하면 인공위성의 위치를 1각초(3600도분의 1) 이내의 정밀한 각도로 찾아낼 수 있다. 미국·일본 등이 보유하고 있는 레이저 위성추적시스템 성능도 정밀도가 1~2각초 정도이다. 요격기술도 진화하고 있다. 위성 요격은 1985년 8월 13일 미국에서 처음으로 성공했다. 미공군은 위성요격을 위해 F-15 전투기를 이용했다. F-15 전투기는 지상 24㎞까지 올라가 수직으로 미사일을 발사해 지구 상공 555㎞에 있던 우주 관측 위성을 파괴했다. 최근에는 공상과학(SF) 영화에서처럼 레이저를 쏘아 위성을 파괴하는 기술도 개발 중이다. 미 공군은 지난 2007년 보잉747기 앞머리에 장착한 저출력 레이저 발생기로 무인기를 파괴했으며, 2010년에는 고출력 레이저로 무인기 요격에 성공했다. 보잉747기 내부에는 레이저를 만드는 발전기가 들어 있다.

감시와 요격기술이 늘어나자 파괴된 위성인 '우주쓰레기(Space Junk)'도 늘어나고 있다. 우주쓰레기의 숫자는 약 2만여개 이상에 이를 것으로 추정된다. 우주쓰레기의 공식명칭은 궤도 잔해(Orbital Debris)다. 우주공간에 떠돌아 다니는 우주쓰게기의 종류와 크기는 다양하다. 먼지만큼 작은 금속부터 수백kg의 우주선 부품도 있다. 또 개수만 10㎝ 이상이 약 1만9000개, 1~10㎝가 50만 개, 1㎝ 이하가 수천만 개에 달하는 것으로 알려졌다.

대부분의 우주쓰레기는 지상 800~1500㎞ 상공에 떠 있다. 지상 600㎞ 이하에 버려진 쓰레기들은 통상 몇 년 정도면 지구 대기권으로 빨려 들어와 타버린다. 하지만 800㎞ 이상 고도의 쓰레기들은 수십~수백 년간 우주를 떠돈다.

이런 우주쓰레기는 우주공간에서 활동하고 있는 인공위성에게는 치명적인 무기다. 우주 궤도를 도는 파편들은 그 속도가 시속 2만8000㎞(약 초속 8㎞)에 달하기 때문에 충돌하는 순간 대형사고다. 모래알 크기의 파편이라도 시속 160㎞로 날아가는 볼링공과 맞먹는 운동 에너지를 갖는다.

양낙규 기자 if@