유럽우주국(ESA)의 우주 환경 보고서는 우주 개발과 지속가능성 사이의 격차가 점점 커지고 있음을 보여줍니다.

최신 ESA 우주 환경 보고서 이는 우주 부문에 있어 중요한 현실을 강조합니다. 우주 지속가능성을 개선하기 위한 노력이 탄력을 받고 있지만, 우주 활동의 성장 속도를 따라잡지 못하고 있다는 것입니다.

궤도상의 위성 수가 증가하는 것은 통신, 항법, 지구 관측, 국가 안보를 비롯하여 궤도상 의약품 제조와 같은 완전히 새로운 응용 분야에 이르기까지 우주 기반 서비스가 사회에 제공하는 엄청난 가치를 반영합니다. 문제는 증가 자체에 있는 것이 아니라, 그에 발맞춰 위험 완화 및 복구 노력을 확대하는 것입니다.

발사 횟수가 계속 증가함에 따라 이러한 균형을 유지하는 것이 점점 더 중요해질 것입니다.

우주 경제의 성장은 지속가능성을 위한 더욱 강력한 노력을 요구합니다.

보고서에 따르면 2025년에는 4,000개 이상의 새로운 탑재체가 궤도에 진입할 것으로 예상되며, 이는 하루에 약 10개의 새로운 탑재체가 우주로 진입하는 것과 같습니다. 이러한 추세는 주로 상업용 위성군 구축과 공동 발사 임무의 증가에 힘입은 것으로, 우주 경제의 가속화되는 성장을 반영합니다. 향후 발사 활동은 발사 가능 여부 및 시장 수요와 같은 요인에 따라 달라지겠지만, 운영사들이 기존 위성군을 확장하고 새로운 위성군을 준비하는 추세가 지속됨에 따라 단기적으로 이러한 추세가 역전될 가능성은 낮아 보입니다.

동시에, 사업자들은 보다 책임감 있는 관행을 채택하는 데 진전을 보이고 있습니다. 다음과 같은 사례에서 볼 수 있듯이 말입니다. 전체 보고서의 6.1.1절폐기물 저감 조치 준수율이 향상되고 있으며, 수명 종료 폐기물 처리에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

하지만 ESA 보고서는 또한 심화되는 불균형을 지적합니다. 대형 로켓 본체와 기타 고위험 물체들이 임무를 완료한 후에도 궤도에 방치되어 있으며, 이들 중 상당수는 궤도 환경에서 장기적인 파편화 위험이 가장 높은 것들 중 하나입니다. 활동 중인 우주선의 수가 증가함에 따라 이러한 잔류물 관련 위험은 계속 누적되어 주요 궤도 영역의 장기적인 지속 가능성에 더욱 큰 부담을 주고 있습니다.

지속가능성 과제는 균형에 관한 것입니다.

성장하는 우주 경제는 새로운 우주선 발사, 새로운 서비스 제공, 그리고 우주 접근성 확대에 달려 있습니다. 목표는 혁신이나 성장을 제한하는 것이 되어서는 안 됩니다. 오히려 성장에 발맞춰 재해 완화 및 복구 분야에서도 동등한 발전을 이루어내는 것이 목표가 되어야 합니다.

성공적인 교통 시스템은 이러한 원칙에 따라 운영됩니다. 활동이 증가함에 따라 인프라, 유지 보수 및 교통 관리에 대한 필요성도 증가합니다. 우주도 마찬가지입니다. 활성 탑재체의 수가 증가함에 따라 지속 가능한 운영을 지원하는 시스템 또한 확장되어야 합니다. 그렇지 않으면 성장과 지속 가능성 사이의 격차가 시간이 지남에 따라 확대되어 운영 위험이 증가하고 우주 산업에 상당한 장기적인 재정적 영향을 미치게 됩니다.

피해 완화 및 복구가 중요한 이유

위험 완화는 여전히 필수적입니다. 유지보수 및 제거를 염두에 두고 우주선을 책임감 있게 설계하고, 궤도상에서의 파손을 방지하며, 임무 종료 후 위성을 안전하게 폐기하는 것은 보다 지속 가능한 궤도 환경을 조성하는 데 매우 중요한 단계입니다.

하지만 완화 조치만으로는 미래의 행동만을 다룰 뿐, 이미 존재하는 위험을 제거하지는 못합니다. 오늘날의 궤도 환경에는 수십 년 동안 축적된 물체들이 있으며, 여기에는 수명이 다한 위성, 로켓 잔해, 파편 등이 포함됩니다. 실제로 연구 결과는 다음과 같습니다. 궤도에서 위험도가 가장 높은 50개 물체를 제거하면 미래 우주 쓰레기 증가량을 약 50% 줄일 수 있습니다..

위험 완화에도 본질적인 한계가 있습니다. 아무리 신뢰할 수 있는 우주선 설계와 폐기 계획을 세웠다 하더라도 모든 임무가 의도한 대로 끝나는 것은 아닙니다. 일부 우주선은 수명 종료 기동을 완료하기 전에 고장이 발생하여 궤도에 고립되고, 이로 인해 작동하지 않는 물체가 늘어나게 됩니다.

수명 종료 서비스는 위성이 운영 궤도에서 책임감 있게 제거되도록 지원합니다. 능동형 우주 쓰레기 제거 기술은 기존의 위험 요소와 수년 또는 수십 년 동안 궤도에 남아 있을 수 있는 고장난 폐기 위성을 처리할 수 있습니다. 이러한 기능들을 통해 위험 발생 속도와 제거 속도 간의 불균형을 줄일 수 있습니다.

서비스부터 인프라까지

역사적으로, 수명 종료 서비스, 우주 쓰레기 제거 및 궤도상 서비스는 개별 임무 역량으로 여겨져 왔습니다. 그러나 이제는 이러한 기능들을 하나의 인프라로 인식해야 할 필요성이 점점 커지고 있습니다. 우주 경제가 성숙해짐에 따라, 이러한 역량들은 발사 시스템, 지상국, 위성 네트워크만큼이나 중요해질 것입니다. 이러한 역량들은 우주선의 배치 및 운영부터 서비스, 폐기, 그리고 최종 제거에 이르기까지 전체 수명 주기 동안 필요한 관리 수단을 제공합니다.

아스트로스케일에서는 이러한 변화가 이미 진행 중임을 목격하고 있습니다. 다음과 같은 프로그램들이 그 예입니다. 엘사-엠, 아드라스-J2, ESA의 CAT 궤도상 시연 그리고 프랑스의 Astroscale사가 Exotrail과 Eutelsat을 이용한 위성 궤도 이탈 시연을 진행했습니다. 이러한 노력들은 궤도상에서 지속 가능한 운영에 필요한 역량을 발전시키는 데 기여하고 있습니다. 이들은 함께 더 광범위한 비전을 실현하고자 합니다. 바로 우주에서 장기적으로 지속 가능한 성장을 위한 운영 인프라를 구축하는 것입니다.

순환형 공간 경제 구축

오랫동안 우주 지속가능성은 주로 환경 파괴 완화 및 복구라는 관점에서만 바라보았습니다. 그러나 오늘날 우주 산업은 발사 후 궤도 환경을 적극적으로 관리할 수 있는 인프라를 점점 더 필요로 하고 있습니다. 수명 종료 서비스, 능동적인 우주 쓰레기 제거, 그리고 궤도상 서비스가 바로 그 다음 단계입니다.

궤도 활동이 지속적으로 확장됨에 따라, 최초의 인공위성 발사 이후 우주가 사용해 온 일회용 모델은 더 이상 지속 가능하지 않습니다. 보다 탄력적인 미래는 우주선을 정비, 업그레이드, 재급유, 재배치하고 책임감 있게 폐기할 수 있는 미래입니다. 운영자가 기존 자산의 가치를 확장하고 투자 수익을 극대화할 수 있는 미래, 이미 궤도에 있는 자원을 더욱 효율적으로 활용할 수 있는 미래입니다. 이것이 바로 순환형 우주 경제의 기반입니다.

능동적인 우주 쓰레기 제거 및 수명 종료 서비스는 현재 궤도상에 존재하는 여러 문제들을 해결하는 데 도움을 줍니다. 궤도상 서비스는 미래에 발생할 수 있는 위험을 줄이고 폐기되는 자산의 양을 최소화하는 데 기여합니다. 이러한 역량들은 우주 산업 전반에 걸쳐 지속 가능한 성장을 가능하게 하는 인프라의 일부를 구성합니다.

성장과 지속가능성은 함께 나아가야 합니다.

유럽우주국(ESA)의 최신 보고서에서 가장 중요한 메시지는 우주 개발의 성장 속도를 늦춰야 한다는 것이 아닙니다. 오히려 지속가능성 확보를 위한 노력을 확대해야 한다는 것입니다.

수명 종료 서비스, 능동적인 우주 쓰레기 제거 및 궤도상 서비스는 더 이상 새로운 개념이 아닙니다. 이러한 서비스는 지속적인 성장을 지원하고 장기적인 위험을 줄이는 데 필요한 인프라로 자리 잡고 있습니다.

우주가 앞으로도 여러 세대에 걸쳐 지속적인 혜택을 제공하려면 성장과 지속가능성을 상충되는 목표로 여겨서는 안 됩니다. 우주 경제의 미래는 이 두 가지를 동시에 확대하는 데 달려 있습니다.