글: 채리티 위든, 글로벌 우주 정책 담당 부사장
수개월에 걸친 기관 간 협의 끝에 NASA는 2019년 12월에 업데이트된 버전을 발표했습니다.미국 정부의 우주 쓰레기 저감 표준 관행(ODMSP). 마지막 버전은 2001년에 공표되었는데, 이는 2007년 중국의 ASAT 시험이나 2009년 이리듐 33호와 코스모스 2251호의 충돌 이전 시대였다. 당시에는 우주의 상업적 활용이 주로 정지궤도 영역에 국한되어 있었고, 66개의 위성으로 구성된 위성군을 활용한 이리듐 사업이나 그 이전의 소수의 지리공간 플랫폼을 사용하는 경우는 드물었다.2003년 미국 원격탐사 정책이는 새로운 우주 기반 원격 탐사 사업의 "개방"을 열어줄 것이었습니다. 또한 당시에는 위성 운영 경험을 가진 국가가 약 40개국에 불과했는데, 이는 오늘날의 절반 수준이었습니다.
ODMSP는 NASA, NOAA, USGS, 국방부 및 정보기관을 포함한 미국 정부 위성 운영자를 대상으로 하며, 이러한 표준 관행은 상업 운영자의 규정에도 포함되어 미국 관할권에 속하는 모든 우주선에 적용될 것입니다. 그러나 표준 관행은 한 국가에서만 준수될 경우 국제적인 효력을 잃게 되므로, 전 세계적인 운영 모범 사례를 통해 확산되어야 합니다. 현재 미국은 IADC, UN COPUOS, 양자 및 다자간 대화를 통해 국제 사회가 업데이트된 관행을 채택하도록 설득하는 복잡한 과제에 직면해 있습니다. 2019년 ODMSP는 "국내외 다른 운영자들을 위한 효율적이고 효과적인 우주 안전 관행을 장려하는 참고 자료를 제공"합니다.
ODMSP를 업데이트해야 했던 이유는 무엇인가요?
지난 20년간 모든 궤도에서 활동과 혼잡이 급격히 증가함에 따라 2010년 국가 우주 정책을 시작으로 현재에 이르기까지 정책적 조치가 필요하게 되었습니다.우주 정책 지침 - 3(SPD-3)은 2018년 미국의 국가 우주 교통 관리 정책에 포함된 지침으로, 현행 지침의 문제점을 명확히 지적하고 있습니다. SPD-3은 ODMSP가 "궤도 잔해 증가를 통제하기에 부적절하다"고 명시하며, "미국은 21세기 안전한 우주 작전에 대한 더 폭넓은 기대치를 설정하는 새로운 표준 관행 프로토콜을 개발해야 한다"고 주장합니다. 이 프로토콜에는 "대규모 위성군, 랑데부 및 근접 작전, 소형 위성 및 기타 유형의 우주 작전에 대한 운영 관행"이 포함되어야 합니다.
새로운 표준 실무 프로토콜을 개발하는 것을 목표로,ODMSP에서 정확히 어떤 부분이 업데이트되었나요?다음은 몇 가지 중요한 항목입니다.
경험적 접근 방식에 더 가깝습니다.
개정된 버전에는 문서의 여러 요소에 대한 정량적, 확률적, 신뢰도 한계가 포함되어 있어 규정 준수 여부를 평가하는 기준이 더욱 명확해졌습니다.
이는 100년이라는 객체 연도 개념을 도입합니다.
언뜻 보면 이 계산법이 복잡해 보일 수 있습니다. 하지만 아래에 자세히 설명되어 있습니다.
(2019년 업데이트) 4.3.4.3절에서는 사용 방법을 명확히 설명합니다. 저궤도(LEO)에 특화하여, 이는 방출된 파편의 개수와 파편의 근지점을 기준으로 대기권으로 자연적으로 재진입하는 데 걸리는 예상 시간의 곱입니다. 새로운 ODMSP에서는 이 100 객체-년 개념을 계획된 파편 생성 및 1U 큐브샛보다 작은 물체에 적용합니다. 만약 운영자가 4개의 파편을 방출할 계획이라면, 지구 대기권으로 재진입하는 데 25년 미만이 걸리는 근지점에서 방출해야 합니다. 만약 운영자가 100개의 피코위성을 발사할 계획이라면, 모든 물체를 적절한 고도(이 경우 국제우주정거장(ISS)보다 훨씬 낮은 고도)에서 1년 이내에 재진입시켜야 합니다.
이는 임무 후 폐기 옵션의 유형을 확장하고 재구성합니다.
2001년 ODMSP(우주물체 폐기 계획)에서는 임무 종료 후 우주물체를 폐기할 때 고려해야 할 세 가지 주요 옵션이 제시되었습니다. 대기권 직접 재진입, 저장 궤도로의 이동, 또는 직접 회수입니다. 여기서는 대기권 직접 재진입 및 태양 중심 궤도 또는 지구 궤도로의 물체 투하가 우선적으로 언급되며, 대기권 재진입, 저궤도와 정지궤도 사이 저장, 정지궤도 상공 저장, 그리고 임무 종료 후 5년 이내 직접 회수가 그 뒤를 잇습니다. 폐기 신뢰도는 최소 90%로 설정되어 있으며, 목표는 99% 이상입니다.
이 책은 우주 작전 수업에 필요한 실습 방법을 소개합니다.
대규모 위성군, 소형 위성, 랑데부, 근접 운용 및 서비스, 능동형 우주 쓰레기 제거 등이 새롭게 언급되었습니다. 이러한 분야에 대한 실무 지침에는 우발적인 충돌, 폭발 또는 파편화를 최소화하는 것이 포함됩니다. 그러나 대규모 위성군(100개 이상)의 경우 직접 대기권 진입을 통한 폐기 방식이 선호된다는 등 더욱 세부적인 사항들이 확인되었습니다. 이 방식은 최소 90%의 신뢰도를 확보해야 합니다.
2019년 ODMSP는 2001년 버전과 어떻게 다른가요?
이 지침은 기존 위성에 적용되는 핵심 원칙을 그대로 적용하여 새로운 궤도 활동을 언급합니다. 또한 평가가 어려웠던 항목에 대해 수치적 제한을 제시하고, 운영자들이 명시된 최소 기준 이상을 충족하도록 권장합니다. 마지막으로 중요한 조건은 미국 정부가 필요에 따라 이러한 지침을 업데이트하고 개선한다는 것입니다.
추가 수정의 여지가 열려 있다는 점은 바람직합니다. 차기 버전에서 고려해야 할 사항들이 있기 때문입니다. 첫째, ODMSP는 정상적인 작동만을 대상으로 합니다. 위성에 설계 결함이 있거나 어떤 종류의 이상 현상이 발생하여 폐기 요건을 충족할 수 없는 경우, ODMSP는 적용되지 않습니다. 이는 운영자들이 수명이 다한 우주선(로켓 본체와 위성 모두)을 궤도에 남겨두는 것의 결과를 고려하도록 하기 위해 반드시 해결해야 할 부분입니다. 이러한 우주 쓰레기는 가장 큰 피해를 초래할 가능성이 있으므로, 예비 폐기 방안을 강력히 권장해야 합니다.
또한, 궤도 이탈 유도에 소요되는 시간은 변경되지 않고 최대 25년으로 유지됩니다. 상업 우주 업계에서는 5년 또는 가능한 한 빨리 궤도 이탈을 시도하는 추세입니다. 이 부분에 대해서는 더 많은 논의가 필요합니다. 보다 정확한 실증적 평가를 위해 외부 전문가를 포함한 연구를 수행하여 궤도 이탈 기간이 미치는 영향을 보다 정밀하게 평가해야 합니다.
마지막으로, NASA는 미국 정부 내 기관들의 이러한 관행 준수 여부를 추적해야 하며, 규제 기관 또한 상업 기업들에 대해 동일한 조치를 취하고 해당 데이터를 대중에게 공개해야 합니다. 이러한 투명성은 모범 사례 준수에 있어 국제 사회의 리더십을 보여주는 것이며, 최근 채택된 UN COPUOS 장기 지속가능성 가이드라인의 이행으로 볼 수 있습니다. 이러한 표준 관행들이 준수되지 않으면 본래 의도했던 효과를 거둘 수 없습니다.
ODMSP와 IADC 및 UN COPUOS에서 파생된 기타 현재의 관행들은 현재의 지식을 바탕으로 우주 지속가능성을 유지하는 데 필요한 최소한의 요건을 나타냅니다. 우리가 여전히 확신하지 못하는 것은 더 많은 우주 물체가 우주 환경에 정확히 어떤 영향을 미칠 것인가 하는 점입니다. 이 물체들은 기동성이 있을까요? 궤도에서 파손될까요? 충돌을 피하기 위해 적절한 우주 상황 인식 능력이나 강력한 교통 관리 시스템을 갖추고 있을까요? 심지어 모범 사례를 준수할까요?
또한, 우주 쓰레기 간의 충돌은 혼잡한 환경에서 더욱 큰 영향을 미칠 것입니다. 이러한 충돌 발생 확률은 낮을 수 있지만, 그 결과는 매우 심각합니다. 현재 최첨단 기술로는 이러한 충돌 가능성을 최대 7일 전까지만 예측할 수 있을 뿐, 정확도가 충분하지 않습니다. 이는 임박한 충돌을 완화하기 위한 해결책을 마련하기에는 턱없이 부족한 시간입니다. 우주 환경 개선, 즉 크고 충격력이 큰 물체를 제거하는 것은 이러한 논의의 보완적이고 필수적인 요소이며, SPD-3는 ODMSP 업데이트 논의 직후 이 점을 직접적으로 고려하고 있습니다. "미국은 주요 궤도 영역에서의 비행 작전 안전을 보장하기 위한 필수적인 장기적 접근 방식으로 적극적인 우주 쓰레기 제거를 추진해야 합니다. 이러한 노력은 현재 진행 중인 프로그램과 관련된 우주 쓰레기 저감을 위한 국제 프로토콜을 지속적으로 발전시키는 데 방해가 되어서는 안 됩니다."
지금 필요한 것은 전 세계 우주 공동체 전반에 걸친 안전 및 규정 준수 문화이며, 이를 달성할 수 있는 기회는 많습니다. 예를 들어 다음과 같은 노력들이 있습니다.우주 안전 연합의 우주 작전 지속가능성을 위한 모범 사례그리고세계경제포럼의 우주 지속가능성 등급이는 우주 비행 안전을 위한 최소 기준을 뛰어넘는 추세를 강조하며, 이상 발생 시 임무 후 폐기를 고려한 우주선 설계와 같은 다른 관행들도 마찬가지입니다.
우주 환경은 혼잡과 궤도 위험 측면에서 급격한 변화를 겪고 있습니다. 모든 운영자는 표준 관행을 준수하고, 나아가 이를 뛰어넘어 흔적을 남기지 않도록 적극적인 역할을 해야 합니다.
Translation
Translations are machine-generated and may not be perfect.
All Categories
Recent Posts
