능동적잔해물제거 (Active Debris Removal)

항공우주공학·항공운항학
한 줄 정의: 이미 궤도상에 존재하는 우주 잔해물을 별도의 임무용 우주선이 직접 포획하거나 제거하여 궤도에서 없애는 활동을 말합니다.

쉽게 풀면

잔해물경감지침은 새로운 잔해물이 생기지 않도록 예방하는 데 초점을 맞추지만, 이미 궤도를 떠돌고 있는 오래된 잔해물은 그것만으로 해결되지 않습니다. 능동적잔해물제거는 이런 기존 잔해물을 전용 우주선이 직접 찾아가 붙잡거나 밀어내어 궤도 밖으로 치우는 활동입니다. 마치 이미 길에 버려진 쓰레기를 별도의 청소차가 찾아가 치우는 것과 같은 개념입니다. 로봇 팔이나 그물, 작살 등 다양한 포획 방식이 연구되고 있습니다.

왜 중요한가

궤도상 잔해물의 수가 계속 늘어나면 새로운 물체를 아무리 조심스럽게 운용해도 충돌 위험이 줄지 않는 상황이 올 수 있다는 우려가 제기되면서, 능동적잔해물제거는 우주 환경의 지속가능성을 지키기 위한 실질적 대안으로 주목받고 있습니다. 특히 크기가 크고 다른 잔해물을 대량으로 만들어 낼 위험이 있는 폐기 위성이나 로켓 상단이 주요 제거 대상으로 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"본 연구는 비협조 대형 잔해물을 대상으로 한 능동적잔해물제거 임무의 접근 및 포획 전략을 다룬다."

회전하며 통제되지 않는 큰 잔해물을 붙잡는 방법을 연구했다는 의미입니다.

"능동적잔해물제거 대상 우선순위를 정하기 위해 각 잔해물의 충돌확률과 질량을 고려한 위험지수를 제안하였다."

어떤 잔해물부터 우선 제거해야 하는지를 판단하는 기준을 제시한 연구입니다.

조금 더 깊게 보면

능동적잔해물제거 방식은 로봇서비싱암이나 도킹어댑터를 이용해 잔해물에 직접 결합한 뒤 추진 시스템으로 궤도를 낮추는 방식, 그물이나 작살로 포획하는 방식, 테더제궤도이탈처럼 별도의 장치를 부착해 서서히 궤도를 낮추는 방식 등으로 나뉩니다. 대상 잔해물이 회전하고 있거나 도킹을 위한 구조가 없는 경우가 많아, 접근과 포획 과정 자체가 기술적으로 까다로운 과제로 다뤄집니다.

주의할 점

능동적잔해물제거는 한 번의 임무로 제거할 수 있는 잔해물의 수가 제한적이고 비용이 많이 들기 때문에, 궤도 전체의 잔해물 문제를 근본적으로 해결하기보다는 위험도가 높은 일부 대상을 선별적으로 다루는 데 주로 활용됩니다.

관련 용어