천체 우주 항공

[사이언스타임즈] 국제우주정거장(ISS)의 수명

FERRIMAN 2015. 4. 13. 19:29

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국제우주정거장 10년후 운명은?

러시아, 시설 활용한 옵섹 정거장 구상

 

역사상 가장 비싼 건축물로 꼽히고 있는 국제유인우주정거장(ISS)은 지난 1998년부터 건설되기 시작했다. 그 이후 지금까지 15개국의 우주 비행사가 다녀갔고, 현재도 승무원들이 체류하면서, 무중력을 이용한 다양한 과학실험을 진행하고 있다.

우주 왕복선 인데버호에서 바라본 ISS 의 전경   ⓒ ScienceTimes

우주 왕복선 인데버호에서 바라본 ISS 의 전경 ⓒ ScienceTimes

하지만 ISS도 기계인 이상 한계 수명이라는 것이 있다. 따라서 몇 년 전만 하더라도 오는 2020년까지만 운영을 하고, 그 이후는 미국과 러시아의 공동 작업을 통해 점진적으로 폐기한다는 것이 ISS의 향후 시나리오였다.

그런데 지난달 28일 러시아연방우주청(ROSCOSMOS)과 미항공우주국(NASA)은 ISS의 공동운영을 오는 2024년까지 연장하는 협정에 서명하면서 상황이 조금 변하기 시작했다. 현재의 ISS를 폐기하는 것은 맞지만, 앞으로의 우주 개척 업무에 있어서 공동보조를 맞추기로 합의한 것이다. (전문 링크)

오는 2024년 까지 연장된 우주 정거장 수명

미국과 러시아는 일단 2024년까지 ISS를 운영하는 데 필요한 자금을 지원하기로 합의했지만, 그 이후는 아직 구체적 계획은 없는 상태다. 다만 현재까지 거론되고 있는 방안들을 살펴보면 조금씩 분해하여 지구로 가져오거나, 과거 러시아의 우주 정거장이었던 ‘미르’처럼 대기권을 통과시켜 태우는 방법 등 논의되고 있다.

ISS를 지구로 회수하는 방안은 109m에 달하는 길이와 450톤에 달하는 엄청난 규모의 구조물을 어떻게 안전하게 분해하느냐에 달려있다. 과거에는 우주 왕복선을 이용하여 ISS에서 분해된 장치들을 지구로 가져오는 방법도 생각했지만, 이미 왕복선은 은퇴한 상태다.

OPSEK에 참여할 것으로 예상되는 ISS의 모듈 부분 ⓒ NASA

OPSEK에 참여할 것으로 예상되는 ISS의 모듈 부분 ⓒ NASA

또한 이 방법은 너무 비싸서 현실성이 적다. NASA 관계자의 말에 따르면 만약 ISS의 모든 시설을 회수한다고 가정했을 때, 무려 27번이나 왕복선이 지구와 정거장 사이를 비행해야 하는 것으로 나타났다.

따라서 더 현실성 있어 보이는 대안은 ISS를 조각 낸 다음 하나씩 지구 대기권으로 떨어뜨리는 것이다. 그러나 일부 인공위성의 경우는 다 타지 않고 잔해가 지상으로 떨어진 적도 있기 때문에, 대기권에서 타서 없어질 수 있는 작은 크기로 자르는 작업이 뒷받침되어야 한다.

그런데 최근 러시아연방우주청이 폐기되는 ISS의 일부 모듈들을 재활용하여 일종의 미니 우주 정거장을 만들겠다는 계획을 공개하여 주목을 끌고 있다.

기존 시설을 재활용한 새 우주 정거장 건설 계획

러시아가 건설하려는 미니 유인 우주 정거장의 명칭은 옵섹(OPSEK)이다. 러시아연방우주청이 구상 중인 OPSEK의 발사 계획을 살펴보면, ISS의 모듈 중 일부를 재활용하고, 여기에 새로운 모듈을 추가하여 2025년경에 완성하는 것을 목표로 하고 있다.

OPSEK의 크기는 ISS의 1/4로서, 약 100톤 정도에 달할 것으로 예상되고 있다. 상당히 작은 크기지만, ISS가 퇴역하고 나면 가장 큰 우주 정거장이 된다. 러시아연방우주청의 이고르 코마로프(Igor Komarov) 청장은 “OPSEK 건설시, 나사와 협력하여 추진할 용의도 있다”고 밝혔다.

이 같은 제안이 단순한 업무교류의 차원인지, 혹은 OPSEK을 ISS 2.0으로 새롭게 변신시키겠다는 것인지는 알 수 없지만, 아직 NASA의 공식적인 반응은 나오지 않은 상황이다. 이와 관련하여 대다수 전문가들은 우주 정거장 건설에는 막대한 자금이 필요하기 때문에, 경제 상황이 좋지 않은 러시아가 미국의 도움을 얻어내려는 것이 아닌가하는 평가를 내리고 있다.

나사의 향후 예산 변화 추정 그래프. ISS 운송과 관련한 예산은 2015년을 계기로 책정 자체가 안되어 있음을 알 수 있다 ⓒ NASA

나사의 향후 예산 변화 추정 그래프 ⓒ NASA

반면 NASA도 그리 좋은 상황은 아니다. 러시아와 결별하고 독립적인 우주 정거장을 만들기에는 예산이 부족하기 때문이다. 게다가 화성 및 왜행성 탐사 등 굵직굵직한 프로젝트들이 줄을 잇고 있는 상황이라 러시아의 제안을 거절할 수 있는 입장이 아니다.

이런 미국의 입장을 반영하듯 최근 NASA의 찰스 볼든(Charles Bolden) 국장은 “미국과 러시아의 다음 우주협력 대상은 화성”이라고 언급하며 “다만 그 전에라도 필요한 프로젝트가 있다면, 양측이 서로의 자원과 자본을 어떻게 활용하고, 추진 일정은 어떻게 할지 등을 논의할 계획”이라고 덧붙였다.

한편 미국과 러시아는 러시아 우주선을 이용하여 ISS로 우주인들을 운송하는 계약도 연장할 방침인 것으로 알려졌다. 미국과 러시아가 체결한 현 운송 계약은 오는 2017년 말이면 종료될 예정이다. 미국은 지난 2011년 자체 우주 왕복선이 모두 퇴역하면서, ISS로 우주인을 보내는 운송 임무를 러시아 소유스 우주선에 의존하고 있는 상황이다.

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