[떠나자 우주여행] 인공위성
인공위성아, 이름이 뭐니?

얼마 전 무궁화위성 5A호가 쏘아올려졌습니다. 그런데 인공위성을 만들면 별명처럼 재미있는 이름을 지어 줍니다. 하나의 예로, 다목적 실용위성은 ‘아리랑위성’이라는 멋진 이름을 갖고 있어요. 1999년에 이 위성을 발사하게 되자 한국항공우주연구원은 이름을 공모했고, 그 결과 ‘아리랑’이 당선되었지요.

통신해양기상위성 역시 대국민 공모 과정을 통해서 ‘천리안위성’이라는 새 이름을 얻게 되었습니다. 아리랑위성이 고도 500~700킬로미터에서 운영되는 데 비해, 천리안위성은 고도 3만 6000킬로미터에서 운영되거든요. 천리안은 천리 밖을 볼 수 있는 시력을 뜻하잖아요. 아주 잘 어울리는 이름이지요?

현재 한국통신에서 사용하고 있는 통신방송위성도 대국민 공모를 통해 ‘무궁화위성’으로 불리게 되었어요.

우리나라 최초의 위성인 ‘우리별위성’ 역시 과제명인 ‘킷샛’을 이름으로 쓰다가 새 이름을 얻은 것입니다.

우리나라의 인공위성들

인공위성은 여러 기준으로 분류할 수 있어요. 우리나라의 위성을 사용 목적과 궤도를 기준으로 나눠 볼게요.

ㆍ사용 목적에 따라: 지상의 사진을 찍는 아리랑위성, 기상관측을 하는 천리안위성, 방송통신용인 무궁화위성 또는 올레위성, 과학실험을 위한 우리별위성 또는 과학기술위성이 있습니다.

ㆍ궤도에 따라: 저궤도에는 아리랑위성과 과학기술위성이, 정지궤도에는 천리안위성과 무궁화위성이 있습니다.

만만치 않은 인공위성의 삶

인공위성은 태어나는 과정이 순탄하지 않아요. 발사될 때 엄청나게 빠른 속도와 소음, 진동을 이겨내야 하거든요. 그래서 인공위성을 만들 때에는 내부의 전자부품이 망가지지 않도록 튼튼하게 만들어야 합니다.

일하는 과정도 만만치 않답니다. 태양이 비치는 쪽은 영상 120도 이상, 그늘진 쪽은 영하 100도 이상 내려가는 극심한 온도 차이를 견뎌야 하니까요. 또 태양의 고에너지 입자와 우주로부터 오는 우주방사선 등이 인공위성에 닿아 부품이 고장 나기도 하니 대비해야 합니다.

우주공간은 공기가 거의 없는 진공 상태예요. 따라서 위성에는 내부에 공기를 함유하고 있는 수지 같은 재료들을 쓸 수 없어요. 또한 아주 적은 양의 오염 물질이라도 인공위성 표면에 달라붙어 있으면 안 됩니다.

인공위성이 일하는 곳에는 별들만 있는 것이 아니랍니다. 무시무시한 우주 파편이나 우주 쓰레기들도 있지요. 그동안 우주로 떠난 인공위성은 7000여 개쯤 돼요. 수명을 다한 인공위성들, 인공위성을 올려 주는 데 쓰인 발사체의 각종 잔해들을 포함하면 수만 개의 우주 쓰레기들이 있어요. 이것들과 부딪치지 않게 조심해야 해요.

인공위성의 죽음과 우주 무덤

인공위성도 수명이 있어요. 대개 10세쯤이며, 길게는 20년 이상 살기도 하지요.

인공위성은 쓰임새에 따라 사는 곳이 달라요. 지구와 가까운 곳에 사는 인공위성은 몸을 많이 움직여야 해서 그리 오래 살지 못해요. 반대로 지구와 먼 곳에 사는 인공위성은 ‘두꺼운 옷’을 입고 잘 견디면 20년 넘게 살 수 있답니다. 두꺼운 옷이란 온도와 방사선에 견디기 위해 10~20겹으로 싼 다층박막단열재를 말해요.

인공위성 중에는 제대로 구실도 못 해 보고 삶을 마치는 것도 있어요. 미국에서 개발하려던 노아위성이 그 예입니다. 노아위성은 대기 현상을 측정하는 기상위성으로 개발되고 있었는데, 어느 날 기술자들이 고정 장치를 풀어 놓고 퇴근을 했지 뭐예요? 이튿날 출근한 다른 기술자가 눕혀서 작업하려고 기울이다가 넘어뜨리자 노아위성은 수명을 다하고 말았어요. 지표면으로부터 가까운 궤도에 있는 인공위성은 지속적으로 중력의 영향을 받아요. 그래서 임무를 수행하면서 높이가 낮아지지 않도록 계속 스스로를 위로 올려 주지요. 그러다 수명이 다하면 중력에 이끌려 들어옵니다. 지상 500~1000킬로미터 높이에 있는 무게 1톤 내외의 인공위성은 수명이 다한 뒤 40~50년의 세월이 흐르면 대기권에 진입해 불타 없어져요. 큰 인공위성은 모두 타지 않고 별똥별처럼 지구로 낙하하기도 해요. 한편, 지표면으로부터 3만 6000킬로미터 높이인 정지궤도에 있는 인공위성은 대기권으로 가져오기에는 너무 멀리 떨어져 있어 중력의 영향이 극히 적은 위치인 수백 킬로미터 높이, 즉 ‘우주 무덤’으로 보내 버립니다. 그러려면 임무가 종료되는 시점까지 우주 무덤으로 보내기 위한 연료를 남겨 두어야겠지요?

/자료 제공: ‘우주 여행 초대장’(황도순ㆍ박정주ㆍ이주희ㆍ김해동 지음, 찰리북)