日 ‘나무로 만든 위성’ 발사 계획…“제작비·우주 쓰레기 감소 효과” [여기는 일본]

지구 기후 변화에 영향을 미치지 않는 친환경 소재의 목재 위성이 빠르면 내년 중에 우주로 쏘아질 전망이다. 

3일 중국 IT 전문지 IT즈자는 일본 교토대 연구팀이 목재를 위성 겉면을 포장하는 외피로 사용하는 실험을 한 결과 우주에서의 목재 성능이 기대 이상이라는 결과를 도출해 기존의 고가의 금속을 대체한 목재 위성 제작을 빠르게 진행 중이라고 보도했다. 

보도에 따르면, 일명 ‘리그노샛’(LignoSat)으로 불리는 이 목조 위성 프로젝트는 지난 2020년부터 무라타 코지 교토대 농학연구고 교수와 스미토모 임업 연구팀이 공동으로 진행했다. 이들은 지난해 3월부터 올해 1월까지 약 10개월 동안 실제로 목련을 포함한 나무 3종의 샘플을 우주 환경에 노출했고, 그 결과 혹독한 우주 환경에서도 목재가 꾸준한 내구성을 보였다고 밝혔다. 

그 중에서도 연구팀이 가장 주목하는 목재는 단연 목련 나무다. 탄성과 강도, 무게 등의 측면에서 우수한 목련 나무가 기존의 금속 재료보다 우주 응요 분야에 더 적합하다는 것이 연구팀의 주장이다. 

또, 금속 재료의 경우 사용 기한이 지난 위성이 대기권에 재진입해 연소할 때 우주 쓰레기 문제를 일으킬 우려가 큰 반면 목재로 만든 위성 외피는 친환경 소재라는 점에서 우주 쓰레기 문제를 악화시킬 걱정이 없다는 것이 대표적인 장점이다.

지구 대기권으로 재돌입할 때 완전 연소되거나 작은 파견이 지구에 떨어질 경우에도 곧 분해된다는 목재 특유의 장점에 관심이 집중된 것이다. 또, 목재는 기존의 합금과 비교해 제작이 쉽고 제작 비용도 저렴한 것으로 알려졌다. 

실제로 유엔 외기권사무국에 따르면 지난 4월까지 지구 주변에 버려진 위성이 무려 8261기에 달할 정도로 사용 후 남은 위성으로 인한 우주 쓰레기 문제가 매년 빠르게 급증하고 있는 상태다. 지난 2021년 4월 일부 불과 2년 사이에 불어난 우주 쓰레기는 약 11.84%에 달한다. 

이 때문에 우주 연구 전문가들은 그동안 대기권 재진입 때 나무처럼 타기 쉬운 소재로 만든 위성에 주목, 우주 쓰레기 문제를 획기적으로 줄여나갈 수 있을 것이라고 기대를 모아왔다. 

이를 위해 연구팀은 지난해 국제 우주정거장(ISS)에서 운영하는 일본 실험 모듈인 키보(KIBO) 실험실 외부에서 약 290일 동안 목련, 산벚나무, 솜털자작나무 등 다양한 목재 샘플 노출 실험을 진행, 올해 1월 지구로 무사 귀환했다는 점에서 안전성 면에서도 합격점을 받았다고 평가했다. 

리그노샛 프로젝트에 참여했던 연구원들은 우주 외부 환경에 장시간 노출시켰던 목재 내부 테스트 등을 거친 결과, 반년이 넘는 기간 동안 방사능에 노출돼 있었던 것은 확인된 반면 변형이나 뒤틀림, 외피 손상 등은 거의 발견되지 않았다고 밝혔다. 

이 같은 실험 결과를 토대로, 리그노샛 프로젝트의 연장선에서 미국 항공우주국(NASA)와 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 공동으로 개발하는 리그노샛의 완성품은 빠르면 내년 중에 우주로 쏘아 올려질 계획이다. 

내년에 발사될 최초의 목재 위성 ‘리그노샛’ 1호는 가로, 세로, 높이가 각각 10cm 가량의 초소형 위성(큐브샛)으로 제작될 계획이다.

임지연 통신원 cci2006@naver.com