신문은 선생님

어두운 밤을 햇빛으로 밝힐 수 있을까요? 또 지구로 오는 빛을 반사해 지구 온도를 낮추는 건 가능할까요? 과학자들은 이처럼 영화에서나 볼 법한 일을 현실로 만들려 노력하고 있습니다. 우주에 거대한 거울을 두는 방법으로 말이지요. 오늘은 미래를 바꿀 획기적 기술로 주목받는 '우주 거울'에 대해 알아보겠습니다.

거대한 거울이 하늘로 올라간다

미국 우주 스타트업 '리플렉트 오비털'은 우주에서 태양빛을 반사해 지구로 보내는 '우주 거울'을 개발하고 있어요. 최근 미국 연방통신위원회는 이 회사의 첫 시험 위성 '에아렌딜-1'의 발사를 승인했습니다. 연구팀은 우주 거울이 실제로 밤에도 지상을 밝힐 수 있는지 확인할 계획이에요.

우주 거울을 실은 에아렌딜-1은 로켓을 타고 지상 약 625㎞ 높이까지 올라갑니다. 이곳은 지구를 도는 인공위성들이 많이 활동하는 '저궤도' 영역이에요. 위성은 우주에 도착하면 접혀 있던 거대한 거울을 펼칩니다. 거울의 한 변은 약 18m로, 아파트 6층 높이 이상입니다. 연구팀은 이 거울로 햇빛을 반사해 지름 약 4.8㎞ 범위의 지상을 밝히는 실험을 진행할 예정입니다.

거울의 방향을 조절해 햇빛을 지상의 특정 장소로 보내는 게 이 기술의 핵심입니다. 우리가 손거울로 햇빛을 벽에 비추는 것과 같은 원리예요. 다만 아주 정교한 조절이 필요합니다. 지구가 하루에 한 바퀴씩 스스로 도는 자전 속도도 빠른 데다, 위성 또한 초속 7~8㎞라는 엄청난 속도로 지구 궤도를 돌기 때문이에요. 지구와 위성의 위치가 계속 달라지는 만큼, 햇빛을 정확한 위치에 계속 보내려면 거울의 방향을 아주 정밀하게 맞춰야 합니다.

이때 필요한 기술이 '위성 자세 제어' 기술입니다. 자세 제어란 위성이 우주에서 스스로 몸의 방향을 바꾸는 기술이에요. 위성 안에는 작은 추진기나 반작용 휠(회전 바퀴)이 들어 있어, 이를 이용해 거울이 햇빛을 한곳으로 보내도록 거울 방향을 계속 조정합니다. 만약 거울의 각도가 아주 조금만 틀어져도 반사된 햇빛은 수㎞나 엉뚱한 곳으로 향할 수 있기에, 자세 제어는 우주 거울의 성공을 결정하는 핵심 기술로 꼽힙니다.

연구진은 우주 거울이 다양한 장점을 갖고 있다고 말해요. 해가 진 뒤에도 지구에 있는 태양광 패널에 햇빛을 보내면 전기를 더 오래 만들 수 있습니다. 재난 상황에서 사람을 구하는 데 도움을 줄 가능성도 있어요. 지진이나 홍수 등으로 전기가 끊긴 지역에 반사된 햇빛을 보내면, 야간 구조 작업을 더 수월하게 할 수 있습니다.

우주 거울로 지구온난화 늦출 수 있을까?

지구를 식히는 데도 우주 거울을 사용할 수 있을까요? 과학자들은 사실 오래전부터 우주 거울을 이용해 지구온난화를 늦추는 방법을 연구해 왔는데요. 최근 스페이스X의 최고경영자(CEO) 일론 머스크가 AI를 이용해 우주에서 태양빛의 양을 조절하자는 아이디어를 내놓으면서 다시 관심을 받기 시작했어요.

거울로 지구를 식히는 기술은 '우주 기반 태양 복사 관리(SRM)'라고 불립니다. 거대한 거울이나 햇빛을 가리는 차양막을 우주에 띄워 태양빛을 덜 받자는 아이디어입니다. 거울이나 차양막이 설치되는 위치는 태양과 지구 사이에 있는 제1라그랑주점(L1)이 가장 유력해요. 라그랑주점은 태양과 지구의 중력이 균형을 이루는 특별한 위치예요. 이곳에 거대한 거울·차양막을 놓으면 안정적으로 한 위치에서 지구로 들어오는 햇빛을 조금 막을 수 있습니다. 과학자들은 햇빛이 아주 조금만 줄어들어도 지구가 흡수하는 열이 감소해 지구온난화를 늦추는 데 도움이 될 것으로 보고 있습니다.

일론 머스크는 한 걸음 더 나아간 아이디어를 제안했습니다. AI로 우주에 있는 수많은 위성의 방향과 거울의 반사율을 실시간으로 조절해, 지구에 들어오는 햇빛의 양을 상황에 맞게 조금씩 바꾸자는 것입니다.

우려 목소리도 커

우주 거울은 멋진 기술처럼 보입니다. 리플렉트 오비털은 2035년까지 거울 위성 5만 기를 쏘아 올리는 걸 목표로 삼았어요. 하지만 우려의 목소리도 커요. 우선 사람과 동물의 생활에도 영향을 줄 수 있습니다. 많은 동물은 낮과 밤의 밝기 변화를 보고 잠을 자거나 먹이를 찾고, 이동할 시간을 정해요. 이런 일종의 시간표를 '생체 리듬'이라고 해요. 밤에도 햇빛과 비슷한 빛이 내려오면 철새와 곤충이 길을 잃거나, 식물의 꽃 피는 시기가 달라질 수 있습니다. 생태계가 교란되는 것이죠.

우주 쓰레기도 걱정이에요. 수명이 다한 인공위성과 로켓의 잔해 등에서 생겨난 수많은 파편을 우주 쓰레기라고 부르는데요. 쓰레기는 총알보다 더 빠른 속도로 움직이고 있어요. 그런데 만약 거울과 충돌하면 우주 파편은 더 늘어나 다른 위성을 위협할 수 있다는 우려가 나옵니다. 고장이 나 통제를 잃은 거울이 지상의 원하지 않는 지역이나 다른 위성 등을 비춰 피해를 줄 수 있어요.

거울이 반사하는 햇빛의 사용 권한을 둘러싼 국제적 갈등이 생길 수도 있고, 또 천문학자들 사이에선 '우주 연구가 어려워질 수 있다'는 우려가 나와요. 인공위성 하나가 망원경 앞을 지나가는 것만으로도 별·은하 관찰에 어려움이 생기는데, 수천 개의 우주 거울이 떠다닌다면 방해가 더 커질 수밖에 없다는 겁니다. 새로운 기술이 가져올 긍정적인 변화와 함께 위험성도 꼼꼼하게 살피는 노력이 필요합니다.