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햇빛 차단해 지구 온도 낮추는 '우주 차양막' 설치 주장도, 찬반 의견 분분

손영호 기자 widsg@businesspost.co.kr 2023-12-20 12:17:29
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햇빛 차단해 지구 온도 낮추는 '우주 차양막' 설치 주장도, 찬반 의견 분분
▲ 우주 차양막 건설 방식 구상안. 지구에서 건설한 차양막 부품을 발사해 설치하는 방안(푸른색)과 우주에서 건설하는 방식(노란색)과 설치가 완료된 우주 차양막(붉은색)이 표시돼있다. <우주 차양막 재단>
[비즈니스포스트] 온실가스 감축만으로는 지구 평균기온 상승을 억제하기 어렵다며 태양 복사열을 줄이는 '우주 차양막'의 필요성을 주장하는 목소리가 나온다.

일부 과학자는 최근 기술 발전으로 우주 차양막을 구현하기 위한 비용이 크게 낮아져 다른 대안보다 경제적인 선택지가 될 수 있다고 주장한다.

반면 우주 차양막 기술이 다른 환경 위기를 불러올 수 있는 불확실성을 안고 있어 실제로 추진하기는 어렵다는 반론도 나온다.

19일(현지시각) 미국 우주과학 전문지 스페이스닷컴은 우주 차양막 재단(Planetary Sunshade Foundation)을 이끄는 모건 굿윈 대표와 진행한 인터뷰를 보도했다. 

굿윈 대표는 “현행 온실가스 감축 목표는 기온 상승을 필요한 수준으로 억제하기에 충분하지 않다”며 “기후변화에 따른 최악의 결과를 피하려면 화석연료 퇴출, 대기 중 이산화탄소 제거, 유입되는 태양 복사열 제한을 빠르게 추진해야 한다”고 설명했다.

그는 ‘태양-지구 라그랑주-1(L1)’ 지점에 거대한 우주 차양막을 설치해야 한다고 주장했다. 우주에 거대한 구조물을 띄워 지구로 향하는 태양열을 일부 차단해 온도를 낮춰야 한다는 것이다.

우주 차양막이 설치되는 라그랑주 지점은 상대적으로 작은 물체가 지구와 태양 사이 발생한 중력으로 위치를 유지할 수 있는 지점을 말한다. 국제우주정거장과 일부 인공위성이 라그랑주 점에 위치해 지구 궤도를 돌고 있다.

지구와 태양 사이에는 라그랑주 지점 다섯 곳이 존재한다. 이 가운데 라그랑주-1은 태양과 직선상에 위치하고 달의 그늘에도 들어가지 않아 태양 복사열을 차단하는 데 최적화된 위치다.

재단 측에서 공유한 자료에 따르면 이러한 우주 차양막은 면적 170만 제곱킬로미터, 무게 74톤 규모로 설정됐다.

자체 시뮬레이션 결과 우주 차양막이 이러한 규모를 갖추고 태양으로부터 들어오는 열을 0.5% 차단할 수 있다면 지구 평균 기온을 1도(℃) 가량 낮추는 효과가 나타날 것으로 기대됐다.

굿윈 대표는 이러한 구조물이 미 항공우주국(NASA)에서 실험한 ‘태양 돛’과 기술적으로 유사하다며 현재 개발된 기술로 구현하는 일이 크게 어렵지 않다고 주장했다.

태양 돛은 태양에서 나오는 빛과 열을 돛 형태의 구조물로 흡수해 우주선 에너지원으로 활용하는 기술 개념이다. 미 항공우주국은 2011년 식빵 크기의 태양 돛을 단 우주선을 발사해 지구 궤도를 한 바퀴 도는 데 성공한 사례가 있다.

스페이스닷컴에 따르면 백악관 과학기술정책실도 매년 ‘태양 복사열에 관한 의회 주관 보고서’를 발간해 지구로 들어오는 태양열 제한과 관련한 종합적 연구가 이루어져야 한다고 분석하고 있다.

우주 차양막 재단에서 3월 내놓은 '우주 기반 태양 복사열 차단 수단 연구 현황' 보고서에 따르면 1960년대 기준 화물 1kg당 2만 달러가 넘었던 로켓 발사 비용은 2020년대 중반 1kg당 200달러(약 25만 원)로 1%에 가깝게 저렴해질 것으로 예상됐다.

해당 보고서는 스페이스X와 블루오리진 등 민간 우주항공기업들이 내놓는 상용 로켓들을 활용하면 기술 구현 시기를 크게 앞당길 수 있다는 설명도 담았다.

굿윈 대표는 "비용 문제는 기술 발전을 통해 해결될 것으로 보고 있어 현재는 실효성 있는 기술 구현 방식을 논의하고 있는 단계"라고 말했다.

현재 논의되는 두 가지의 우주 차양막 기술 구현 방식은 지구 표면에서 건설한 부품들을 로켓으로 쏘아올려 조립만 하는 방식과 건설 자재를 탑재한 로켓을 발사한 뒤 우주에서 건설을 진행하는 방식이다.
 
햇빛 차단해 지구 온도 낮추는 '우주 차양막' 설치 주장도, 찬반 의견 분분
▲ 18일(현지시각) 미국 플로리다주 케이프커내버럴 미 항공우주군 기지에서 발사되는 스페이스X 팰콘9 로켓. <연합뉴스>
굿윈 대표는 "두 가지 방식을 혼용하는 것이 가장 합리적일 것으로 보고 있다"고 설명했다.

그는 올해가 2022년을 넘어 지구 평균 기온이 가장 더운 해가 될 것으로 예측되고 있다며 기온상승 영향과 속도를 생각하면 활용 가능한 모든 기술과 개념들을 도입해야 할 때라고 강조했다.

반면 일부 환경단체와 기후전문가들은 환경, 사회, 경제적 문제를 이유로 우주 차양막 건설을 반대하는 목소리를 내고 있다.

포브스는 2020년 과학 분야 칼럼을 통해 "일부 과학자들이 생각하는 것과 달리 우주 차양막 설치는 지속적으로 비용이 들어갈 수밖에 없는 구조"라고 지적했다.

인공위성이 주로 배치되는 안정된(stable) 지점인 라그랑주-4, 5와 달리 라그랑주-1, 2, 3은 부분적으로 안정된(quasi-stable) 지점이라 해당 지점에 배치된 물체는 인위적 조작이 없다면 시간이 지날수록 궤도를 이탈한다.

결국 우주 차양막의 궤도 이탈을 방지하기 위한 정기 관리를 위해 막대한 비용이 지속적으로 발생할 수밖에 없는데 이를 어떤 국가가 얼마나 감당해야 할 지 정하기도 어렵다.

앨런 로복 미국 루트거스 대학 기상과학 연구그룹 교수는 2월 워싱턴포스트와 인터뷰에서 "기후변화를 막는 것은 중요한 문제지만  재생에너지 등 더 간단한 해결책도 많다"며 "우주 차양막과 같은 지구공학적 기술은 환경 요소를 신중하게 고려하고 진행해야 할 것"이라고 평가했다.

우주 차양막과 같은 기술을 통한 지구 온난화 문제 해결 방식은 온실가스 감축이라는 근본적 해결책을 회피하려는 수단에 불과하다는 지적도 일각에서 나온다.

기후연구단체 '기후 오버슛 위원회(Climate Overshoot Commission)'는 9월 보고서를 통해 "우주 차양막 기술을 포함한 태양 복사열 감소(SRM) 기술은 여러 불확실성을 내포하고 있다"며 "전 세계 국가들이 온실가스 감축을 외면하게 만드는 문제도 발생할 것"이라고 지적했다. 손영호 기자

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