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1. 인류가 직면한 중요 과제와 우주 기술에 의한 해결책
○ 지구 온난화 및 에너지 문제는 현재, 인류가 직면하는 최대중요 과제이다.
- 세계 각국에서는 탈 화석연료를 목표로, 바이오 연료 외에 풍력·지열·태양광·조력이라는 새로운 재생 가능 에너지를 개발·이용 보급하는 활동을 추진하고 있다.
○ 이러한 과제 해결에 있어 우주 활동은 인류에게 보다 능동적인 공헌을 할 가능성이 크다
- 정지궤도(GEO) 등의 지구 주회 궤도에서 태양광 발전을 실시해서, 발전한 에너지를 마이크로파 또는 레이저광으로 지구에 송전하는 "우주 태양광 발전", 또 지구-태양간의 라그랑주점(Lagrangian point)의 하나에 다수의 위성을 배치하여 지구로의 태양광 입사량을 감소시켜 지구를 냉각화하는 "기후 개조 기술"(geo-engineering 또는 climate engineering) 등이 제안되고 있다.
2. 지구 온난화 대책에서의 우주기술 활용
○ 영국왕립학술원은 2009년 9월, 대기중의 CO2를 인위적으로 삭감하는 방법(Carbon Dioxide Removal : CDR) 및 태양으로부터의 입사광을 인위적으로 조작하는 방법(Solar Radiation Management : SRM) 등 기후 개조 기술에 관한 포괄적인 보고서를 발표했다.
○ SRM가 실시될 경우, 장기간을 필요로 하는 CDR와 비교해서 기온은 수년 내에 저하될 수 있다.
- 그러나, 대기중에 있는 이산화탄소 외 온실가스를 삭감하는 것은 아니기 때문에, 일단 실시된 SRM 대책을 중지했을 경우, 급격한 온난화가 일어나, 이에 따른 환경 변화가 예상되므로, SRM 대책을 계속하는 것이 필수적이다.
- 대기 중의 이산화탄소의 용해에 의한 해수의 산성화 문제도 남는다. 이산화탄소가 대기중에 매우 오래 체류하는 것을 고려하면, 이산화탄소 배출량의 삭감 및 CDR에 의한 대기 중의 이산화탄소의 제거도 필수적이다.
○ 영국왕립학술원의 보고서는 기후 개조 기술이 단일 국가·조직 등에 의한 단독 행동으로 실시되는 경우, 다른 나라·지역에 악영향을 미칠 가능성도 있기 때문에, 국제 협력에 의한 연구개발·평가, 유엔 등의 국제기관에 의한 다국간 체제 관리 등을 권고하고 있다
3. 과제
○ 우주 태양광 발전, 지구의 차양 등 우주 개발은 지구 규모의 문제를 해결할 수가 있지만, 현재의 기술수준에서는, 예를 들면 발사비 문제가 있어 경제적 실현성이 부족하다고 생각할 수 있다. 새로운 가능성의 개척을 위해서는, 기존 기술의 연장이 아닌 새로운 개념의 우주 시스템을 실현할 수 있는 이노베이션이 필요하다.
○ 이러한 과제해결을 위해서는 우주 수송계의 개발비·운용비 저감이 필수적이다.
- 이온 엔진이라는 차세대 우주 추진계인 전기 추진계의 채용 및 주위성 및 테더(Tether)로 불리는 케이블로 구성되는 테더 위성의 활용 등이 요구되었다. 이렇게 우주개발 이노베이션의 실현을 위한 발상의 전환이 제안되고 있다.
○ 발사비가 저감 할 때, 우주로의 접근이 보다 용이하게 완성되어, 우주수송기의 수명·신뢰성에 대한 요구가 완화되어 우주수송기 개발비의 저감으로 연결될 가능성이 있다.
- 우주수송기의 경량화·소형화가 실현되면, 보다 염가의 발사비로 동등한 기능의 우주수송기를 전개할 수가 있으며, 우주수송기를 지구에 가지고 돌아와 재이용화, 나아가 궤도상에서의 보전·수리·개량이 실현될 가능성도 있다.
○ 가벼우면서 강인한 카본 나노 튜브의 이용도 발사기의 능력 향상 및 우주수송기의 중량 절감으로 연결될 가능성이 있다. |