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[IT뉴스]레이더로 우주 쓰레기 속도도 감시한다

온카뱅크관리자

2026-09-12 08:07:25

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 <img alt="지구 궤도를 떠다니는 로켓 잔해나 수명을 다한 인공위성 등을 '우주 쓰레기'라고 한다. 생성형 AI 제작" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080153352ratd.png" data-org-width="680" dmcf-mid="6EbacA8BLK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080153352ratd.png" width="658">
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 지구 궤도를 떠다니는 로켓 잔해나 수명을 다한 인공위성 등을 '우주 쓰레기'라고 한다. 생성형 AI 제작
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 레이더식 과속 단속 카메라는 도플러 효과를 이용해 자동차의 속도를 측정한다. 같은 원리를 응용하면 우주 쓰레기의 움직임도 알아낼 수 있다. 2025년 호주 태즈메이니아대 등 국제 공동연구팀은 우주 쓰레기에서 반사되는 전파의 변화를 분석해 자전 속도와 크기, 모양을 알아내는 기술을 개발했다.
 지구 궤도를 떠다니는 로켓 잔해나 수명을 다한 인공위성 등을 ‘우주 쓰레기’라고 한다. 우주 쓰레기는 팽이처럼 빙글빙글 자전하면서 평균 초속 약 7.5km의 속도로 지구 주위를 공전한다. 총알보다 약 10배 빠른 속도다.
 이처럼 빠른 우주 쓰레기가 통신위성 등에 부딪히면 위성이 파괴돼 통신 장애가 발생할 수 있다. 충돌 위험을 정확히 예측하려면 우주 쓰레기가 어떤 모양인지, 얼마나 빠르게 자전하는지 알아야 한다.
 연구팀은 2021년 3월부터 2025년 9월까지 호주에서 우주 쓰레기 20개를 조사했다. 미국항공우주국(NASA)의 안테나에서 7.15GHz(기가헤르츠)의 전파를 우주 쓰레기 방향으로 발사한 뒤, 호주 여러 지역에 있는 전파망원경으로 반사돼 돌아오는 전파를 동시에 관측했다.
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 <img alt="호주 국립과학청(CSIRO)이 운영하는 전파망원경 ATCA. Alex Cherney/CSIRO" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080154611lxdw.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="Q3TKfVZvJB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080154611lxdw.jpg" width="658">
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 호주 국립과학청(CSIRO)이 운영하는 전파망원경 ATCA. Alex Cherney/CSIRO
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 우주 쓰레기가 팽이처럼 자전하면 관측소를 향해 가까워지는 부분과 멀어지는 부분이 계속 바뀐다. 이에 따라 우주 쓰레기 표면에서 반사돼 돌아오는 전파의 주파수도 조금씩 높아졌다 낮아지기를 반복한다. 연구팀은 자전 때문에 나타나는 미세한 도플러 효과를 분석해 우주 쓰레기의 자전 주기를 계산했다.
 예를 들어 미국이 발사한 아틀라스 V 로켓의 상단부는 220초마다 한 바퀴씩 자전했다. 자전하면서 나타나는 전파의 주파수 변화 폭은 관측할 때마다 달라졌다. 연구팀은 “우주 쓰레기의 자세나 자전하는 방식이 달라졌을 가능성이 있다”고 설명했다.
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 <img alt="아틀라스 V 로켓의 상단부. 퍼블릭 도메인" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080155907akib.png" data-org-width="680" dmcf-mid="yt8Dsme4nz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/12/dongascience/20260912080155907akib.png" width="658">
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 아틀라스 V 로켓의 상단부. 퍼블릭 도메인
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 연구팀은 여러 전파망원경에서 얻은 자료를 종합해 우주 쓰레기의 크기와 모양도 알아냈다. 분석 결과 실제 크기와 비교했을 때 오차가 10% 미만일 정도로 정확했다. 우주 쓰레기의 위치를 예측할 때 발생하는 오차도 최대 30% 줄였다. 기존 레이더 장비를 활용해 우주 쓰레기를 더욱 정확하게 추적할 수 있다는 의미다.
 우주 쓰레기 추적 기술이 발전하면 인공위성이나 우주선과의 충돌 사고를 예방하는 데 도움이 된다. 앞으로 우주 쓰레기를 안전하게 제거하는 기술을 개발하는 데도 활용될 수 있다.
 ※관련 기사
 어린이과학동아 9월 1일호, 레이더로 우주 쓰레기 속도도 감시한다!
 [문예찬 인턴기자 ycmoon@donga.com]
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