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핵폐기물을 태양에 버리기 어려운 이유
  • 이원영 IT칼럼니스트
  • 승인 2016.09.28 09:00
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방사성 물질을 취급하는 원자력 발전소 같은 시설에서 발생하는 방사성 폐기물 처리는 어떻게 이뤄질까. 많은 국가가 지중 매설을 하고 있다. 하지만 이렇게 땅속에 묻으면 환경에 미치는 영향을 우려하는 목소리도 있다. 예전에는 로켓을 이용해 발사해 태양 중력에 이끌리게 해 처리하는 방법도 검토한 적이 있지만 결국 실현되지 않았다고 한다. 핵폐기물을 로켓에 실어 태양에 버리는 게 얼마나 어렵기에 그럴까.

지구상에는 방사성 폐기물이 대량 존재한다. 하지만 최선의 처분 방법은 아직도 발견되지 않았다. 방사성 폐기물을 로켓에 실어 태양에 버리면 어떠냐는 아이디어도 이런 이유로 나왔다. 하지만 이 방법은 엄청나게 어렵다고 한다.

일단 로켓에 방사성 폐기물을 실겠다는 것 자체가 위험하다. 로켓은 발사할 때 폭발할 수 있다. 만일 방사성 폐기물을 실은 로켓이 폭발하면 지구에 미치는 영향을 헤아릴 수 없는 수준이다.

그 뿐 아니라 어렵게 발사를 해도 실제로는 태양까지 가는 행위 자체도 어렵다. 지구는 태양 중력에 의해 끌려 가고 있다. 따라서 방사성 폐기물을 로켓을 이용해 태양으로 발사하는 걸 쉽게 생각할 수도 있다. 하지만 지구는 태양 주위를 일정 속도로 공전하고 있다. 지구에서 똑바로 태양을 향해 로켓을 발사해도 딱 맞는 게 아니다. 지구에서 로켓을 태양으로 쏘려면 공전 속도를 늦춰야 하지만 지구 공전 속도를 느리게 할 방법은 당연히 존재하지 않는다.

물론 지구 공전 속도를 떨어뜨릴 수 없다면 지구 공전과는 반대 방향으로 로켓을 발사하는 방법도 있다. 지구 공전 속도는 초속 30km다. 로켓을 태양에 충돌시키려면 지구 공전 방향과는 반대 방향을 향해 초속 30km로 로켓을 발사시켜야 한다.

https://www.youtube.com/watch?v=LHvR1fRTW8g

지구 공전 방향과 반대로 초속 30km 속도로 로켓을 발사하려면 속도가 상쇄되면서 로켓은 태양으로 똑바로 날아간다. 하지만 초속 30km라는 건 시속으로 따지면 무려 10만 8,000km/h에 달하는 엄청난 속도다.

여기서 끝이 아니다. 태양과의 거리가 가까울수록 중력은 강해진다. 예를 들어 수성은 지구보다 태양에 가까운 위치에 있다. 태양 중력이 강해 공전 속도도 초속 48km로 지구보다 빠르다. 따라서 수성에서 로켓을 태양에 발사하려면 초속 48km 속도가 필요하다. 수성은 지구보다 태양에 가까운 위치에 있지만 로켓을 발사하는 건 지구보다 더 어려울 수 있다.

지구보다 태양에서 먼 거리에 있는 명왕성의 공전 속도는 초속 4.7km 밖에 안 된다. 다시 말해 로켓 속도가 느려도 충분한 만큼 지구보다 태양에서 멀리 떨어진 명왕성에서 로켓을 발사하는 게 난이도는 더 쉬워진다.

더 쉽게 하려면 로켓을 태양을 향해 쏘는 게 아니라 공전 속도가 느려지는 태양계 밖으로 한 번 나오게 한 뒤 진행 방향과 반대로 다시 궤도를 수정, 속도를 느리게 해서 그대로 태양에 떨어뜨리는 방법도 있다. 실제로 미 항공우주국 나사(NASA)는 지난 2005년 태양 조사 당시 지구에서 직접 태양을 향하는 게 아니라 한 번 목성으로 가서 다시 스윙바이, 감속해서 태양으로 향하는 전략을 계획한 바 있다.

하지만 태양으로 로켓을 발사하려면 로켓 발사 속도를 초속 30km로 해야 하고 일단 태양 외부 쪽으로 발사했다가 되돌리는 건 비용이 많이 들어 불가능에 가깝다. 앞서 설명했듯 원래 로켓이 폭발할 가능성이 있는 상태에서 방사성 폐기물을 로켓에 싣는 것 자체가 위험 요인으로 너무 큰 건 물론이다.

이원영 IT칼럼니스트  b612@glasspad.co.kr

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