기술의 개발은 인류의 활동영역을 넓히고, 기존에 대응하지 못했던 재난 상황에의 대응을 가능케 한다. 한편, 인류의 우주개발 활동은 새로운 종류의 재난인 우주물체에 의한 위험을 인식하게 하였다. 지난 '13년 러시아 첼야빈스크에 추락하여 1천 5백여 명의 인명피해를 낸 소행성처럼 과거에는 혜성 등 자연우주물체만이 위험요소에 해당하였다면, 오늘날에는 '87년 구소련의 원자력 핵전지 탑재 위성 추락, '12년 러시아의 포보스-그룬트 위성 추락 등 인공우주물체의 추락마저도 인류가 적극적으로 대처해야 할 위험요인이 된 것이다. 이에 정부에서는 국가차원의 대비책을 마련하고자 '14년에 우주위험대비기본계획을 확정하여 우주위험 예 경보 및 감시 분석 능력 등에 대한 목표를 제시한 바 있다. 본 연구에서는 우주위험을 대비하기 위해 개발해야 하는 기술의 중요성 및 시급성을 도출하기 위하여 관련 전문가를 대상으로 AHP 설문조사를 실시하였으며, 이의 결과를 근거로 우주위험감시기술개발 추진을 위한 정책전략을 제시하고자 한다.
기술의 개발은 인류의 활동영역을 넓히고, 기존에 대응하지 못했던 재난 상황에의 대응을 가능케 한다. 한편, 인류의 우주개발 활동은 새로운 종류의 재난인 우주물체에 의한 위험을 인식하게 하였다. 지난 '13년 러시아 첼야빈스크에 추락하여 1천 5백여 명의 인명피해를 낸 소행성처럼 과거에는 혜성 등 자연우주물체만이 위험요소에 해당하였다면, 오늘날에는 '87년 구소련의 원자력 핵전지 탑재 위성 추락, '12년 러시아의 포보스-그룬트 위성 추락 등 인공우주물체의 추락마저도 인류가 적극적으로 대처해야 할 위험요인이 된 것이다. 이에 정부에서는 국가차원의 대비책을 마련하고자 '14년에 우주위험대비기본계획을 확정하여 우주위험 예 경보 및 감시 분석 능력 등에 대한 목표를 제시한 바 있다. 본 연구에서는 우주위험을 대비하기 위해 개발해야 하는 기술의 중요성 및 시급성을 도출하기 위하여 관련 전문가를 대상으로 AHP 설문조사를 실시하였으며, 이의 결과를 근거로 우주위험감시기술개발 추진을 위한 정책전략을 제시하고자 한다.
Technical development have broaden human activity ranges and make human possible to defend the disasters which was undependable in the past. However, human's space activity brought a new kind of disaster to human. In the past, natural space objects was the only concern from the space, like the aster...
Technical development have broaden human activity ranges and make human possible to defend the disasters which was undependable in the past. However, human's space activity brought a new kind of disaster to human. In the past, natural space objects was the only concern from the space, like the asteroid fallen on Chelyabinsk, Russia. But, nowadays, by the increasing number of the man-made space objects, these space kind of threat have diversified and become very real. So, nationwide safety strategy should be established to protect the people. In this paper, we suggest three points to make the decision for establishing the strategy based on the AHP analysis results.
Technical development have broaden human activity ranges and make human possible to defend the disasters which was undependable in the past. However, human's space activity brought a new kind of disaster to human. In the past, natural space objects was the only concern from the space, like the asteroid fallen on Chelyabinsk, Russia. But, nowadays, by the increasing number of the man-made space objects, these space kind of threat have diversified and become very real. So, nationwide safety strategy should be established to protect the people. In this paper, we suggest three points to make the decision for establishing the strategy based on the AHP analysis results.
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문제 정의
그러나 해당기술의 비용대비 투자가치가 대단히 높거나 이에 대한 대체기술이 부재할 경우에는 개발비용이나 개발의 난이도, 혹은 개발 기간에 의거한 효율성 위주의 우선순위 보다는, 재난상황 대비 및 발생 시의 효과성에 의거한 개발순위 부여가 더욱 타당할 것이다. 따라서 본 논문에서는 중요성과 시급성에 대한 계층화분석을 실시하여 비용효율대비 효용성과 전문가 의견에 따른 현장체감적인 개발의 시급성 및 중요성 간의 우선순위를 확인하고자 하였다.
본 분석은 지난 2016년 3월에 개최한 ‘우주위험감시 심포지엄’에 참여한 산·학·연 및 기타 관계자를 대상으로, 우주위험 감시능력 확보 및 확충을 위한 개발요소의 시급성 및 중요성을 판별하기 위하여 수행한 것이다.
이에 다음 장에서는 전문가를 대상으로 우주위험감시시스템 개발의 중요성 및 시급성에 대한 AHP 설문을 실시하여 개발의 우선순위 도출을 위한 정책적 근거를 제시하고자 하였다.
또한, 해당기술 의 확보가 우주위험과 같은 대규모 인명·재산피해를 야기하는 범국가적 위기상황을 대비하기 위한 것임을 고려할 때, 이의 우선순위 선정은 비용 및 기타 개발편의성에 의거하기보다는 재난상황 발생 시 실질적인 역할수행에 무리가 없고 인명 및 재산피해를 최소화 할 수 있도록 해당분야 전문가의 의견을 반영하는 것이 국민의 안전을 지키기 위한 가장 효과적인 방법일 것이기 때문이다. 이에 본 논문에서는 개발비용, 기술난이도 등과 같은 개발의 편의성 관련 요인과, 전문가 의견을 토대로 도출한 개발기술의 중요성과 시급성에 대한 AHP분석결과를 중심으로 우주위험대응기술개발전략 수립을 위한 전략을 제안하고자 하였다.
이에 본 논문에서는 우주위험 감시를 위해 개발해야 하는 대표적인 시스템 및 기술을 미래창조과학부가 지난 2015년 발표한 우주위험대비기본계획을 근거로 선정하여 이의 개발 우선순위를 도출하기 위하여 요소별 중요성과 시급성에 대한 AHP 설문조사를 진행하였으며, 이의 결과를 토대로 우주위험감시기술개발 추진의 우선순위 선정에 대한 정책적 근거를 제시하고자 한다. 이에 2장에서는 당면한 우주위험의 현재를 구체적인 사례를 통하여 소개하고 이를 감시하기 위해 개발해야할 시스템을 제시하였으며, 3장에서는 이들 개발의 시급성 및 중요성에 대한 AHP 설문조사 내용을 제시하였다.
대상 데이터
그 중에서도 특히 인공우주물체 재진입에 의한 위험은 인류의 우주활동 증가로 점차 증가추세에 있는 위험에 해당한다. 인공우주물체의 지상추락에 의한 위험 사례로는 지난 1987년 구소련의 원자력 핵전지 탑재 위성인 코스모스 954호가 추락하며 방사선 분진이 지면에 유출된 사례와 1999년 독일의 뢴트겐 위성의 추락사례를 포함하여 2012년 러시아의 포보스-그룬트 탐사위성 추락, 2013년 지구관측위성 코스모스 1484의 추락, 2015년 국제우주정거장에의 도킹에 실패하여 대기권에 재진입한 러시아의 프로그레스(Progress M-27)호 사례를 들 수 있다. 또한 자연우주물체에 의한 위험사례로는 지난 1908년 러시아 퉁구스카 (Tunguska)에 추락하여 2천 km2에 달하는 삼림이 초토화 된 사례와 2012년 미국 아리조나(Arizona)주에 추락하여 직경 1 km의 구덩이를 남긴 직경 30m의 소행성 충돌 사례, 2013년 러시아 첼야빈스크(Chelyabinsk)에 소행성이 추락 하여 3천여 채의 건물파손과 1천 5백여 명의 부상자를 발생시킨 것과 지난 2014년 대한민국 진주에 추락한 소행성으로 전 국민적 관심이 모아진 사례 등을 들 수 있다.
성능/효과
이처럼 이들 세 시스템이 가지는 각각의 특징을 고려할 때, 단일시스템 개발만으로는 다양한 우주위험 상황에 대한 적절한 대응이 불가능하다. 따라서 가장 효율적으로 우주위험대응시스템을 구성하기 위해서는 기술 간의 상호 보완성, 기술개발기간 및 난이도, 투자비용 등을 고려하여 우선순위로 도출된 기술들에 대한 동시개발을 진행하는 것이 가장 효과적일 것이다. 그러나 이들의 개발은 국고지원에 의한 사업이므로, 개발에 소요되는 비용의 연간규모와 사업비 배분 등의 재정투입 효율성을 고려할 때, 시스템의 시급성과 중요성을 고려하여 개발 우선순위를 설정할 필요가 있다.
분석결과, AHP계층모형 중 두 번째 계층의 경우 중요성과 시급성 측면에서 모두 우주위험통합분석 시스템 개발이 최우선순위를 기록하였다. 즉, 두 번째 계층의 경우 중요성에 관하여는 1순위 우주위험통합시스템개발, 2순위 레이더감시시스템개발, 3순위 광학감시시스템 개발의 순으로, 시급성에 관하여는 1순위 레이더감시시스템개발, 2순위 우주 위험통합시스템개발, 3순위 광학감시시스템개발의 순으로 집계되었다.
한편, 세 번째 계층의 경우 중요성과 시급성의 순위가일치하지 않았다. 세 번째 계층의 경우 중요성 순위는 우주위험통합분석시스템 개발, 레이더광역감시시스템 개발, 광학정밀감시시스템 개발의 순으로, 시급성 순위는 우주 위험통합분석시스템 개발, 레이더정밀감시시스템 개발, 광학광역감시시스템 개발의 순으로 나타나, 레이더 및 광학감시기술 개발의 중요성과 시급성은 다르게 판단되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 지난 2015년까지 발견된 근지구천체 중 궤도계산을 통해 2100년까지 지구에 충돌할 가능성이 있다고 추산된 천체의 수는 261개에 달한다. 이들의 추락예상지점을 계산한 결과 전 세계 206개국 중 대한민국을 포함한 40개 국이 특히 충돌가능성이 높은 것으로 나타났는데, 인구밀도를 고려하여 피해규모 순으로 재 정렬한 결과, 대한민국은 무려 17위에 해당하는 것으로 집계되었다.
한편, 개발난이도, 개발기간 및 개발소요비용 등을 종합하여 고려한 개발 편의성 및 AHP분석결과를 비교해 볼 때, 개발편의성에서 상위권에 해당하는 기술의 경우에는 AHP분석의 시급성 부분과, 개발편의성에서 하위권에 해당하는 기술의 경우에는 AHP분석의 중요성 부분과 상통함을 확인하였다. 따라서 향후 기술개발순위 선정에 있어 시급성을 우선적으로 고려할 경우, 해당 시스템의 개발기간 및 투자비용 부문에서 비교적 진행이 용이할 수 있다는 장점이 있을 것으로 여겨지며, 중요성에 우선순위를 두어 개발을 실시할 경우, 투자비용 및 개발기간에 있어서 고비용 및 오랜 시간이 소요되는 한편, 우주위험대응에 보다 중요하게 활용될 기술들을 확보하였다는 점에서 가치를 가질 것으로 여겨진다.
후속연구
한편, 개발난이도, 개발기간 및 개발소요비용 등을 종합하여 고려한 개발 편의성 및 AHP분석결과를 비교해 볼 때, 개발편의성에서 상위권에 해당하는 기술의 경우에는 AHP분석의 시급성 부분과, 개발편의성에서 하위권에 해당하는 기술의 경우에는 AHP분석의 중요성 부분과 상통함을 확인하였다. 따라서 향후 기술개발순위 선정에 있어 시급성을 우선적으로 고려할 경우, 해당 시스템의 개발기간 및 투자비용 부문에서 비교적 진행이 용이할 수 있다는 장점이 있을 것으로 여겨지며, 중요성에 우선순위를 두어 개발을 실시할 경우, 투자비용 및 개발기간에 있어서 고비용 및 오랜 시간이 소요되는 한편, 우주위험대응에 보다 중요하게 활용될 기술들을 확보하였다는 점에서 가치를 가질 것으로 여겨진다.
또한, 전문가의 의견을 적극 수용한 대응체계마련은 미래사회의 위험요소에 대한 전문적이고 실질적인 재난대응시스템을 마련한다는 측면에서 국가재난안전시스템에 대한 범국민적 신뢰성 제고에도 큰 영향을 끼치게 될 것이다. 본 분석결과가 우주위험기술개발대응정책 수립에 대한 발전적 근거를 제시할 것을 기대한다.
이같은 인공우주물체에 의한 위험은 체계적인 대응 기술의 부재로 이미 수차례의 인적·물적 피해를 일으켜 왔으며, 향후 인류의 우주활동이 활발해질수록 더욱 빈번하게 발생할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우주물체의 지상추락에 의한 위험요인에는 무엇이 있나?
한편, 우주물체에 대한 위험은 크게 우주물체의 지상추락에 의한 위험과 우주공간에서의 충돌에 의한 위험으로 구분할 수 있다. 우주물체의 지상추락에 의한 위험요인으로는 인공·자연우주물체의 추락을, 우주공간에서의 충돌 위험으로는 운용중인 우주기기와 자연 혹은 인공우주물체 간의 충돌 등을 예로 들 수 있다. 이같은 충돌은 운용중인 기기의 파손 뿐 아니라 충돌로 인한 우주쓰레기 발생으로 이어져 결과적으로 충돌에 대한 위험도를 더욱 증가시킨다(Donald J.
우주위험감시시스템은 감시 목적에 따라 어떻게 구분되나?
우주위험감시시스템은 감시 목적에 따라 광역감시와 정밀감시로 구분할 수 있다. 광역감시는 우주위험에 대한 조기탐지를 목적으로 상시적으로 수행되는 감시이며, 정밀 감시는 광역감시대상 중 기존궤도의 이탈과 같은 위험성이 탐지되는 대상에 한하여 수행하는 추적감시이다. 광역 감시와 정밀감시는 다시 사용 장비의 특성에 따라 가시광 영역에서 관측을 수행하는 광학감시시스템과 전파를 이용 하여 관측을 수행하는 레이더감시시스템으로 구분된다.
우주위험감시란?
우주위험감시란 인공우주물체 및 자연우주물체의 추락 및 충돌위험을 감시하고 위험도를 분석하는 일련의 활동을 의미한다(천문(연), 2015). 근지구천체의 목록화 및 궤도계산 및 감시 작업은 완성형이 아닌 현재진행형 프로젝트에 속하며, 관측기술의 발달로 새롭게 발견되는 근지구천체의 수 역시 꾸준히 증가하고 있는 추세이다.
참고문헌 (10)
미래창조과학부 (2014), 국가우주위험대응기본계획.
한국천문연구원 (2014), 우주물체감시시스템 개발사업 기획연구.
한국천문연구원 (2015), 우주물체감시시스템 개발사업 기획연구.
한국천문연구원 (2015), 우주로부터의 위험.
Clark R. Chapman et al. (2003), How a Near-Earth Object Impact Might Affect Society.
Clemens Rrumpf et al. (2015), Global Impact Distribution of Asteroids and Affected Population.
Donald J. Kessler and Burton G. Cour-Palais (1978), Collision Frequency of Artificial Satellites: The Creation of a Debris Belt. Journal of Geophysical Research 83: 2637-2646.
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