유튜브 구독자 구매 기체 노후화…틈새로 공기 누출외벽 작업용 로봇팔 ‘캐나담2’는운석 추정 물체 부딪치며 ‘구멍’
기존 계획대로 ‘2030년 퇴역’ 땐저궤도엔 중국의 ‘톈궁’만 존재우주 패권 빼앗길 가능성에 대응
미국이 운영을 주도하는 ‘국제우주정거장(ISS)’ 수명이 예정보다 늘어날 것으로 보인다. 노후화 때문에 2030년 임무를 종료할 예정이었지만, 가동 기간을 2년 더 연장하는 방안을 미국 의회가 추진하고 있다.
한 해 수조원에 이르는 ISS 운영비 부담에도 이 같은 방안이 나온 이유는 간단하다. 바로 중국 때문이다. 대안 없이 ISS를 폐기했다가 중국이 전 세계에서 유일한 우주정거장 보유국으로 떠오르는 상황을 어떻게든 막으려는 것이다.
미 상원서 수명 2년 연장안 통과
지난 4일(현지시간) 미국 상원 소속 상업과학교통위원회는 ISS 퇴역 시점을 2030년 12월에서 2032년 9월30일로 약 2년 미루는 내용을 담은 ‘미국 항공우주국(NASA) 권한 부여법’ 개정안을 통과시켰다.
개정안 요약 보고서에는 “지구 저궤도에서 미국인이 지속해서 거주하도록 만들 것”이라며 “ISS 퇴역 시점을 연기한다”고 적시돼 있다. 이번 개정안은 공화당과 민주당 만장일치로 통과됐다.
고도 약 400㎞에서 지구를 도는 ISS는 길이가 108ｍ에 이르는 초대형 구조물이다. 인류가 우주에 띄운 물체 가운데 가장 크다. ISS에서는 7명 내외 우주비행사가 상주하면서 과학 실험을 한다. 이곳에서는 무중력에서만 뽑아낼 수 있는 인공 생체조직이나 신약 등이 쏟아져 나온다.
ISS는 15개국이 힘을 합쳐 운영한다. 하지만 운영 예산 약 80%는 미국이 감당한다. 한 해에 약 30억달러(약 4조4000억원)를 쓴다. ISS는 미국의 절대적 영향력 아래에 운영되는 셈이다. ISS는 미국 우주 패권의 상징물이라는 뜻이기도 하다.
내구성 저하…구멍 뚫리기도
문제는 ISS가 낡았다는 점이다. 2000년부터 운영을 시작했는데, 가혹한 우주 환경에 24시간 노출되다 보니 기계적인 피로도가 높아졌다.
피로도가 가중된 큰 이유는 엄청난 온도 차다. ISS에서 햇빛을 받는 쪽은 영상 120도, 그림자가 지는 쪽은 영하 150도다. ISS 동체·부품이 수축과 팽창을 반복하고, 이로 인해 기계적인 내구성이 떨어지고 있다.
내구성 저하로 생긴 틈 때문에 ISS에서는 공기가 샌다. 2019년 발견된 공기 누출은 지금도 완벽히 해결되지 않았다. 누출량이 줄기는 했지만 불안감은 여전하다. 진공인 우주에서 공기 누출은 우주비행사의 생명을 위협할 수 있다.
ISS에서는 외부 충격으로 인한 파손도 나타나고 있다. 2021년 5월, ISS 외벽에 붙은 작업용 로봇팔 ‘캐나담2’에 우주 쓰레기나 미세 운석으로 추정되는 물체가 부딪치면서 지름 5㎜ 구멍이 뚫렸다.
이 같은 문제 때문에 NASA는 ISS를 무리하게 더는 운영하지 않고 2030년 12월 임무를 종료시킨 뒤 2031년 1월 태평양으로 추락시킨다는 시간표를 갖고 있었다. 그런데 미 상원이 돌연 이런 일정을 바꾸겠다며 나선 것이다.
중국 정거장만 남는 상황 우려
이유는 바로 중국이다. 이번 개정안 요약 보고서에는 “지구 저궤도 주도권을 중국에 내주는 상황을 방지해야 한다”고 적혀 있다.
중국은 2022년 지구 저궤도에서 우주정거장 ‘톈궁’을 완공했다. 현재 전 세계를 통틀어 우주정거장은 ISS와 톈궁 딱 두 개다. 톈궁은 2030년대 중반까지 가동될 것으로 보인다.
이 같은 일정표는 미국에 묘한 상황을 만들 수 있다. ISS를 원래 일정대로 2030년 폐기하면 상당 기간 우주정거장을 운영하는 국가는 중국만 남을 가능성이 크다. 우주 패권 유지에 노심초사하는 미국이 가장 두려워하는 상황이다.
물론 NASA는 2030년 ISS를 폐기하기 전에 민간기업이 주도하는 우주정거장을 띄운다는 계획을 추진 중이기는 하다. 그런데도 미 상원이 이번 개정안을 내놓은 것은 그런 계획이 제대로 돌아가지 않을 수 있다는 불안감 때문으로 풀이된다.
실제로 우주 기술 개발 일정이 지연되는 일은 부지기수다. 미국의 인간 달 착륙 프로젝트인 ‘아르테미스 계획’만 해도 그렇다. 로켓 개발이 늦어지면서 2024년을 목표로 했던 월면 착륙 시점이 최근 2028년까지 밀렸다.
이번 개정안은 미국 상·하원 본회의를 통과하고, 특히 도널드 트럼프 대통령 서명을 받아야 효력이 발생한다. NASA가 돈을 너무 많이 쓴다는 인식을 지닌 트럼프 대통령이 이견을 보인다면 또 다른 논란을 부를 수 있어 향후 상황 전개에 이목이 쏠린다.
최근 중동 지역에서 전쟁이 발발하면서 국제 에너지 시장이 크게 흔들리고 있다. 특히 호르무즈 해협을 지나는 유조선 운항에 차질이 생기면서 이에 대한 우려가 커지고 있다.
이 좁은 해협으로는 페르시아만 주변의 사우디아라비아, 아랍에미리트연합, 카타르 등에서 생산된 많은 원유가 통과한다. 이러한 흐름에 문제가 생기자 국제 유가는 불안한 움직임을 보이고 있으며, 에너지 공급 불확실성은 세계 경제 위기로까지 이어지고 있다.
에너지 위기는 흔히 에너지가 부족해서 발생한다고 생각하기 쉽다. 그러나 지금 상황처럼 실제로는 에너지 생산량보다 이동 경로 문제 때문에 발생하는 경우가 적지 않다.
석유가 충분히 생산되더라도 유조선 운항이나 파이프라인 운영에 문제가 생기면 수요처에 도달하지 못한다. 에너지 시스템 관리에서 중요한 질문은 “얼마나 많이 생산하느냐”뿐만 아니라 “어떻게 이동시키느냐”이기도 하다는 얘기다.
경영학과 산업공학에서 언급하는 생산관리나 공급망관리(SCM)에서는 이러한 현상을 ‘병목(bottleneck)’이라고 칭하며 중요하게 다룬다. 시스템의 어느 한 지점이 막히면 전체 흐름이 그 지점에 의해 제한되기 때문이다.
<더 골(The Goal)>의 저자이자 제약 이론을 제시한 엘리야후 골드랫은 이를 설명하며 시스템의 성능은 결국 가장 약한 고리에 의해 결정된다고 말했다. 시스템 성능이 병목 지점의 능력을 넘어설 수 없다는 뜻이다.
이 원리는 에너지 시스템에서도 그대로 적용된다. 석유 산업에서 유조선 이동과 파이프라인이 중요하듯 전력 시스템에서는 전기를 이동시키는 전력망이 중요하다. 발전소가 충분하더라도 전기를 보내는 송전망이 부족하면 결국 수요처까지 전달할 수 없다.
유럽에서는 풍력과 태양광이 빠르게 늘어나고 있지만, 송전망 확충 속도가 이를 따라가지 못해 혼잡이 심화하고 있다. 영국 북부와 스코틀랜드의 해상 풍력단지에서는 송전 용량 부족 때문에 발전기를 멈춰 세우는 일이 반복되기도 한다.
한국에서도 이와 비슷한 문제가 몇년 전부터 제주도와 전라남도 지역에서 나타나고 있다. 풍력과 태양광 설비가 많이 증가한 상황에서 전력 수요보다 발전량이 많아지면 전력망 안정성을 위해 재생에너지 발전을 멈추는 출력 제한을 반복할 수밖에 없다.
전력 시스템은 어쩌면 세계에서 가장 거대한 물류 시스템 중 하나일지 모른다. 단지 이동시키는 것이 물건이 아니라 전기일 뿐이다.
전기는 대규모로 저장하기 어렵고 그에 따른 비용도 많이 들기 때문에 생산과 소비가 거의 동시에 이루어진다.
결국 에너지 시스템의 흐름을 결정하는 것은 생산량만이 아니라는 점을 상기할 필요가 있다. 우리가 마주하게 되는 에너지 위기의 또 다른 이름은 부족이 아니라 병목일지 모른다. 해법 마련을 위한 연구가 필요한 시점이다.
태양광 발전 등 재생에너지 보급이 늘어나며 해가 떠 있는 낮에는 전력이 남고, 밤에는 부족한 국내 전력 상황을 반영한 계절·시간대별 전기요금 개편안이 공개됐다.
기후에너지환경부가 13일 발표한 개편안은 전력 공급이 증가하는 낮 시간 요금을 낮추고 상대적으로 수요가 상승하는 저녁·심야 시간의 요금은 높여, 낮 시간대로 전력 소비를 유인하는 것을 골자로 한다.
오는 4월16일 시행되는 이번 개편안은 크게 평일 시간대별 구분 기준 변경, 계절별 단가 조정, 봄·가을 주말 할인으로 나뉜다.
우선 평일 전기요금 시간대 구분 기준이 달라진다. 낮 시간대로 요금이 가장 높았던 11~12시와 13~15시 구간이 중간요금으로 조정되는 대신, 화석연료 발전 가동이 증가하는 18~21시는 중간요금에서 최고요금으로 변경된다. 9시부터 15시까지 낮 시간대의 요금은 중간요금으로 부과된다.
계절에 따라 단가도 따라 바뀐다. 주로 밤에 부과되는 최저요금은 킬로와트시(kWh)당 5.1원 인상한다. 주로 낮에 부과되는 최고요금은 여름·겨울철에 16.9원 내리고, 봄·가을철에는 13.2원 내린다.
마지막으로 전력 사용량이 상대적으로 적어 재생에너지 발전을 멈추는 일이 가장 빈번한 봄(3~5월)과 가을(9~10월)의 주말·공휴일 11~14시에는 요금을 50% 할인한다.
이번 개편안은 낮과 밤 전력 사용을 탄력적으로 조정할 수 있는 ‘산업용(을)’이 가장 혜택을 많이 볼 것으로 전망된다. 기후부는 “지난해 전력 소비 데이터를 기준으로 분석한 결과, 산업용(을)을 적용받는 약 3만8000개 사업장의 요금이 하락할 것”이라고 설명했다.
개편안의 상세 내용은 오는 16일부터 한국전력공사 홈페이지(kepco.co.kr), 한전온(online.kepco.co.kr), 파워플래너(pp.kepco.co.kr) 등에서 확인할 수 있다. 이달 중에는 적극적인 수요 관리를 지원하는 온라인 플랫폼 ‘슬기로운 전기 생활(esp.kepco.co.kr)’도 선보인다. 산업용은 물론 일반용·교육용 이용자도 전기 사용량을 다른 시간대로 조정해 받을 수 있는 요금 할인 등을 직관적으로 확인할 수 있다.

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