기후위기 시대 해결 실마리는 스마트한 기상위성 개발

홍성욱

세종대 교수

지금 우리는 지구 온난화로 인해 열거하기 힘들 정도로 많은 기상이변 현상을 겪고 있다. 올해 7월 유럽에서 발생한 유례없는 홍수로 166명이 사망했으며, 중국 저장성 지역은 태풍'인파'로 인해 사흘간 955mm의 기록적인 폭우가 내렸다. 우리나라도 예외가 아니어서 더운 공기가 한반도 상공을 감싸는 열돔현상으로 인한 폭염과 열대야가 지속되고 있으며, 국지성 호우도 빈번하게 발생하고 있다.

엣부터 인류는 이해하기 어려운 자연 현상에 대해 경외심과 더불어 이를 극복하고자 관측을 통해 미래를 예측할 수 있는 과학기술을 발전시켜 왔다. 기상 분야도 기상관측 기술의 진보와 함께, 방대한 자료를 계산할 수 있는 슈퍼컴퓨터와 수치예보모델의 발달로 날씨예보, 기후변화 예측 등을 실생활에 적용하는 수준까지 발전해왔다.

현재 가장 발달한 과학기술의 집합체인 인공위성을 활용한 기상관측 방법은 현재 지구상에서 일어나고 있는 기상현상의 실시간 관측자료와 전 지구적인 기후자료를 얻을 수 있는 유일한 수단이다. 다양한 기상위성을 이용해 지구의 기상·환경·수문 등 다양한 분야의 현상을 관측함으로써, 황사나 태풍의 이동 경로 등을 시시각각 확인할 수 있으며, 북미나 호주의 대규모 산불 관측이 가능해짐은 물론 엘니뇨 등의 기후변화 현상에 대한 실체를 증명할 수 있게 되었다.

위성정보는 기상현상의 관측과 예보에 필수적이며 날씨예보에 핵심 역할을 하는 수치예보 모델의 입력 자료 중 가장 많은 부분을 차지한다. 따라서 기상위성 관측정보를 획득하기 위해 미국, 유럽 등 선진국을 비롯한 여러 나라에서 자국의 기상위성을 운용 또는 계획 중이다.

우리나라는 2010년 6월 27일 국내 첫 정지궤도 기상위성인 천리안위성 1호를, 2018년 12월 5일에는 미국, 일본의 기상위성과 동급인 차세대 기상위성인 천리안위성 2A호를 발사해 구름·태풍·황사 등의 관측영상을 국내외 사용자에게 제공하고 있다. 천리안 위성자료는 기상청이 개발한 한국형 수치예보모델의 입력 자료로 사용되어 그야말로 우리 생활과 매우 밀접한 날씨예보의 정확도 향상에 기여하고 있다.

이처럼 기상위성은 우리의 중요한 국가 자원이며, 복잡하고 종합적인 과학기술의 결정체이다. 그런데 이러한 기상위성을 효율적으로 활용하기 위해서는 장기간 걸친 사전준비와 개발 기간이 필요하다. 천리안위성 2A호는 운영된 지 이제 2년이 막 지났지만 통상 7~8년이 소요되는 기상위성의 개발 기간과 10년의 위성 수명을 고려한다면, 올해가 세 번째 기상위성을 준비해야 할 시점이다.

정부는 2020년 12월 '2050 탄소중립 추진전략'을 발표하고 기후위기 대응에 국가적 역량을 집중하고 있다. 이에 맞추어, 과학기술정보통신부와 기상청은 2029년에 세 번째 정지궤도 기상위성을 발사하기 위한 사업을 준비하고 있으며, 올해 약 5천억 원 규모의 예비타당성 조사를 신청할 예정이라고 한다. 이러한 정부 부처의 활동은 기후변화 대응을 위해 매우 시의적절하다고 판단된다.

다만, 옛 속담에'구슬이 서 말이어도 꿰어야 보배'라는 말이 있듯이, 2분마다 관측하는 기상위성의 방대한 자료로부터 기후위기 시대에 인명과 재산을 보호할 수 있는 보배와 같은 정보를 추출할 수 있는 기술개발에 초점이 맞춰져야 한다. 최근 사회 각 분야에 활용되는 인공지능 기술과 대용량 빅데이터인 위성자료의 장점을 접목한다면 보다 향상된 고품질의 기상, 기후정보를 만들 수 있을 것이다.

우리는 지금 기후위기 시대를 직면하고 있다. 그렇기에 우주의 눈이 되어 한반도의 날씨를 쉬지 않고 감시하는 기상위성에 인공지능 기술을 결합하여 더 똑똑하게 현재의 기상 상태, 날씨와 기후변화를 감시할 수 있는 첨병으로 만들어야 한다. 우리의 세 번째 기상위성은 '스마트한 기상위성' 시대를 여는 첫 번째 위성이 되리라 기대한다.