기술혁신이 이뤄진 미래사회의 기상위성 역할

장동언

기상청장

오늘날 우리는 인터넷과 스마트폰이 이끌던 정보화시대를 거쳐 4차 산업기술혁신이 선도하는 미래사회로 급변하는 과도기에 살고 있다. 5G로 잘 알려진 초고속 통신망, 인공위성을 통해 정확한 위치정보를 제공하는 위성항법시스템, 실제 지형·건물·기상 등 3차원 공간정보를 가상공간에서 똑같이 구현하는 디지털트윈이 대표적인 기술혁신 예이다.

이처럼 급속도로 발전하는 기술들을 기반으로, 최근 자율주행 자동차와 UAM으로 통칭되는 사물인터넷과 인공지능이 융합된 드론·로봇택시의 상용화를 위한 연구와 테스트가 이뤄지고 있다. 최근 공개되고 있는 생성형 인공지능 기술과 로봇공학, 양자컴퓨팅 기술의 발전성과는 공상과학 영화 속 한 장면으로 여겼던 미래사회로 우리를 퀀텀 점프시키는 순간이 다가오고 있음을 의미한다. 머지않아 인간은 기술문명의 정점에 도달해 가장 효율적이면서 이상적인 사회 형태를 갖추게 될 것이다. 이것은 곧 인류가 꿈꿔 온 미래이기도 하다. 그리고 기술혁신에서 시작된 미래사회에서 인공위성은 핵심적인 역할을 하게 될 것이다.

인공위성은 전국 곳곳에 빈틈없는 초고속 통신이 가능한 차세대 통신망 구축을 가능케 하는 핵심 인프라 역할을 할 것이다. 전 세계 어느 곳에나 현재의 위치정보를 제공하기 위한 한국형 위성항법시스템의 역할도 빼놓을 수 없다. 이뿐만 아니라 '디지털트윈 3차원 공간정보' 체계구축을 통한 미래실황 디지털 공간정보 서비스도 인공위성 없이는 불가능하다.

위성이 제공하는 디지털트윈 3차원 공간정보에는 현실과 동일한 지형정보를 비롯해 인공적 건물과 물체의 위치정보, 구름, 안개, 황사, 대기질 등 3차원 공간상 실황정보가 포함된다. 특히 기상위성은 대기 중에 변화하는 구름, 안개, 황사, 지면·해수면 온도의 위치정보와 실황을 전지구 모든 영역에서 관측하고 제공할 수 있다. 기상위성으로부터 제공된 실황정보는 3차원 공간을 이동하는 새로운 자율주행차량의 안전운항을 도울 것이다. 인공지능 물류운송 자동화시스템 운영에서 필요로 하는 날씨 현황정보로도 활용될 것이다.

이와 유사한 2차원 공간상의 기상실황 서비스로 도로안개 가시거리 정보 서비스를 들 수 있다. 기상청은 천리안위성 격자 안개정보와 지상관측자료를 융합해 도로안개 정보를 제공함으로써 고속도로 자동기상관측장비와 CCTV의 부족한 관측지점 수를 보완하고 있다. 이 서비스는 고속도로 운전자 내비게이션에 직접 제공돼 안개로 인한 교통사고 예방에 기여하고 있다. 더 정확도 높은 정보를 제공하기 위해 지속적인 검증을 통한 연구를 진행 중이다. 이는 미래에 기상위성이 3차원 디지털 공간에 제공할 기상실황 서비스와 비슷한 예다. 현재 기상위성이 국민안전에 주요한 역할을 하고 있고, 그 역할은 앞으로 더욱 확장될 것으로 전망해 볼 수 있다.

기상청은 기술혁신이 주도할 사회의 변화에 대응하고 새로운 미래 기상위성 서비스를 준비하기 위해 올해 '기상위성영상 초해상화 기술'과 '기상위성영상 3차원 입체영상 산출기술' 개발에 착수했다. 이를 통해 관측공백 지역에 기상관측 정보를 제공하고, 디지털트윈 3차원 공간정보 체계에서 요구하는 상세한 구름·안개 실황정보를 제공할 수 있게 된다. 또한 전 세계 모든 기상위성 정보를 융합·활용하기 위한 국제적 프로그램에 참여해 기술교류를 바탕으로 전지구 기상위성정보 실황서비스를 준비 중이다. 이러한 노력은 디지털트윈의 3차원 공간상 상세한 구름·안개 실황정보 서비스로 이어질 것이다. 앞으로 자율주행 상용화와 이를 지원하는 차세대 지능형 교통체계에 필요한 정밀 기상정보로 활용될 것으로 기대된다.

그리고 2031년 발사 예정인 천리안위성 5호에는 고해상도의 영상기가 탑재된다. 그때쯤에는 기상위성 영상 초해상화와 3차원 입체영상 산출 기술의 융합을 통해 디지털 가상공간에서 더 상세한 기상실황 서비스가 가능해질 것이다. 기상청은 4차 산업 기술혁신이 주도하는 미래사회에서도 기상위성이 국민의 안전과 재산을 지키는 핵심적 역할을 할 수 있도록 위성정보 활용 기술개발과 대국민 서비스개선을 위해 최선을 다할 것이다.