컬러 구름 사진, 번개 추적.. 최강 기상위성 떴다

[美, 기상예보 혁명 몰고올 'GOES-R' 위성 발사에 성공]
초당 200회 사진 촬영 가능하고 태풍 경로 10~20분 일찍 파악.. 태양 흑점 폭발 관측까지
한국도 비슷한 천리안2A호 준비

지난여름 한국 기상청은 '오보청'이라는 비아냥에 시달렸다. 지구온난화로 인한 기상이변이 늘어나면서 기상 예보가 번번이 빗나갔기 때문이다. 미국·유럽도 같은 이유로 허리케인 등 자연재해를 예상하고 대책을 세우는 데 어려움을 겪고 있다. 기상 예측 기술의 핵심은 기상위성이다. 미국이 지난 20일(현지 시각) 사상 최고 성능의 기상위성을 성공적으로 쏘아 올렸다. 한국도 2018년 발사를 목표로 차세대 기상위성을 개발하고 있다. 차세대 기상위성은 컬러 구름 사진을 찍고 번개도 추적한다. 지금보다 5배나 넓은 지역까지 관측할 수 있다.

◇컬러 사진 찍고, 번개 쫓는 기상위성

미국항공우주국(NASA)과 미국해양대기청(NOAA)은 지난 20일 미국 플로리다 케이프커내버럴 공군기지에서 기상위성 'GOES-R'를 발사했다. GOES-R는 앞으로 10~15년간 북미 대륙 3만6000㎞ 상공에서 임무를 수행할 예정이다. GOES는 NOAA가 1975년부터 발사하기 시작한 기상위성 시리즈로, 정지궤도환경위성(Geostationary Operational Environmental Satellite)의 약어이다. 지금까지 모두 12대가 운용됐다.

GOES-R는 지금까지의 GOES들과는 차원이 다르다. 현재 기상청 홈페이지나 방송사 일기예보 등을 통해서 볼 수 있는 구름 사진은 흑백이다. 기상위성의 카메라가 가시광선을 전부 하나의 파장으로 인식해 촬영하기 때문에 빨강·초록·파랑 등 색깔 구분이 없다. 하지만 GOES-R에 실린 고해상도 카메라 6대는 사람의 눈에 보이는 가시광선과 자외선을 파장별로 세밀하게 쪼개서 구름이 지나가는 곳을 컬러로 촬영할 수 있다. 촬영 속도도 초당 200회로 끊김이 없는 구름 사진을 얻을 수 있다. 양군호 한국항공우주연구원 책임연구원은 "컬러 사진이 있으면 구름의 형태나 두께, 바다 해류의 움직임 등을 기존보다 훨씬 자세히 들여다볼 수 있다"면서 "지금 운용 중인 기상위성과 비교하면 4배 정도 선명한 해상도로 5배 넓은 지역을 동시에 촬영할 수 있는 수준"이라고 말했다.

케이틀린 설리번 NOAA 박사는 "GOES-R의 등장은 흑백TV 시대에서 곧바로 고화질 컬러TV로 넘어간 것과 비교할 수 있다"면서 "휴대전화 시장에 스마트폰이 등장한 것에 맞먹는 영향을 줄 것"이라고 말했다. NOAA 측은 GOES-R를 1년 정도 운용하면 지난 40년간 운용한 GOES 위성 전부에서 얻은 것보다 더 많은 기상 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

특히 GOES-R에는 실시간으로 번개를 추적할 수 있는 시스템도 달려 있다. 토머스 주부첸 NASA 박사는 "번개의 움직임을 추적하면 기존보다 10~20분가량 더 빠르게 허리케인이나 토네이도 등 대형 기상 현상의 움직임을 예측할 수 있다"면서 "10~20분은 대부분의 사람이 대피하기에 충분한 시간"이라고 말했다. GOES-R에는 이 밖에도 지구의 통신에 영향을 미치는 태양 흑점 폭발을 관측하는 장비와 지구 주변의 에너지 흐름을 감지하는 장비도 실려 있다. NASA와 NOAA는 GOES-S·GOES-T·GOES-U 등 3대의 기상위성을 추가로 쏘아 올릴 예정이다. 4대의 제작과 운용에만 110억달러(약 12조9500억원)가 투입된다.

◇한국도 2018년 천리안 2A호 발사

한국도 GOES-R와 비슷한 수준의 구름 사진 촬영 성능을 갖춘 기상위성인 '천리안2A호'를 제작하고 있다. 2018년 5월 유럽우주국(ESA)의 아리안 로켓에 실려 발사될 예정이다. 천리안2A호는 현재 운용되고 있는 천리안1호보다 4배 이상 선명한 영상을 컬러로 촬영할 수 있다. 관측 주기도 30분에서 10분 이내로 3배 이상 향상된다. 개발과 발사에 3600억원이 투입된다. 양군호 책임연구원은 "기상 관측은 얼마나 많은 정보를 정확하게 얻느냐에 달려 있다"면서 "천리안2A가 발사되면 지금보다 기상 예보 정확도가 크게 높아질 것"이라고 말했다. 유럽도 GOES-R와 비슷한 성능의 기상위성 'MTG' 시리즈를 2020년부터 순차적으로 6대를 쏘아 올릴 계획이다.

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