한반도 위협하는 미세먼지 가장 정확한 유입·유출량 6월 나온다

29일 과학기자협 '천리안위성 개발 의미 및 활용' 이슈 토론회

2020년 9월 천리안2B호가 촬영한 한반도 주변 이산화질소 농도. 국립환경과학원 제공.

국외에서 유입되는 미세먼지나 대기오염물질의 정밀한 유입량과 유출량에 대한 데이터가 오는 6월경 나올 전망이다. 2020년 2월 발사된 정지궤도 위성 천리안 2B호에 실린 환경 탑재체(GEMS)가 관측한 데이터로, 미세먼지 오염원 규명은 물론 대기오염 관련 정책을 수립하는 데 실질적인 도움을 줄 것으로 기대된다. 

이동원 국립환경과학원 환경위성센터장은 29일 오전 한국과학기자협회가 ‘웨비나’ 방식으로 개최한 과학이슈토론회 ‘천리안위성 2A/2B호 개발 의미 및 활용’에서 “작년 11월부터 실질적으로 관측을 시작한 뒤 지금까지 대기오염물질과 관련해 특이한 데이터 사례가 나오기 시작했다”며 “오는 6월경이면 데이터를 공개할 계획”이라고 밝혔다. 

천리안 2B호에 실린 GEMS는 세계 최초로 정지궤도위성에 실린 환경 탑재체다. 지구 정지궤도에서 한반도 상공에 정지한 상태로 하루 약 8회 관측이 가능하며 유럽이나 미국이 보유한 환경 위성에 비해 공간 해상도가 11배나 뛰어나다. 대기오염 물질별 고유한 산란 흡수성에 따른 분광학적 특성을 활용해 에어로졸 형태인 미세먼지와 미세먼지를 유발하는 이산화질소나 이산화황, 오존, 포름알데히드 등을 관측할 수 있다. 

이동원 센터장은 “천리안 2B의 GEMS가 보내오는 데이터를 운용할 환경위성센터가 지난해 마련돼 11월부터 관측을 시작했다”며 “디지털 신호 수신 처리로 자료를 생산하고 있으며 국외, 특히 중국에서 날라오는 대기오염물질을 모니터링할 수 있게 됐다”고 밝혔다. 

국가간 이동 대기오염물질의 경우 국외에서 발생하면 천리안 2B호가 탐지해내고 자동으로 인식한다. 어느 지역에서 오는지 역추적 관측을 자동실행하며 기류 속도를 고려해 서해 등 국내로 유입되는 유입량과 국내에서 빠져나가는 유출량도 관측할 수 있다. 장거리 이동 대기물질 탐지 기술을 통해 어느 지역을 거쳐서 대기오염물질이 오는지, 얼마나 유입되서 빠져나가는지를 확인할 수 있다는 설명이다. 

이동원 국립환경과학원 환경위성센터장. 과기협 제공.

이동원 센터장은 “위성에서 보내주는 데이터가 워낙 대용량이기 때문에 전산화를 통해 처리해야 한다”며 “모델링과 데이터를 결합하는 작업을 거쳐 정밀한 유입, 유출량을 오는 6월경 공개할 예정”이라고 밝혔다. 

대기 전체 층에 대한 에어로졸 농도 자료를 활용한 지상 미세먼지 농도 산정도 가능하다. 기존 지상 측정망이 없는 해양이나 산간도시의 미세먼지 농도도 감시할 수 있다는 설명이다. 

오존 저감정책 지원도 가능하다. 오존을 유발하는 휘발성유기화합물(VoC)나 이산화질소의 농도를 측정해 어느 시기에 VoC나 이산화질소를 저감하는 정책이 효과적인지 파악해서 정책 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 

이동원 센터장은 “화산 분화의 전조 현상으로 많이 배출되는 이산화황 농도를 분석해 화산 분화 등 자연재해 감시도 가능하다”며 실제로 일본 아소산과 사쿠라지마의 화산 분화 관측에 활용된 이산화황 농도 추세 분석 데이터도 공개했다. 그는 “백두산의 화산 분화도 예측할 수 있으며 아시아 각국 협력을 통해 각국에 위성 데이터를 제공하는 아시아 전역 네트워크도 공동으로 추진중”이라고 밝혔다. 
 

[김민수 기자 reborn@donga.com]