한반도 환경 감시의 최전선..천리안 2A·2B는 무엇을 보나

천리안 1호 대비 향상된 성능, 대기·환경·해양 상시 감시

천리안위성 2A호가 촬영한 최초 기상영상 (한국 항공우주연구원 제공) 2021.01.31 /뉴스1

(서울=뉴스1) 김승준 기자 = "천리안2A 위성은 2분 단위로 한반도를 관측, 실시간에 가까운 기상 자료를 얻을 수 있습니다. 또 천리안2B호의 환경탑재체는 기후변화 예측에 쓰일 소중한 데이터를 제공합니다."

한국항공우주연구원이 지난 29일 기자간담회를 열고 천리안위성 2A·2B의 기상 관측 및 기후 변화 연구 활용 가치에 대한 비교적 상세한 내용을 공개했다.

천리안 2A호는 2018년 12월, 2B호는 2020년 2월 발사에 성공했다. 천리안 2A호는 기상·우주기상 탑재체, 2B호는 해양·환경 탑재체로 한반도가 포함된 지구의 한 쪽을 지속해서 관측한다.

항우연은 "천리안 위성 개발은 고난이도 정지궤도위성 독자기술 개발, 정지궤도 관측탑재체 도입·공동개발, 중대형 정지궤도 위성 2기 동시 조립·시험 기술 확보를 했다는 데 의의가 있다"고 설명했다.

천리안위성 2A호가 지난 7일 촬영한 한반도 상공 눈구름 영상. (국가기상위성센터 제공) 2021.1.7/뉴스1 © News1 민경석 기자

◇아시아·호주 권역 보는 천리안위성 2A호…15개국에서 자료 받아본다

천리안 2A에 실린 기상 탑재체는 천리안 1호 대비, 4배 더 자세하고 6배 더 자주 지구를 관측한다.

천리안 1호는 흑백으로 지구를 바라봤지만, 천리안 2A호에서는 4개 대역(밴드) 관측을 통해 우리 눈으로 보듯 천연색으로 지구를 관측한다. 또한 한반도 관측은 2분 단위로 할 수 있어 실시간에 가깝게 데이터를 얻을 수 있다.

높아진 탑재체를 바탕으로 천리안 2A호는 현재 구름·안개 탐지, 대기안정, 대기 운동 벡터, 오존량, 강우 강도 등 기본 산출 23종의 데이터를 생산하며, 산불 탐지, 식생지수, 구름 광학 두께 등 29종 데이터를 부가적으로 만들어 내고 있다.

이날 안명환 이화여자대학교 기후에너지시스템공학전공 교수의 설명에 따르면 천리안 2A호가 생산하는 바람의 속도·방향(대기 운동 벡터) 등을 500hPa(헥토파스칼) 고도의 아시아 대기 모델에 적용한 결과, 오차 개선률이 약 4% 향상될 것으로 예상된다.

이외에도, 2019년 대규모 호주 산불 탐지 지원, 2020년 필리핀 화산 폭발 탐지 지원 등의 국제 지원 성과를 올렸다. 현재 천리안 위성 2A호의 데이터는 우리나라뿐 아니라 호주, 일본, 인도, 미국 등 15개국에서 지상망을 통해 수신받고 있다.

천리안위성 2B호가 촬영한 2020년 9월9일 한반도 주변 이산화질소 농도 (한국항공우주연구원) 2021.01.31 /뉴스1

◇천리안 2B호, 초분광 시스템으로 오염 물질뿐 아니라 기후변화까지 본다

천리안 2B호의 환경 탑재체는 세계 최초 정지궤도 위성 초분광 영상기다. 초분광은 기존 분절된 파장대로 관측하는 것과 달리 수천개의 파장대로 관측해 연속 스펙트럼에 가깝게 관측 가능한 것이 장점이다. 더 자세한 데이터로 오차를 줄여 대기의 각종 물질을 관측할 수 있다.

국립환경과학원 등에서 주로 관측하고 있는 것은 대기오염 물질, 에어로졸(미세먼지)과 오존이다. 오존은 지표에서 농도가 높아지면, 생명체의 생장에 악영향을 미치고 인체의 점막을 자극한다.

천리안 2B호의 환경탑제체 데이터는 기후변화 감시에도 활용될 전망이다.

이동원 국립환경과학원 환경위성센터장은 "국가별·지역별 장기간 기후변화 물질 증감을 관측하고 파악할 수 있다"며 "또한 기후 변화 상호 작용 분석에도 활용할 수 있다. 1년에서 2년간의 검출을 통해 기후변화와 대기질 등의 각 변화가 어떻게 연계되는지를 볼 수 있을 것"이라고 설명헀다.

기후변화로 인한 대기질 악화는 현재 면밀한 연구가 진행 중인 분야다. 각 지역의 기온 변화로 한반도 인근의 바람이 약해져 대기가 정체될 경우, 오염 물질이 축적돼 대기 질이 악화되고 다시 기후변화 요인으로 작용할 수도 있다. 최근 대기정체 현장 발생시 미세먼지 농도가 높아지는 등의 피해가 나타나고 있다.

(국립환경과학원 제공) 2021.01.31 /뉴스1

천리안 1호 대비 4배 향상된 해양탑재체 역시 기후 변화로 인한 변화 감시에 유용하게 활용될 전망이다. 기후변화는 대기뿐 아니라 염분 변화·수온 상승·해류 변화로도 나타난다. 수온이 상승할 경우 어종뿐 아니라 해양 플랑크톤 등의 생산력·분포도 달라져 생태계와 수산업·수산자원에 영향을 미친다.

seungjun241@news1.kr