방문 어려운 해외∙오지 분석, “인공위성으로 한 눈에” - 스텔라비전

[IT동아 김영우 기자] 글로벌 규모의 비즈니스를 계획하기에 앞서, 가장 중요한 건 역시 현지 조사다. 온라인 상의 데이터나 전언, 혹은 문서를 통해 아무리 많은 정보를 수집한다 해도, 결국은 현지를 직접 봐야 합리적인 결론을 내릴 수 있다. 이는 부동산 업계에서 흔히 말하는 ‘발품’의 중요성과 비슷하다.

인공위성을 활용한 지상 데이터 분석의 사례 / 출처=셔터스톡

다만, 그렇다고 하여 모든 지역을 직접 찾아갈 수 있는 건 아니다. 너무 멀어서, 혹은 정치∙사회적인 이유 때문에 출입이 힘든 지역이 분명히 있다. ‘구글 지도’와 같은 서비스를 이용하는 것도 현지의 풍경을 볼 수 있는 방법이다. 하지만 이는 빨라야 수 개월, 길게는 수 년 주기로 데이터를 갱신하기에 최신의 데이터를 파악하는데 적합하지 않다.

이런 한계를 극복하기 위해 인공위성 영상을 이용한 현지 데이터 수집 및 분석 서비스가 주목받고 있다. 사실 인공위성은 우주 상공에 24시간, 365일 머무르며 지구 표면 어디라도 촬영이 가능한 글로벌급 CCTV나 다름이 없다. 다만, 대부분의 우주 관련 산업이 그러하듯 일반인들에게는 너무 생소하게 느껴진다는 것이 문제다.

하지만 최근 다양한 기업에서 인공위성 기반의 기술 및 서비스를 선보이고 있다. 인공위성 빅데이터 기반 비즈니스 인텔리전스 서비스 전문기업인 ‘스텔라비전’도 그 중의 하나다. 스텔라비전은 일반적인 광학 위성 영상 및 기존 광학 영상의 한계를 넘은 SAR(Synthetic Aperture Radar) 레이더 기반 위성 이미지, 그리고 분석 데이터를 취재진에 공유하며 이 시장의 가능성을 어필했다.

광학 인공위성 영상으로 해외 홍수 현장 살펴보니

스텔라비전은 올해 중순 중국 안후이성에서 일어난 폭우 및 홍수로 인한 지형의 변화에 주목, 위성을 통한 데이터 분석에 나섰다. 이번 분석에서 주목한 곳은 안후이성의 Anqing 지역이다.

2024년 5월 25일 안후이성 Anqing 지역 광학 영상 / 출처=Sentinel-2, ESA

우선, 센티넬 2(Sentinel-2) 위성을 이용해 기존의 광학 방식으로 촬영한 5월 25일(홍수 발생 전)에서 7월 4일(홍수 발생 후) 사이의 영상을 비교 분석했다.

2024년 7월 4일 안후이성 Anqing 지역 광학 영상 / 출처= Sentinel-2, ESA

이에 따르면 해당 지역에서 빨간색 네모로 표시한 2군데의 지형 변화를 확인할 수 있었다. 강한 비로 인해 농업 지역으로 추정되는 곳이 완전히 물에 잠겼으며, 해당 지역이 흙탕물에 뒤덮여 갈색으로 변한 모습도 확인할 수 있었다.

구글 지도에서 확인한 안후이성 선박수리회사의 평상시 상황 /지도출처:Google Maps 데이터 출처= ©2023 Airbus

한편, 전반적인 피해는 상당했을 것으로 예상되지만, 홍수 시기의 광학 영상에서 흔히 보이는 짙은 구름이 7월 4일 영상에서 거의 보이지 않았다. 이 점으로 미루어 볼 때 이 시점에서 홍수의 ‘피크’ 시기는 지났음을 짐작할 수 있다.

2024년 7월 4일 광학 영상으로 확인한 안후이성 선박수리회사 상황 / 출처= Sentinel-2, ESA

또한, 위성 영상과 여타 온라인 서비스에서 제공하는 이미지를 대조해 특정 기업의 피해 상황을 분석할 수도 있었다. Anqing 지역과 Chizhou 지역 사이에 있는 선박수리회사(安徽鑫安船舶修造有限公司)의 경우, 구글/바이두 지도 서비스의 이미지와 비교해 보면 작업 현장이 완전히 물에 잠겨 최소 수십 대의 배가 피해를 입었음을 짐작할 수 있다.

구름 짙어도, 한밤중이라도 문제없는 ‘SAR’ 영상

위와 같이 기존의 광학 영상으로도 상당량의 데이터 수집 및 분석이 가능하다. 다만, 광학 영상은 한계도 분명하다. 가시광선에 의존하므로 짙은 구름과 같은 장애물이 많은 상황이나 야간에는 유효한 이미지를 확보하기 힘들다. 이런 상황은 SAR(Synthetic Aperture Radar) 레이더 기반 영상으로 극복할 수 있다. 전자기파를 쏴서 되돌아오는 신호를 통해 이미지를 생성하므로, 구름 역시 통과가 가능하고 한밤중에도 활용할 수 있다.

이에 스텔라비전에서는 센티넬 1(Sentinel-1) 위성을 이용, 전과 동일한 안후이성의 Anqing 지역의 SAR 영상 및 분석 데이터를 전달했다. 마찬가지로 홍수가 일어나기 전(5월 19일)과 후(7월 2일)의 SAR 영상을 비교 및 분석한 결과, 광학 영상 대비 한층 다양한 데이터를 얻을 수 있었다.

2024년 5월 19일 안후이성 Anqing 지역 SAR 영상 / 출처= Sentinel-1, ESA

특히, 홍수 후 미묘하게 변화한 지형 및 지물의 형상을 확인할 수 있었다. 특히나 도심지 왼쪽 부분의 경우 자세히 보면 가느다란 선들이 있다가 7월 홍수 때 없어진 것이 보이는데, 이는 댐과 배들이 다닐 수 있는 수로다. 홍수로 인하여 조그만 저수지 댐이 무너지고 수로가 물에 파묻힌 것으로 보인다.

2024년 7월 2일 안후이성 Anqing 지역 SAR 영상 / 출처= Sentinel-1, ESA

한편, SAR 영상은 전자기파의 특성 때문에 흑백 이미지로 보이는 것이 단점이다. 하지만 한층 세세한 지형지물을 감지할 수 있다는 장점을 활용, 각 오브젝트의 특성에 걸맞은 색상을 입히는 보정 과정을 거쳐 한층 자료의 가치를 높일 수 있다.

2024년 5월 19일 안후이성 Anqing 지역 SAR 영상(컬러화) / 출처= Sentinel-1 data: © ESA

이렇게 컬러화된 SAR 영상은 지형을 이루는 각 오브젝트의 위치 및 분포, 그리고 변화상을 보다 명확하게 인지할 수 있다. 상기 안후이성 Anqing 지역 영상의 경우, 노란색은 육지, 하늘색은 이전부터 있던 물 부분이며, 파란색은 이번 홍수로 인해 새롭게 물로 뒤덮인 지역을 의미한다.

2024년 7월 2일 안후이성 Anqing 지역 SAR 영상(컬러화) / 출처 : Sentinel-1 data: © ESA

이를 통해 특히 빨간색 네모로 표시된 부분이 이번 홍수로 인해 지형 변화가 심했다는 것을 손쉽게 파악할 수 있었다. 이처럼 SAR는 구름이 낀 날에도 지역을 명확히 분석할 수 있는 것 외에 물과 육지를 분명하게 파악할 수 있다는 것이 장점이다. 덕분에 홍수피해지역 탐지와 같은 업무에 유용하다.

이용 장벽 낮아진 인공위성 기반 비즈니스

한때 인공위성을 이용한 비즈니스는 정부나 대기업과 같은 대규모 집단의 전유물이었다. 하지만 점차 인식이 변화하면서 최근에는 민간, 그리고 중소기업도 부담 없이 접근할 수 있을 정도로 장벽이 낮아졌다. 특히 인공위성을 이용한 데이터의 수집 및 분석 서비스는 국내에서 알기 힘든 해외 정보를 빠르고 객관적으로 파악하는데 큰 도움이 된다.

한편, 이번 분석 결과를 제공한 스텔라비전의 김형남 연구원은 취재진과의 인터뷰를 통해 “스텔라비전은 고해상도 위성 데이터를 활용하여 자연재해 상황에서의 피해를 신속하고 정확하게 분석함으로써, 효율적인 재난 대응을 지원한다”며 “앞으로도 스텔라비전은 지속적으로 기술을 발전시켜 다양한 분야에서 위성 데이터의 활용 가치를 높여갈 것”이라고 강조했다.

글 / IT동아 김영우(pengo@itdonga.com)

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