지구의 밤, 매년 2% 밝아져…‘빛의 지도’ 속 북한만 고요

곽노필의 미래창
2014~2022년 위성 관측 데이터 분석
중국·인도 밝아지고, 유럽 어두워져
팬데믹·전쟁 등으로 급변동 심해져

한반도의 2014년(왼쪽)과 2022년 야간조명 변화. 빨간색은 그해에 밤이 더 밝아진 지역, 흰색은 큰 변화가 없는 지역이다. 북한의 어두운 밤은 이 기간 중 거의 변화가 없다. 구글 인터랙티브 지도

“어둠 위에 펼쳐 놓은 빛의 지도.” “검은 카펫 위에 흩뿌려놓은 빛나는 보석.”

우주비행사들은 우주에서 바라본 지구의 밤을 이렇게 비유한다. 밤의 지구에선 땅이나 바다 같은 자연 지형은 드러나지 않고 오로지 인간이 만든 도시의 불빛만 드러난다. 숲이나 사막, 바다는 완전한 암흑 세상이지만 인간이 밀집한 도시는 밝은 점으로, 해안선과 강은 가느다란 띠로 나타난다.

미국 코네티컷대와 독일 보훔루르대 등 두 나라 공동연구진이 2014~2022년의 위성 데이터를 분석한 결과, 전 세계 야간 조명은 이 기간 중 16% 밝아진 것으로 나타났다고 국제학술지 네이처에 발표했다. 연간 평균 약 2%씩 밝아진 셈이다.

미국항공우주국의 ‘블랙마블’ 위성 데이터로 본 2014∼2022년 전 세계 인공조명 변화. 노란색은 밝아진 지역, 보라색은 어두워진 지역, 흰색은 두 현상이 함께 나타나는 지역이다. 나사 제공

연구진은 그러나 전 세계가 똑같이 꾸준히 밝아지고 있는 것은 아니며 시기와 지역에 따라 편차와 변동성이 큰 깜빡임 현상이 심해지고 있다고 강조했다.

연구진에 따르면 밝아진 지역은 34%가 밝아진 반면, 어두워진 지역은 18%가 더 어두워졌다. 조명의 증감은 온실가스 배출량의 증감과 궤를 같이한다. 예컨대 중국과 인도는 급속한 도시 성장으로 인해 훨씬 더 밝아졌다. 중국은 대도시 중심으로 야간조명이 강렬해졌고, 인도는 광범위한 지역에서 점진적으로 밝아지는 추세를 보였다.

9년 동안 평균 6.6번 야간조명 큰 변화

반면 온실가스 배출 규제에 적극 나선 유럽에서는 야간조명이 4% 감소하는 경향을 보였다. 특히 프랑스는 자정 이후 가로등 끄기 등 에너지 절약 정책의 영향으로 33%나 감소했다. 영국도 에너지 전환 및 환경 정책의 영향으로 감소율이 22%나 됐다.

미국은 복합적인 양상을 보였다. 서부 해안의 밤은 도시 성장세에 맞춰 밝아진 반면, 동부 해안과 중서부 일부는 도시 인구 감소 등으로 어두워졌다. 텍사스 같은 석유 및 가스 시추 지역은 시황에 따라 밝아짐과 어두워짐이 교차했다.

국제적 파장이 큰 돌발적인 사건도 야간조명에 큰 영향을 끼쳤다. 2020년 코로나19 봉쇄 초기에는 한국 등 아시아를 비롯한 전 세계 여러 대륙에서 일제히 야간조명이 빛을 잃었다. 2022년 러시아의 우크라이나 침공 때엔 러시아 가스 공급이 차단되면서 유럽 전역의 밤이 더욱 어두워졌다.

밤을 밝힌 것은 주로 인프라 확장과 도시화였으며 밤을 더 어둡게 만든 것은 에너지 절약 정책, 엘이디(LED) 조명 교체, 경제적 붕괴, 분쟁 등이었다. 베네수엘라는 경제위기가 지속되면서 전력망 관리 시스템의 붕괴로 야간조명이 26%나 감소했다. 엘이디는 조명 효율이 좋아져 육안으로는 더 밝게 느껴지지만 위성 센서가 민감한 주황색 빛이 줄어들어 밝기가 감소하는 쪽으로 영향을 미친다.

연구진은 “결론적으로 지구는 단순히 더 밝아진 것이 아니라, 인간 활동의 변화에 맞춰 명암이 교차하는 변동성 강한 흐름을 보여왔다”며 “각 지역마다 9년 동안 평균적으로 6.6번 눈에 띄는 변화를 겪었다”고 밝혔다. 그러나 북한의 밤은 분석 기간의 처음부터 끝까지 별다른 변화가 없었다.

미국항공우주국의 달 왕복 우주선 아르테미스 2호 사령관인 리드 와이즈먼이 4월2일 달 궤도 진입 연소를 완료한 후 우주선 창을 통해 촬영한 지구의 밤. 미국항공우주국 제공

지상을 향한 조명은 담지 못해

연구진은 이번 분석을 위해 연간 또는 월간 평균값에 의존했던 기존 방식 대신, 지구의 야간 조명을 매일 분석할 수 있는 새로운 알고리즘을 개발했다. 연구진은 “이를 통해 이전에는 볼 수 없었던 분쟁, 코로나19 팬데믹, 에너지 정책 변화 등의 영향을 밝혀낼 수 있었다”며 “2020년 이후 지구의 밤이 갑작스럽게 밝아지거나 어두워지는 일종의 ‘깜빡임’ 현상이 크게 심화됐다”고 밝혔다.

이번 연구의 분석 자료는 미국항공우주국(나사)의 블랙마블 위성 일일 관측 데이터에서 가져왔다. 블랙마블 위성은 해양대기청(NOAA)과 나사가 운영하는 수오미NPP, 노아-20, 노아-21 위성으로 구성돼 있다. 이 위성들은 북위 70도~남위 60도 사이의 지구를 매일 밤 관측한다.

그러나 이번 연구는 사람들이 직접 경험하는 밤하늘의 빛공해 실태를 충분히 반영하지는 못한다는 한계가 있다. 위성은 지표면에서 위쪽으로 방출되는 빛을 포착하는 반면, 빛공해 지표로 쓰는 지상 관측 장비는 아래쪽으로 향하는 야간광을 측정한다. 엘이디에는 위성이 잘 감지하지 못하는 청색광 비중이 높은 것도 한 요인이다.

2023년 전 세계 5만건 이상의 별 관측 보고서를 바탕으로 진행한 연구에 따르면, 사람들이 거주하는 지역의 밤하늘 밝기는 지난 10년간 매년 거의 10%라는 가파른 속도로 증가해 온 것으로 나타났다.

*논문 정보

Satellite imagery reveals increasing volatility in human night-time activity.

https://doi.org/10.1038/s41586-026-10260-w

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr