[기상이야기] 오늘의 안전을 지키고 내일을 예측하기 위한 초석, 지상 관측

이미선 기상청장

이미선 기상청장.

오늘은 어제보다 얼마나 더울까? 오늘은 비가 얼마나 오는 걸까? 우리는 아침에 일어나면 제일 먼저 날씨를 확인한다. 기온은 몇 도인지, 비가 올 것인지에 따라 옷차림을 정하고 우산을 챙긴다. 이처럼 기상정보는 우리의 일상생활에 영향을 주며, 생활의 편의를 넘어 사회 전반에도 다양한 영향을 미친다. 이러한 기상정보는 어떠한 방식으로 생산되고 있을까?

기온과 강수량은 지상기상관측의 일부로, 습도와 바람, 강수유무, 시정 등과 함께 방재기상관측장비(AWS)를 통해 관측된다. 방재기상관측장비는 과거에 사람이 직접 관측하던 날씨 요소들을 실시간으로 관측하여 데이터를 표출시키는 장비이다. 여기에 목측 관측요소를 더한것이 종관기상관측장비(ASOS)이다. 이와 같은 장비로부터 측정·생성된 기상관측 자료들은 실시간 제공 및 기상 예보의 기초 자료 등으로 활용된다. 특히 우리의 안전과 직결되는 기온과 강수량의 관측 방법은 다음과 같다.

먼저, 대기의 온도인 기온은 직사광선을 직접 받지 않도록 하여 통풍이 원활한 차광통에서 관측한다. 세계기상기구(WMO)는 국제표준으로 기온 관측의 높이를 1.25~2.0m로 권장하고 있고, 기상청에서는 지상 약 1.5m 높이에서 지상 기온을 관측하고 있다. 이 높이에서 기온을 관측하는 이유는 사람이 생활하는 일상 높이이고, 지면의 영향을 최소화할 수 있기 때문이다.

기온 관측은 과거에는 수은온도계, 알코올온도계를 통해 이뤄졌으나 과학기술의 발전에 따라 현재는 바이메탈온도계, 백금저항온도계 등 여러 방법이 이용되고 있다. 기상청에서는 1990년대에는 수은온도계를 이용하여 관측자가 직접 눈금을 읽어 수행했다. 이는 온도에 따라 수은이 팽창하고 수축하는 특성을 활용하여 기온을 측정하는 방식인데, 관측자마다 차이가 있을 수 있고 유리제 안의 수은 누출 등의 위험성이 있어 현재는 백금저항온도계를 활용하고 있다. 변화가 안정적이고 규칙적인 백금을 활용하여 온도에 따라 변하는 저항값을 환산해 기온을 관측하는 방식으로, 안전성이 우수하고 관측값이 정확하다는 장점이 있다.

다음으로 강수량은 일정한 면적에 내린 강수를 모아서 깊이를 환산한 것으로, 강수량 측정에는 전도형 강수량계와 무게식 강수량계가 활용되고 있다. 전도형 강수량계는 내부 용기에 일정한 양의 강수가 쌓이면 내부 용기가 기울어지며 감지센서를 작동시키게 되고, 이때 발생한 전기신호를 강수량으로 환산하는 방식이다. 무게식 강수량계는 강수가 내리면 저장통에 쌓이게 되고, 아래에 있는 센서가 연속적으로 무게를 측정하여 부피로 환산해 관측하는 방식이다. 정확한 관측값을 연속적으로 확보할 수 있어 신뢰성이 높다.

한편 기상청에서는 관측소별로 신뢰성 있고 일관된 관측을 하기 위해 주변 관측환경 및 관측자료 등의 '표준화'를 한다. 기온은 주변의 열원 비율과 식생이 고려되어야 하고, 강수량은 주변 장애물의 간섭을 최소화할 수 있는 위치에 설치되어야 한다. 적은 오차라도 장기적으로 누적되면 잘못된 데이터가 생성될 수 있기 때문이다. 이러한 지상 관측의 표준화를 위해 기상청에서는 관측기관에서 관측 장비의 설치, 이전, 교체 등을 하고자 할 때 기술지원을 하고 있다. 또한 기상전문기관 위탁 제도를 운영하여 기상전문기관이 관측기관 소관 관측시설의 구축, 유지관리 등의 업무를 위탁 수행할 수 있도록 함으로써 데이터 신뢰성 확보 및 품질 향상 등을 위해 노력하고 있다.

정확도 높은 관측으로 신뢰성 있는 데이터를 확보하는 것의 중요성은 더욱 커지고 있다. 정밀하게 관측된 지상 관측 자료는 단순한 숫자가 아니라 우리가 마주한 현실을 객관적으로 보여주는 지표이자 미래 예측을 돕는 초석으로, 앞으로도 기상청은 더욱 정확도 높고 정밀한 지상 관측을 수행하기 위한 노력을 이어갈 것이다.

이미선 기상청장