[소년중앙] 한국 오는 태풍부터 기후 이변까지 실시간 감시·분석 역할하는 기상위성

중앙일보

입력 2022.08.08 07:00

업데이트 2022.08.08 12:21

세계 7번째로 기상위성 직접 운영, 평소 일기예보에도 산불·화산 방재에도 쓸모 많죠

천리안위성 2A호는 천리안위성 1호에 비해 관측영상 해상도 4배 향상된 고성능 기상관측 탑재체를 장착해 기상변화를 더욱 정밀하게 관측할 수 있다.

천리안위성 2A호는 천리안위성 1호에 비해 관측영상 해상도 4배 향상된 고성능 기상관측 탑재체를 장착해 기상변화를 더욱 정밀하게 관측할 수 있다.

날씨는 우리 생활에 밀접하게 영향을 끼칩니다. 매일 아침 날씨 예보를 보고 그날의 옷차림을 선택하며 날씨에 따라 일정을 바꾸기도 하죠. 특히 여름철 날씨는 폭염과 장마, 게릴라성 폭우와 태풍까지 종잡을 수 없어 더욱 사람들의 관심을 끕니다. 최근엔 기후변화로 인해 기상이변의 피해가 심각해지면서 날씨와 기후 예측에 대한 필요성이 더욱 높아지고 있어요. 우리나라는 더 나은 기상 관측을 위해 세계 최고 수준의 기상탑재체와 독자기술로 개발한 우수기상탑재체를 장착한 천리안위성 2A호를 2018년 발사했습니다. 하늘에 올라간 위성은 어떻게 관측하고, 사람들에게 어떤 정보를 제공하는 걸까요. 소중 학생기자단이 국내 유일의 기상위성 전문기관, 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아봤습니다.

김현준·최민하·김하원(왼쪽부터) 학생기자가 국내 유일의 기상위성 전문기관인 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아봤다.

김현준·최민하·김하원(왼쪽부터) 학생기자가 국내 유일의 기상위성 전문기관인 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아봤다.

매년 여름 뉴스에는 폭우를 동반한 장마전선이 어떻게 움직이는지, 북상하는 태풍의 현재 위치는 어디인지 발 빠르게 보도하는 게 빠지지 않습니다. 그때마다 볼 수 있는 구름·태풍 등의 위성영상은 기상위성으로 관측한 기상정보예요. 기상위성은 기상관측을 주목적으로 설계·발사한 인공위성을 가리키죠. 한정된 지역에서 급격히 발달하는 소규모 기상현상부터 전 지구적으로 나타나는 광범위한 기상현상까지 탐지할 수 있는 첨단 관측장비입니다.
우리나라는 1970년부터 일기예보에 기상위성 자료를 활용했는데요. 자체 위성이 없어 미국·일본의 자료를 많이 사용하다 보니 국제적 제약 등 어려움이 많았죠. 우리나라만의 기상예보 활용 필요성을 느껴 2003년부터 본격적으로 기상위성을 개발, 2010년 6월 대한민국 최초 정지궤도 기상위성인 ‘천리안위성 1호’를 발사했어요. 과거 외국 위성 자료를 활용했던 한계에서 벗어나 우리가 원하는 지역과 시간에 자료를 볼 수 있게 된 거죠. 2011년 4월부터 정식서비스를 시작한 천리안위성 1호는 9년 동안 태풍 분석, 집중호우 등 위험기상의 발생·발달·소멸·추적, 육상과 해상의 안개 탐지, 황사 발원지 감시와 이동 추적을 통해 위험기상 조기 대응과 예보정확도 향상에 기여하고 2020년 3월 31일 기상관측 임무를 종료했죠. 현재는 2차 업무인 해양관측과 통신 업무를 수행하고 있어요.

2019년 천리안위성 2A호가 처음으로 관측한 지구의 모습.

2019년 천리안위성 2A호가 처음으로 관측한 지구의 모습.

천리안위성 1호의 기상관측 임무는 2018년 12월에 발사된 천리안위성 2A호가 이어받았습니다. 2A호는 많은 부분에서 진화했어요. 관측 영상 해상도는 천리안위성 1호의 4배, 전구(지구 전체) 관측 횟수는 18배 향상된 고성능 기상관측 탑재체를 장착하여 기상변화를 더욱 정밀하게 관측할 수 있죠. 채널도 5채널에서 16채널로 늘었고요. 특히 컬러 영상 관측이 가능해 급변하는 기상현상에 대비할 수 있습니다. 전송된 자료를 분석하여 대류운 발생 탐지, 대기운동벡터(바람), 강우강도, 안개 등 52종의 세분화된 산출물 정보를 제공하죠. 특별관측 기능을 통해 특정 지역을 2분 간격으로 집중 추적 관측함으로써 태풍·집중호우·안개·대설 등 위험기상을 선제적으로 감시·분석해 기상예보 정확도 향상에 기여해요. 천리안위성 2A호가 관측한 자료는 기상과 기후는 물론 해양·환경·방재·재난 등 다양한 분야에 널리 활용되죠.

충북 진천 국가기상위성센터를 가다
2009년 설립된 국가기상위성센터는 기상청 소속으로 위성 개발과 운영, 우주에서 보내오는 기상위성 관측 자료를 수신‧분석해 국내외 사용자들에게 정보를 제공하는 국가 기상위성 업무를 담당합니다. 충북 진천군에 자리한 국가기상위성센터 입구에 서면 지름 13m의 초대형 원반 안테나와 그리 높지 않은 규모의 건물이 눈에 띄죠. 소중 학생기자단이 국가기상위성센터가 충북 진천에 자리 잡은 이유를 궁금해했어요. 위성기획과 이지원 연구원이 “주파수 방해를 받지 않기 위해 주변에 높은 건물이 없어야 하는데 이 부분이 충족됐고, 항공우주연구원과 가까운 거리, 저궤도 안테나 설치에 맞는 지대 높이 등으로 진천에 자리 잡게 됐어요”라고 설명했습니다.

시청각실에서 이지원(맨 오른쪽) 연구원에게 기상위성에 대해 설명 듣고, 벽면을 통해 지상국 시설도 참관했다.

시청각실에서 이지원(맨 오른쪽) 연구원에게 기상위성에 대해 설명 듣고, 벽면을 통해 지상국 시설도 참관했다.

소중 학생기자단은 2층 시청각실에서 홍보영상을 보며 기상위성과 국가기상위성센터에 대해 알아봤어요. 국가기상위성센터에서는 우리나라 자료뿐만 아니라 외국 자료를 수집하여 비교해 보고 활용합니다. 우리나라는 2010년 첫 기상위성인 천리안위성 1호를 발사했는데, 이는 세계 7번째예요. 앞서 1960년부터 미국을 시작으로 러시아‧일본‧유럽‧인도‧중국 등이 기상위성을 개발해서 활용하고 있죠.

천리안위성 2A호는 위험기상, 대규모 재해 현상에 대한 집중 감시도 하고 있다. 태풍 레끼마·크로사 감시 자료.

천리안위성 2A호는 위험기상, 대규모 재해 현상에 대한 집중 감시도 하고 있다. 태풍 레끼마·크로사 감시 자료.

여름에 자주 볼 수 있는 태풍 위성 영상도 살펴봤습니다. 이 연구원이 태풍이 발생해 우리나라에 영향을 줄 것 같으면 특별관측을 한다고 설명했죠. 천리안위성 2A호는 10분 동안 전구(지구 전체) 1회, 한반도 확장 영역 5회, 국지(동아시아) 영역 5회 관측하는 정규관측을 진행합니다. 이와 더불어 위험기상, 태풍‧산불‧화산 폭발 등 대규모 재해 현상에 대한 집중 감시와 신속한 재난대응 지원을 목적으로 1000km 범위의 특정 관측 영역을 2분 간격으로 고정 또는 추적 관측하는 특별관측 임무를 수행하죠.

2020년 1월 호주에서 대규모 산불이 발생했을 때, 천리안위성 2A호가 특별관측한 호주 산불 탐지영상(왼쪽)과 호주 산불 연기 관측영상.

2020년 1월 호주에서 대규모 산불이 발생했을 때, 천리안위성 2A호가 특별관측한 호주 산불 탐지영상(왼쪽)과 호주 산불 연기 관측영상.

“특히 북서태평양 전역에서 발생하는 태풍을 실시간으로 감시하며, 우리나라에 영향을 줄 수 있거나 감시가 필요한 태풍의 경우에는 집중 특별관측을 진행해요.” 기상청은 천리안위성 2A호가 관측한 태풍의 구조와 강도, 이동방향 및 속도, 강풍반경 등을 분석한 결과를 바탕으로 신속한 태풍 실황과 예측 정보를 제공합니다. 2020년 1월 호주에서 대규모 산불이 발생했을 때, 자체 기상위성이 없는 호주 정부는 천리안위성 2A호 특별관측 영상과 산불 분석 산출물을 산불 진화 시점까지 제공해 달라고 요청했죠. 이에 특별관측을 수행하여 산불탐지 및 분석 영상을 제공하는 등 우리나라는 기상위성 보유국으로서 국제 협력과 지원에도 힘쓰고 있습니다.

시청각실에서는 기상위성의 관측 자료를 수신·처리·서비스하는 위성운영실, 일명 지상국 시설을 참관할 수 있는데요. 보안 때문에 직접 들어갈 수 없고, 유리벽을 통해 살펴볼 수 있었죠. 가려져 있던 벽면이 유리벽으로 바뀌고 지상국 내부 시설이 보이자 소중 학생기자단의 입에서 탄성이 나왔습니다. “왼쪽에 계시는 분들은 위성 영상을 모니터링하고 분석하는 전문가분들이에요. 이 밖에 위성 관리‧감시 업무를 하는 정보통신 전문가들도 계시죠.” 눈앞에는 위성이 제대로 제 위치에서 관측을 잘하고 있는지 모니터하는 화면이 보였어요. “지구 근처에서 움직이는 게 보이죠. 관측하고 있는 거예요. 관측한 정보들을 암호화된 데이터로 계속 보내주죠. 이곳에서 그 암호를 해독하고 데이터를 해석해 처리하는 일도 합니다.” 화상으로 전국의 예보관들이 정규 브리핑 회의를 하는 모습을 살짝 엿본 후 1층 로비로 이동했죠.

소중 학생기자단이 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아보는 시간을 가졌다. 로비에는 천리안위성 1호와 2A호의 미니 모형도 볼 수 있다.

소중 학생기자단이 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아보는 시간을 가졌다. 로비에는 천리안위성 1호와 2A호의 미니 모형도 볼 수 있다.

소중 학생기자단은 천리안위성 1호와 2A호를 2분의 1과 3분의 1로 축소한 모형을 살펴봤습니다. 천리안위성 1호는 통신탑재체‧해양탑재체‧기상탑재체‧위성본체‧태양전지판으로 이루어져 있고, 2A호는 기상탑재체‧위성본체‧태양전지판‧우주기상탑재체로 이루어졌죠. 최민하 학생기자가 “왜 2호가 아니라 2A호인가요?”라고 질문했습니다. “사실 천리안위성 2A호에게는 쌍둥이 위성이 있어요. 2B호라고 1년 뒤에 발사한 위성인데 환경과 해양을 관측하죠. 천리안1호는 정보통신부‧해양수산부 같은 부처가 함께 개발해서 통신‧해양‧기상위성 역할을 다 했는데, 그걸 2A호와 2B호가 나눠서 하고, 통신 업무를 할 천리안3호는 개발중이에요.”

소중 학생기자단이 선동주(맨 오른쪽) 주무관에게 천리안위성 1호와 천리안위성 2A호의 차이점을 설명 듣고 있다.

소중 학생기자단이 선동주(맨 오른쪽) 주무관에게 천리안위성 1호와 천리안위성 2A호의 차이점을 설명 듣고 있다.

기상위성의 역사를 알아보러 홍보관에 들어서자 위성기획과 선동주 주무관이 설명에 나섰죠. 1960년에 미국에서 발사된 최초의 기상위성 타이로스는 천리안위성과 모양이 다른 원통형 구조가 특이하다고 했어요. 이런 형태가 점점 발전하면서 현재의 사각형 모양으로 변한 거죠. 기상위성의 종류는 크게 정지궤도 위성과 저궤도 위성으로 나뉩니다. 정지궤도 위성은 적도 상공 약 3만6000km에서 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구를 돌기 때문에 항상 정지한 상태로 보여요. 매일 같은 시간에 같은 위치에서의 연속적인 관측으로 일기변화의 감시에 유용하죠. 저궤도 위성은 700~1200km 고도에서 북극과 남극 상공을 지나며 지구 주위를 90~100분 주기로 공전합니다. 관측해상도가 높으며, 지구의 자전으로 지구 전체 표면의 관측에 유용해요.

강희정(맨 왼쪽) 연구사에게 호우·대설·재해 등의 기상위성 영상 보는 방법을 배우고 있다.

강희정(맨 왼쪽) 연구사에게 호우·대설·재해 등의 기상위성 영상 보는 방법을 배우고 있다.

소중 학생기자단은 체험 코너에서 기상위성 영상을 보는 방법을 배웠어요. 위성분석과 강희정 연구사가 호우‧대설‧재해 영상 중 보고 싶은 게 있는지 묻자 호우를 골랐죠. “편서풍대라고 들어봤나요. 우리나라는 서쪽에서부터 흘러오는 기압들이 영향을 미치고 있거든요. 그래서 구름대 자체가 이렇게 서쪽에서부터 이동하고 있어요. 서쪽에서부터 발생하는 기압대가 지금 편서풍의 영향을 받아 계속 발생하고 바람이 모여서 우리나라에 집중적인 호우를 내리게 되는 거죠. 이렇게 같은 지역에서 시간에 따라 이동하는 우리나라의 기압 시스템 때문에 천리안위성 2A호가 정지궤도에서 계속해서 우리나라를 관측하는 겁니다.”

천리안위성 2A호는 위험기상, 대규모 재해 현상에 대한 집중 감시도 하고 있다. 필리핀 화산폭발 탐지 자료.

천리안위성 2A호는 위험기상, 대규모 재해 현상에 대한 집중 감시도 하고 있다. 필리핀 화산폭발 탐지 자료.

재해를 선택하니 호주 산불과 필리핀에서 화산이 폭발했을 때 관측 영상을 볼 수 있었어요. 대설 영상에서는 빗자루로 쓴 것 같은 특별한 구름 모양이 눈에 띄었죠. “겨울에는 따뜻한 바다 위를 차가운 공기가 쓸고 내려가는데, 공기가 쓸고 내려갈 때마다 구름이 더 많이 발달해요. 이렇게 공기가 흐르는 대로 빗자루 쓸듯이 구름 모양이 생기면 육지에 눈이 많이 내릴 수 있죠.” 김현준 학생기자가 “비구름과 눈구름이 다르냐”고 질문했어요. “사실 계절적인 게 크죠. 여름에는 비, 겨울에는 눈이 내리는 거죠. 천리안위성 2A호의 16개 관측채널로 눈이랑 비를 구분할 수는 없어요. 대신 미국에서 개발한 저궤도 위성을 이용하면 눈하고 비를 또 구분할 수 있기도 해요. 그래서 해외 자료도 수신하고 있죠.”
이제 위성안테나를 보기 위해 야외로 나갔습니다. 국가기상위성센터는 우리나라 위성뿐만 아니라 외국의 위성 자료도 수신하기 때문에 외국 위성안테나를 볼 수 있어요. 위성운영과 김대현 주무관이 정면에 보이는 세 개의 안테나를 가리켰습니다. “왼쪽은 중국의 위성을 관측할 수 있는 안테나, 중간은 일본, 제일 끝에 보이는 건 우리나라 천리안 2A호를 관찰하고 자료 받을 수 있게 만들어진 안테나라고 보면 될 것 같아요.”

김대현(맨 왼쪽) 주무관과 함께 저궤도위성 수신 안테나를 살펴보고 있는 소중 학생기자단. 정지궤도 위성 안테나와 달리 보호 덮개가 원통형으로 되어있는 게 특징이다.

김대현(맨 왼쪽) 주무관과 함께 저궤도위성 수신 안테나를 살펴보고 있는 소중 학생기자단. 정지궤도 위성 안테나와 달리 보호 덮개가 원통형으로 되어있는 게 특징이다.

이동하다 보니 둥근 모형들이 눈에 띄었습니다. “저궤도위성 수신 안테나예요. 저궤도위성은 지구를 하루에 3~4바퀴씩 돌아요. 그럼 안테나 원판이 움직이면서 위성이 어디 있나 찾고 추적해서 데이터를 받는 역할을 해요.” 잠시 기다리니 안테나가 움직이는 것을 볼 수 있었습니다. 빨리 돌 때는 다칠 수도 있어서 일반적인 정지궤도 위성 보호 덮개와 다른 원통형으로 되어 있다고 했죠. 마지막으로 국가기상위성센터 입구에 들어서자마자 보이던 대형 위성 안테나, 천리안 1호의 자료를 주고받았던 송수신 안테나를 가까이서 살펴봤어요. 김하원 학생기자가 “눈이 오거나 비가 오는 날에도 자료를 받는 데 문제없나요”라고 질문했죠. “안테나에 열선이 깔려 있어서 눈 오는 날에는 눈이 저절로 녹아요. 바람이 불어도 60노트(111.12km/h)까지는 견딜 수 있게 설계됐고 여러 가지 천재지변에 대응할 수 있게끔 만들어졌죠.”

기상위성 전문가를 만나다

소중 학생기자단이 기상위성 전문가들에게 미처 못다 한 질문을 하는 시간을 가졌다.

소중 학생기자단이 기상위성 전문가들에게 미처 못다 한 질문을 하는 시간을 가졌다.

소중 학생기자단이 기상위성에 대해 친절하게 알려준 기상위성 전문가들에게 미처 못다 한 질문을 하는 시간을 가졌습니다.

민하: 업무별로 어떤 일을 하고 계신지 궁금해요.

이지원(이하 이): 국가기상위성센터에는 위성을 개발하고 기획하는 위성기획과, 위성 자료를 분석하고 운영하는 위성분석과‧위성운영과 등의 파트가 있어요. 저는 기획과에서 일하고, 교육·홍보 업무를 담당해요.

김대현(이하 김): 천리안 2A호 운영을 담당하고 있고요. 문제가 발생했을 때나 장애가 있을 때 바로바로 조치할 수 있도록 사전에 점검하는 일을 합니다.

선동주(이하 선): 기획과에서 일하는 저의 주요 업무는 교육과 홍보 관련 일이에요. 기획과에서는 위성센터를 운영하는 행정적인 업무, 계획을 짜는 업무, 연구 관련 일을 하고 있습니다.

강희정(이하 강):분석과에서 일하고요. 위성 자료를 이용해서 날씨 예보에 어떻게 지원할 수 있는지 고민하고, 하루에 6번씩 위성 영상을 분석하면서 그 내용을 서울에 있는 예보관분들께 전달합니다.

현준: 기상위성이 하는 일, 활용 분야와 필요한 이유를 다시 한번 설명 부탁드려요.

선:간단하게 설명하면 기상을 관측해서 그 자료를 통해 저희가 예보를 하는데요. 기상위성은 지면에서 직접 관측할 수 없는 영역인 바다나 멀어서 사람이 가기 힘든 곳을 우주 상공에서 찍어줄 수 있어요. 미관측 지역을 볼 수 있는 큰 장점이 있고 전체적인 화면을 볼 수 있어서 기상의 흐름도 확인할 수 있죠. 과거에는 태풍이 왔을 때 태풍이 어떻게 발달했고 어디로 이동할지에 대한 정보들이 많지 않았는데 이제는 신속하게 태풍을 집중적으로 관측하고 태풍이 이동할 방향이라든지 특성을 분석해서 빠르게 예보를 지원할 수 있습니다. 산불이나 화산 폭발 같은 방재 역할도 하죠. 재해를 담당하는 기관에서 재해를 빠르게 복구하고 대응하는 데 굉장히 중요한 자료로 활용하고, 급변하는 기후 변화를 연구하는 자료로도 쓰고요. 농업이라든지 어떤 집을 짓는 건설업, 그다음에 도로 관련된 산업이라든지 생활 곳곳에서 기상위성의 자료, 날씨 정보들이 널리 활용되고 있습니다.

김현준·김하원·최민하(왼쪽부터) 학생기자가 국가기상위성센터 입구에 있는 지름 13m의 초대형 천리안위성 1호 안테나 앞에서 포즈를 취했다.

김현준·김하원·최민하(왼쪽부터) 학생기자가 국가기상위성센터 입구에 있는 지름 13m의 초대형 천리안위성 1호 안테나 앞에서 포즈를 취했다.

하원: 기상위성은 어떤 방식으로 연구하나요.

강: 천리안위성 2A호는 16개의 채널, 카메라를 가지고 있어요. 어떤 카메라는 땅을 보고 어떤 카메라는 조금 높은 고도를 관측하는 식이죠. 이 자료를 이용해서 황사 영역을 확인할 수도 있고 안개 영역을 탐지하는 데도 유용하게 사용해요. 16개의 채널이 황사나 안개 같은 기상현상에 어떤 특성을 가졌는지를 그때그때 사례마다 비교하고 분석하며 기상위성을 연구한다고 얘기할 수 있습니다.

이: 추가적으로 위성센터에서는 사용자가 있어요. 기상위성을 예보하시는 분도 쓰고, 농업에 종사하시는 분이 필요할 수도 있죠. 사용자가 필요로 하는 자료가 있으면 좀 더 잘 사용할 수 있도록 그 사용자 맞춤형으로 개발이나 연구도 합니다. 가장 주된 사용자는 국민이죠. 위성정보로 날씨를 확인할 수 있고, 어떻게 하면 위성자료를 더 쉽고 편하게 잘 활용할 수 있을지에 대한 것도 연구하고 있어요.

현준: 위성의 수명이 정해져 있다고 했는데 이유는 무엇인가요.

이: 연료가 수명을 좌우하는데, 연료를 안정적으로 잘 활용하면 오래 쓸 수 있어요. 실제로 천리안 1호의 경우도 예상 수명이 7년이었는데, 운영과에서 고장 없이 잘 운영해 주셔서 지금 10년이 넘었는데도 연료가 아직 남아서 활용이 가능하죠. 천리안위성 2A호도 2030년까지 수명을 예상하지만 그 이후에도 쓸 가능성은 충분히 있습니다.

2010년 6월 발사된 대한민국 최초 정지궤도 기상위성인 ‘천리안위성 1호’. 태풍 분석, 집중호우, 육상과 해상의 안개 탐지 등 위험기상 조기 대응과 예보정확도 향상에 기여했다.

2010년 6월 발사된 대한민국 최초 정지궤도 기상위성인 ‘천리안위성 1호’. 태풍 분석, 집중호우, 육상과 해상의 안개 탐지 등 위험기상 조기 대응과 예보정확도 향상에 기여했다.

하원: 만약 위성이 고장 나면 어떻게 하나요.

김: 항공우주연구원에는 위성이 고장 났을 때 문제를 해결할 수 있는 팀이 존재합니다. 그 팀을 소집해서 원인을 파악하고 어떻게 해야 하는지 계획이 나온 후 사안에 따라 해결 방안이 도출되면 바로 시행하고요. 주어진 절차나 시행 계획에 따라 복구하고 완료됐을 때 품질 점검까지 다 완벽하게 진행한 다음, 다시 한번 국민께 서비스할 수 있도록 모든 체계가 갖춰 있다고 보면 될 것 같습니다.

민하: 위성이 보내는 정보는 다 정확한가요.

강: 위성을 사용하기 전에 얼마큼의 오차를 가지면 사용할 수 있다는 오차 범위를 어느 정도 미리 생각하고 개발합니다. 위성궤도가 조금 변화할 수 있잖아요. 멀리서 보는 거기 때문에 궤도가 약간 우리가 생각하는 궤도랑 다르게 위치할 수도 있고, 그런 부분이 오차가 될 수 있죠. 이런 오차 원인을 알고 있어서 어떤 것을 관측했을 때 오차가 어느 정도 있을 거라고 짐작하는데 관측해서 우리가 생각하는 오차보다 크면 자료를 사용하지 않거나 다른 사용자들에게 ‘지금 오차가 이 정도입니다’ 알려주고 우리가 사용할 수 있는 오차 범위 내에 있으면 계속해서 자료를 사용합니다.

가시광선에서는 구름이 두꺼우면 더 하얗고 밝게 보이는 특성을 이용해 위성영상을 관측한다. 사진은 적설 위성영상 장면.

가시광선에서는 구름이 두꺼우면 더 하얗고 밝게 보이는 특성을 이용해 위성영상을 관측한다. 사진은 적설 위성영상 장면.

현준: 위성자료를 볼 수 있는 곳과 위성자료를 보는 법이 궁금합니다.

강: 국가기상위성센터 홈페이지에서 위성 영상을 볼 수 있어요. 과거의 위성 자료도 제공하죠. 우리나라 주변을 찍은 사진을 볼 수 있는데 여기서 주로 하얀색이 구름이고 검은색 부분은 땅이나 바다인 경우가 많습니다. 천리안위성 2A호는 가시광선과 적외선을 관측하는데 가시광선에서는 구름이 두꺼우면 더 하얗고 밝게 보이는 특성을 이용하고 적설‧해빙‧산불과 연기 등 다양한 기상현상을 관측할 수 있죠. 적외선의 경우에는 물체가 방출하는 적외선 에너지양의 많고 적음을 나타냅니다. 물체가 방출하는 적외선 에너지양은 물체의 온도에 따라 결정되며, 온도가 높을수록 많아요. 온도가 높은 구름은 어둡게, 낮은 구름은 밝게 보이고, 따라서 고도가 높은 구름은 밝게 낮은 구름은 어둡게 보이죠. 위성 영상에서 하얗고 검은 것의 특징을 잘 이해하면 위성 영상을 잘 분석할 수 있게 됩니다.

민하: 천리안위성 2A호의 미래 활용 분야와 앞으로 기상위성 개발 계획이 궁금합니다.

이: 과거의 경우 기상위성이 태양이 없으면 밤에는 까맣게 나왔어요. 누가 보면 고장 난 것처럼 보이는데 이제 인공지능을 활용해요. 인공지능 기법으로 태양이 없지만 있는 것처럼 학습해서 새롭게 자료를 만들어냅니다. 이런 기법들을 활용해서 자료를 만들고, 24시간 총천연색 AI 인공지능 영상도 있고, 토양수분 관련된 내용이라든지 가뭄을 분석하는 자료 등 기상현상 관측 감시뿐만 아니라 활용 기술이 더 넓어지고 있어요. 기상위성은 정지궤도 세 번째 위성과 저궤도위성도 개발을 위해 열심히 노력하고 있죠.

기상위성 용어 사전
탑재체 위성이 발사될 때 싣는 본래의 임무 수행에 사용되는 기구들. 통신탑재체‧해양탑재체‧기상탑재체 등이 있죠.

대류운 대류성 구름이라고 하며 대기 하층부의 온도가 상승하여 불안정해진 대기 중에 발생한 뭉클뭉클하게 수직으로 솟는 적운형의 구름. 소나기성 강우를 동반하기도 합니다.

강우강도 단위 시간당 강우량을 측정한 것으로, 보통 mm/hr 단위를 많이 씁니다. 강우강도계를 이용해 1분간 내린 비의 양을 측정한 후 이를 1시간당 강우량으로 추산하여 순간적인 강우의 세기를 나타내죠.

강풍반경 태풍의 중심으로부터 15m/s의 바람이 부는 곳까지의 거리. 강풍반경을 기준으로 태풍의 크기를 분류합니다.

편서풍대 위도 30∼60˚의 중위도지방에서 남서방향 혹은 북서방향으로 편서풍이 부는 지역. 우리나라는 편서풍대에 속해 있죠.

위성궤도 인공위성이 움직이는 일정한 경로. 원형 궤도와 타원형 궤도가 있고, 궤도 높이는 해발 250㎞로 대기 바로 위를 도는 궤도부터 해발 3만2200㎞ 이상인 궤도까지 있어요. 궤도가 크면 클수록 위성이 궤도를 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간, 궤도주기가 길어지죠.

적설 지면에 쌓인 눈. 기상관측 시 관측소 주위 지면의 반 이상이 눈으로 덮여 있어야 적설이 있다고 합니다. 순수한 눈뿐만 아니라 싸락눈 등도 포함되죠.

학생기자단 취재 후기

김현준·김하원·최민하(왼쪽부터) 학생기자가 국내 유일의 기상위성 전문기관인 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아봤다.

김현준·김하원·최민하(왼쪽부터) 학생기자가 국내 유일의 기상위성 전문기관인 국가기상위성센터를 방문해 기상위성에 대해 알아봤다.

누리호 발사과정을 보고 우주에 관심이 커졌는데 이번 취재는 우주와 기상을 모두 아우르고 있어서 정말 좋았어요. 평소에 날씨 예보는 어떻게 나오는지 궁금했는데 그 점에 대해서도 알게 되었고요. 특히 가보기 힘든 공간에 가본다는 점이 특별하게 느껴졌습니다. 이번 취재에서는 정말 멋진 장면들도 봤어요. 예를 들어 저궤도 위성인 Terra-Aqua의 안테나가 위성을 추적하는 모습, 위성센터에 들어가자마자 보이는 지름 13m 안테나, 그리고 기상 회의까지, 많은 경험을 했습니다. 또한 Q&A 과정도 굉장히 흥미로웠어요. 제가 취재한 곳 중 가장 으뜸이었습니다.   김하원(경기도 하스토리홈스쿨 6) 학생기자

국가기상위성센터에 간다는 소식에 기대가 되었어요. 홍보영상을 봤는데 천리안위성 2A호는 천리안위성 1호보다 해상도가 4배 증가했고 흑백에서 컬러영상으로 바뀌었다는 것과 채널 수가 5개에서 16개로 늘어났다는 사실을 알게 됐죠. 이런 사실을 통해 대한민국의 기술이 발전했다는 것을 알았어요. 국가기상센터 홍보관에서 보고 들은 것 중에서 정지궤도 기상위성이 가장 기억에 남았어요. 정지궤도 기상위성이란 적도 상공 약 3만6000km에서 지구의 자전 속도와 같은 속도로 지구를 돌며 관측하는 위성이죠. 다음에도 기회가 생긴다면 또 방문하고 싶어요. 이번 취재가 저에게는 좋은 경험으로 기억될 것 같습니다.   김현준(서울 대방초 5) 학생기자

평소 ‘일기 예보에 필요한 정보는 어떻게 모으는 걸까?’ 하는 궁금증이 있었는데 이번 취재를 통해 국가기상위성센터를 방문하면서 자세히 알 수 있었어요. 평소에는 과학 중에서도 화학과 생물에 관심이 많았는데 이번 취재를 통해 기상학과 우주 발사체에도 흥미를 가지게 되었죠. 우리나라의 기상위성인 천리안 1호와 천리안 2A호에 대해 공부하며 기상위성을 개발할 수 있는 기술력을 가진 우리나라가 정말 자랑스럽다고 생각했어요. 지구의 기상 현상을 연구하고자 기상위성을 개발하는 연구원들의 열정이 내 심장까지 두근거리게 만들었습니다.   최민하(서울 신천중 2) 학생기자

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