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세계 최초 ‘정지궤도 환경위성’ 영상 첫 공개천리안위성 2B호, 10년여 대장정의 결실…“10년간 亞전역 대기질 관측”
전희정 기자  |  et2@ecotiger.co.kr
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승인 2020.11.19  08:02:10
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환경부(장관 조명래), 과학기술정보통신부(장관 최기영), 해양수산부(장관 문성혁)는 11월 18일 천리안 2B호에 장착된 정지궤도 환경위성에서 관측된 아시아 대기질 자료를 최초로 공개했다.

환경부 및 관계부처는 지난 2008년부터 환경위성(천리안위성 2B호)사업을 추진해 올해 2월 19일 발사에 성공했다.

환경위성은 3월 6일 목표궤도에 진입한 뒤 성공적으로 작동 점검 등 시험운행에 돌입했으며, 이번 영상공개는 환경위성의 첫 성과다.

   
▲ 천리안위성 2B호.

공개된 영상은 시험운행 기간 중 정지궤도 환경위성이 관측한 아시아 전역의 미세먼지(PM), 이산화질소(NO2), 아황산가스(SO2), 오존(O3) 등의 대기오염물질 자료이다.

영상 자료를 통해 미세먼지 농도와 관련된 에어로졸 광학두께(AOD), 이산화질소(NO2), 아황산가스(SO2)와 오존(O3)의 시간대별 발생, 이동 및 분포 현황을 확인할 수 있다.

에어로졸 광학두께(AOD:Aerosol Optical Depth)는 미세먼지, 황사 등에 의해 빛의 대기투과율이 변하는 것을 정량적으로 나타내는 값을 말한다.

특히, 올해 9월 9일 관측자료에 따르면, 중국뿐만 아니라 동북아 전역에서 차량 이동이 많은 서울, 평양, 베이징, 심양, 오사카, 나고야 등 대도시 및 화력발전소를 포함한 공업지역을 중심으로 이산화질소(NO2) 농도가 높게 나타남을 확인할 수 있다.

또한, 기존 국외 저궤도 위성에서는 관측이 되지 않거나 다량의 구름으로 일부 지역 관측이 누락된 반면, 한국의 정지궤도 환경위성은 아시아 전역이 골고루 관측되는 것으로 확인됐다.

   
▲ 2020.9.9, NO2 대기 전체층 농도(좌, 한국 정지궤도 위성). 오른쪽 위는 같은 날 미국 OMI의NO2 대기 전체층 농도. 오른쪽 아래는 역시 같은날 촬영한 유럽 TROPOMII의 NO2 대기 전체층 농도.

이 외에도, 일본 니시노시마 화산 폭발로 인한 고농도 아황산가스(SO2)의 이동(2020년 8월 6일), 중국 발원 고농도 미세먼지의 한반도 이동(2020년 10월 20일), 만주 및 일본의 고농도 오존층(2020년 8월 6일) 등의 관측 영상도 함께 공개했다.

이번 영상 공개로 한국의 정지궤도 환경위성이 국외 환경위성과의 성능 비교에서 훨씬 뛰어난 것으로 확인됐다.

국내 환경위성은 세계 최초로 정지궤도에 기반하여 하루 평균 8회 관측이 가능하며, 공간 해상도 측면에서도 2017년에 발사된 유럽의 환경위성에 비해 약 2배, 미국의 환경위성에는 약 11배의 뛰어난 성능을 지닌다. 고도 3만 6,000 Km, 시·공간 해상도는 최소 3.5×8㎢다.

참고로 미국 OMI(2004년 발사)는 하루 1회 촬영 및 13 × 24 ㎢, 유럽 TROPOMI(2017년 발사)는 하루 1회 촬영 및 7 × 7 ㎢의 공간해상도를 보인다.

환경위성은 앞으로 10년간 약 3만 6,000km 상공에서 아시아 전역의 대기오염물질을 관측할 계획이다. 

태양이 북반구에 위치하는 여름철에는 일 최대 10회, 겨울철에는 일 최대 6회까지 관측이 가능하다.

위성운영 기관인 국립환경과학원은 내년 상반기까지 시범운영을 거쳐 독도 및 한반도, 중국 동부가 최대한 많이 관측되도록 관측영역을 결정할 예정이다.

아울러, 환경부는 정지궤도 환경위성 자료의 국제적인 활용 확대와 신뢰성 확보를 위해 환경위성 자료를 아시아 국가들에 공여하고 국제 공동 연구를 추진한다.

   
▲ 미세먼지 관측영상. 중국에서 발원한 황사 및 고농도 미세먼지가 유입돼 한반도 주변에서 관측됨.

또한, 정지궤도 환경위성에서 관측한 미세먼지와 기후변화 유발물질 정보를 아시아 13개국과 공동으로 활용하기 위해 ‘환경위성 공동 활용 플랫폼 구축 사업(일명 판도라 프로젝트)’을 추진 중이다.

올해 10월부터는 운영 중인 정지궤도 환경위성 국제 검증팀에서 환경위성 임무 수명 동안 관측자료 검증과 정확도 향상 연구를 지속적으로 수행해 나갈 예정이다.

영상 공개에 맞춰, 조명래 환경부 장관은 11월 18일 오후 국립환경과학원 환경위성센터(인천 서구 소재)를 방문해 영상자료 생산과정, 정규 관측계획, 위성자료 검증 및 2차 아시아 대기질 국제공동연구, 환경위성 공동활용 플랫폼 구축사업을 보고 받았다.

조명래 장관은 “이번에 공개된 환경위성 영상에서 확인할 수 있듯이 대기질 문제는 특정 국가가 아닌 동북아 공통의 문제로, 앞으로 환경부는 중국과의 양자협력은 물론이고 다자협력도 강화하는 등 다층적 협력구도를 만들어 가겠다”라고 밝혔다.

장윤석 국립환경과학원장은 “내년 상반기까지 내외부 전문가 검토를 거친 이후 환경위성센터 누리집(nesc.nier.go.kr)을 통해 검증 완료된 위성영상을 단계별로 공개할 예정”이라면서, “환경위성을 이용한 아시아 대기오염물질 관측을 통해 환경정책 수립에 도움이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

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