극지연, 북극해빙 관측 향상 기술개발… “인공위성 시력 높여, 바람·파도 영향 확인”

극지연구소가 북극해빙(바다얼음)의 실제 변화를 추적할 수 있는 인공위성 관측 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

극지연구소 김현철 박사 연구팀은 북극 해빙에서 반사된 전자기파를 분석해 해빙의 움직임이나 해빙 가장자리에서 나타나는 변화를 확인하는 데 성공했다. 풍향, 풍속에 따라 변하는 해빙 표면의 거칠기 모델을 적용해 관측자료에서 자연 현상의 영향을 찾아낸 것이다.

현재 운용 중인 국내외 인공위성 대다수는 해빙 관측을 목적으로 제작한 것이 아니기 때문에 수집된 신호에서 외부요인을 완벽하게 분리해내기 어렵고, 이는 관측의 정확도 감소로 이어질 수 있다. 해빙이 이동하거나 얇아졌을 때 나타나는 발생하는 신호를 면적의 변화로 오인할 수 있는 것이다.

연구팀은 해빙을 만났을 때 산란하는 전자기파의 특성을 공학적으로 재구성해 기존 인공위성 관측자료의 한계를 극복하고 실제 해빙의 모습과 근접한 결과를 도출했다.

북극 해빙은 북극으로 유입되는 태양 빛을 반사해 지구의 온도를 조절하는 역할을 한다. 북극 해빙 면적은 관측이 시작된 1970년대 말과 비교해 여름철 기준 40% 넘게 줄어 북극온난화와, 이로 인한 기후변화에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

바다를 덮고 있던 얼음이 사라지면서 정치, 경제적인 목적으로 북극해를 이용하려는 수요가 늘고 있지만, 해빙이 움직이거나 쪼개지면서 항해를 방해하기 때문에 정확한 관측이 뒷받침돼야 안전한 운항이 가능하다.

북극해빙의 관측 결과가 향상됨에 따라, 관련 연구는 물론 향후 해빙 관측 전용 인공위성 제작에도 기여할 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 영상레이더 연구 분야 회의인 APSAR (Asia-Pacific Conference on Synthetic Aurpect Radar) 2021에서 최우수 논문상을 받았다.

김현철 극지연구소 원격탐사빙권정보센터장은 “지구온난화의 영향으로 북극해빙의 변화 양상이나 면적 감소가 앞으로 더 가팔라질 것으로 예상되는 만큼, 해빙을 더 정확하게 관측하기 위한 기술 개발에 힘쓰겠다”고 전했다.

김희원 기자 [e-mail]