▲ 은종원 논설위원(남서울대 교수)

지구 온난화에 따른 기후변화는 전 세계적으로 뜨거운 감자가 된지 오래되었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 온난화를 유발하는 여러 환경요인을 정확히 측정한 데이터는 매우 중요하다. 그래서 세계 여러 지역에 위치한 지상관측소에서는 이산화탄소를 비롯한 온실가스 량의 변화를 정밀하게 관측하고 감시하고 있다.

하지만, 여러 이유로 지상관측소의 배치가 매우 편향적이다. 유럽, 북미, 일본 등 북반구 선진국에는 많은 지상관측소를 가지고 있지만, 예를 들어 아프리카 대륙의 중앙부와 남미에는 지상관측소가 거의 없다고 한다. 그 이유는 정정 불안과 치안의 부재 때문에 지상관측소의 유지에 어려움이 따르기 때문이다.

이렇게 비대칭적으로 배치된 지상관측소에서 추출한 환경정보를 활용하여 전 지구의 온실효과를 야기하는 가스의 분포를 추정한다고 한다. 보다 정확한 환경정보 추정을 위해서는 전 지구를 포함하는 지상관측 망이 필요하지만, 일부 지역에는 지상관측소가 존재하지 않아 추정모델의 보정이 필요하다.

온실효과를 유발하는 가스의 전 지구적 분포 상황을 측정하기 위한 수단으로 환경위성을사용한다. 환경위성이 이러한 상황을 감시하고 측정함으로써 저감할 수 있는 방안이나 정 책등이 수립될 수 있다.

이러한 이유로 미국항공우주국(NASA)은 온실 가스를 측정하기 위해 이산화탄소 관측위성인 OCO(Orbiting Carbon Observatory)을, 일본은 온실가스 관측기술위성인 GOSAT을 각각 발사를 하기로 하였다.

미국은 2009년 OCO-1을 발사하였으나 실패하였고, 2014년 7월에 비로서 OCO-2를 성공적으로 발사, 현재 운영 하고 있다.
일본은 2009년에 GOSAT을 발사하여 운영하고 있다. GOSAT은 일본우주항공개발기구(JAXA)와 환경성, 국립환경연구소가 협력하여 운용되는 연구개발위성이다.

일본 JAXA에서는 지역에서의 불법산업폐기물 파악과 지진 등에 의한 피해 파악 등과 같은 지역의 문제해결에 위성영상 활용에 적극적으로 나서고 있다. 그 대표적인 예가 산업폐기물의 불법투기감시이다.

1999년에 이와테현과 아오모리현의 경계에서 약 80만 입방미터의 산업폐기물이 불법 투기되는 사건이 일어났고, 이의 원상회복에 막대한 비용과 시간이 소요되었다. 이에 이와테현에서는 지상 감시원이나 헬리콥터만으로 감시에 한계를 느끼고 위성을 이용한 산업폐기물의 불법투기 감시를 수행하게 되었다.

우리나라는 어떠한가? 미래부, 환경부, 해수부 3개 부처가 협력 사업으로 2018년 말 발사 운용할 정지궤도 복합위성(Geo-Kompsat-2B)을 개발하고 있다. 정지궤도 복합위성(Geo-Kompsat-2B)에 장착되는 환경탑재체의 주요 임무는 지상 및 대류권의 이산화질소(NO2), 이산화황(SO2), 오존(O3), 에어로졸 등 기후 및 대기 변화의 주요 화학적 요소의 정량적 분포, 이동 및 변동을 지속적으로 측정, 감시하는 것이다.

본 환경탑재체는 세계 최초로 개발되는 최첨단 우주 환경 센서로서 초 분광 자외선 및 가시광 분광영상기가 정지궤도에서 고 분해능으로 지속적 관측이 가능하도록 현재 미국 BATC(Ball Aerospace & Technologies)한국항공우주연구원이 공동개발을 수행하고 있다.

환경위성은 위성의 특징인 광역성을 토대로 전 지구적 환경감시가 가능하여 국내의 지역적인 환경감시에 중요하게 활용되며 전 지구적 환경감시에 활용 가능하다.

그럼에도 불구하고 환경위성이 창출한 과학적 관측정보로부터 국민 개인의 삶의 질에 미치는 현상을 가시적으로 표현할 수는 없다.

국민소득이 증대하면 할수록 환경에 대한 관심과 배려가 증대하기 때문에 이러한 국민적 수요에 맞추어 지구환경 감시를 통해 사전예방을 하는 것은 중요하다.

우리는 언제부터인지 확실하지 않지만 직장인들은 직장의 지원을 받아 건강을 정기적으로 진단함으로써 건강의 이상 징후를 조기에 발견하는 것이 일반화되었다. 특히 정기적 건강검진을 받는 사람들의 대부분이 건강하기 때문에 건강 진단에 대한 가치를 충분히 인식하지 못한다.

이와 마찬가지로 환경위성이 지구의 환경을 상시적으로 감시하고 관련 환경정보를 제공하여 주지만 우리는 그 가치를 충분히 인식도 못하지만 필요성에 대한 절실함 도 못 느끼고 살고 있는 것도 사실이다.

세계는 이제 환경위성의 관측정보를 통해 환경페기물의 불법감시가 상시적으로 가능해지는 등 우리의 일상적 생활분야로 응용분야가 확산되고 있다.

특히 환경위성은 개인적 목적보다는 공공적 목적이 매우 강하기 때문에 우리 국민들은 공공서비스를 통해서 그 가치를 느낄 수 있다고 생각한다. 공공서비스는 주로 국민의 생활환경 개선에 있기 때문에 환경위성은 국민 생활환경 개선에 크게 기여하게 될 것이다.

특히 기상위성이 확보한 관측정보와 환경위성 정보의 연계를 통해 한반도 주변의 대기 환경변화에 더욱 집중할 수 있게 될 것이다.

이를 통해 한반도 주변의 환경변화지도를 보다 과학적으로 작성할 수 있고, 이를 활용하여 미래의 농업을 비롯하여 어업 등 산업의 변화를 예상하고 그에 대한 대처방안을 마련할 수도 있다. 이러한 선제적이고 체계적인 분석과 대응이 우리나라의 농업과 어업의 장기적 유지와 환경과 함께하는 농업과 어업이 가능하게 될 것이다.

또한 자연재해로 피해를 본 산림지역의 파악과 함께 그 지역의 장기적 식생분포를 감안하여 복구를 하는 복구전략에도 활용이 가능할 것이다.

이와 같이 환경위성이 장기적으로 운용 되면, 다양한 분야에서 응용이 될 가능성이 높아져 국민들이 보다 깨끗하고 쾌적한 자연환경에서 생활 할 수 있게 될 것이다.

또한 우리나라가 2018년에 확보하게 될 환경위성은 전 지구의 광역지역 환경을 감시할 수 있어 미국, 유럽 등 선진국들과 함께 세계적 관심사인 대기환경 문제를 해결하는데 공동으로 협력할 수 있는 기회를 창출해주기 때문에 우리나라 국격 향상에 크게 기여할 것이라 확신한다.

대기 오염 특히 미세먼지 및 황사로 많은 국민들이 고통을 받고 있다. 이를 효과적으로 대처하기 위한 정부 주도의 정책과 연구가 없었던 것은 아니지만, 우리가 그동안 축적한 ET(환경기술), ICT(정보통신기술), ST(우주기술)의 융합을 통하여 국가 발전에 유용한 수단으로 활용할 수 있는 정책 대안이 필요하다.

첫째, 정부는 범 부처가 합력하여 환경위성정보 활용의 중요성을 제고하여야 한다.

둘째, 정부출연연구기관과 산업체는 우리나라가 위성산업 강국으로 부상하기 위해서 고부가가치의 위성융합정보기술을 보유하여 우리기술로 환경위성탑재체을 독자 개발할 수 있도록 ET+ICT+ST 융합기술개발에 매진하여야 한다.

셋째, 대학은 환경위성탑재체로부터 측정된 고급 데이터를 적시에 수신, 처리, 저장, 배포할 수 있는 능력 있는 ET+ICT+ST 융합형 전문 인력양성에 전력을 다 하여야 한다.