[르포]“한반도 발생 산불 2분안에 탐지”…국가기상위성센터를 가다

[헤럴드경제(진천)=안효정 기자] “하늘에 위성체가 있으면 지구엔 지상국 안테나가 있죠. 천리안위성 2A호가 이 안테나와 짝을 이뤄서 1호 때보다 더 정확한 관측을 수행합니다.”

지난 5일 방문한 충북 진천 국가기상위성센터. 취재진을 안내한 김진영 위성운영과 사무관이 한 안테나를 바라보며 말했다. 김 사무관의 시선이 닿은 곳엔 직경 9m에 이르는 하얗고 거대한 접시형 안테나가 존재감을 드러내고 있었다. 천리안위성 2A호의 안테나다. 최정호 위성기획과 주무관은 “천리안위성이 1호에서 2호로 넘어오면서 주파수 대역이 L-밴드에서 X-밴드로 바뀌었다”고 설명했다. 최 주무관은 “X-밴드는 데이터 양을 L-밴드보다 더 많이 받을 수 있는 주파수”라며 “쉽게 말해 지상 쪽으로 데이터를 실어 내려주는 주파수 대역이 천리안위성 1호의 경우 왕복 2차선 도로였다면 2호는 왕복 8차선 도로 정도 된다”고 했다.

기상청 국가기상위성센터가 천리안위성 2A호를 도입한 후로 집중호우와 태풍, 산불 등 위험 기상을 분석하는 기술이 향상됐다. 천리안위성 1호 대비 집중호우 조기탐지(30분 이전 탐지) 정확도와 태풍 중심위치 분석 정확도 올랐고, 산불 조기탐지 기술력도 개선됐다. 천리안위성 1호는 2011년부터 2020년까지 운영됐고 천리안위성 2A호는 2019년부터 서비스가 시작됐다.

천리안위성 2A호 기반으로 국가기상위성센터의 집중호우 조기탐지 정확도는 2020년 64.9%에서 2022년 68.1%로 최근 3년 동안 3%포인트 높아졌다.

태풍 중심위치 자동분석 정확도도 천리안위성 1호 때보다 17.1%(41.6km) 향상됐다. 태풍 주변의 해상풍 산출 주기 역시 천리안위성 1호에서 2호로 넘어오면서 10분으로 24배 단축됐다.

산불 조기탐지 시간도 크게 단축됐다. 김윤재 국가기상위성센터장은 “한반도 전역에 대한 산불 조기탐지 시간은 2분으로 줄었다. 천리안위성 1호 당시 10분이었다”며 “이 기술을 바탕으로 지난해 3월 경북 울진에서 발생한 대형 산불을 천리안위성 2A호가 산불 신고시점 1분 뒤에 포착해 내기도 했다”고 설명했다.

이같은 일들이 가능했던 것은 천리안위성 2A호가 해상도, 채널 수, 관측 횟수 등 다양한 측면에서 1호보다 진화했기 때문이다. 천리안위성 2A호는 1호보다 공간해상도는 4배, 시간해상도는 7.5배 증가했다. 채널도 5채널에서 16채널로 늘었고 가시채널이 흑백 영상에서 컬러 영상으로 전환됐다. 관측 횟수도 늘었다. 1시간 기준 전 지구를 관측하는 횟수는 1회에서 18회, 한반도를 비롯해 아시아·태평양 지역을 관측하는 횟수는 12회에서 90회로 많아졌다. 천리안위성 2A호가 전 지구는 10분 간격으로, 한반도와 아시아·태평양 지역은 2분 간격으로 관측하는 것이다.

천리안위성 2A호가 수집한 자료는 국가기상위성센터로 전송된다. 국가기상위성센터는 받은 자료를 분석한 뒤 대기안정도 지수, 해수면 온도, 오존량, 해빙 등 총 52종의 기상산출물을 생산해 기상예보를 지원한다. 이날 방문한 국가기상위성센터 통합운영실엔 위성이 보낸 데이터가 30여 대의 모니터에 올라와 있었다. 이지원 위성기획과 연구원은 “위성이 안테나를 통해 여러 암호화된 이미지 데이터를 보내면 위성운영과는 데이터에 위치나 통신 상의 문제가 없는지 검증하고 처리하는 일을 한다”고 말했다. 최 주무관은 “위성이 관측한 모든 자료가 운영실 양 옆에 위치한 전산실 서버로 모여든다”며 “전산실엔 300여 대의 서버가 가동되고 있다”고 했다.

김 사무관도 “국가기상위성센터에서 분석한 기상 정보는 천리안위성 2A호를 통해 아시아·태평양 지역에 실시간으로 서비스된다”고 덧붙였다. 기상청에 따르면 천리안위성 2A호는 2023년 9월 기준 적시 제공률(위성 영상 스캔 작업을 완료한 뒤 3분 이내에 영상을 성공적으로 배포하는 확률)이 99.9%에 달한다.

국가기상위성센터는 더 정확도 높은 기상예보를 위해 천리안위성 2A호를 뒤이을 차세대 기상탑재체도 개발할 예정이다. 천리안위성 2A호의 수명은 10년이기 때문이다. 김윤재 센터장은 “위성 수명이 10년이더라도 연료량은 10년보다 조금 더 넣게 돼 있다. (천리안위성 2A호의) 남은 연료량을 살펴보면 현재로부터 10~11년 정도 더 쓸 수 있는 상태”라면서도 “위성이 10년 이상 넘어가면 하드웨어에 문제가 생기고 보완용 소프트웨어를 개발에도 성능 감쇄가 일어날 수밖에 없어 차세대 기상탑재체가 필요하다”고 말했다.

국가기상위성센터는 지난해 5월 천리안위성 5호 개발 기획연구를 시작했고 현재 천리안위성 5호기에 대한 예비타당성 심사가 진행 중이다.