정지궤도 환경위성이 지난해 2월 19일 발사돼 우주궤도상의 점검을 마치고 11월 18일 처음 영상이 공개된 이후 4개월 만인 22일부터 정식으로 영상이 공개된다.

이산화질소 농도 등 총 8종의 대기질 정보가 제공 되는데, 하루 평균 8회 아시아 대기질을 관측하며 대기오염물질 발생·이동 영상 산출물 정보를 비롯해 대기질 연구의 기초자료를 내놓는다.

환경부와 국립환경과학원은 22일부터 환경위성센터 누리집(nesc.nier.go.kr)을 통해 정지궤도 환경위성(천리안위성 2B호)에서 관측한 아시아 대기질 영상 정보 8종을 공개한다고 이같이 밝혔다.

▲ 환경위성센터 누리집 주요화면.  ©

이번 공개되는 영상 정보는 이산화질소 농도, 에어로졸(AOD), 오존 농도, 유효 운량, 자외선 관련 산출물 3종(식물 반응 지수·비타민D 합성 지수·DNA 영향 지수), 이산화황 농도다.

화산 분화 등 재난 발생 시 제공되는 이산화황을 제외한 총 7종의 영상이 실시간으로 제공된다.

국립환경과학원은 누구나 쉽게 이번 위성자료를 볼 수 있도록 올해 6월까지 모바일 맞춤형 누리집도 구축할 계획이다.

정지궤도 환경위성은 지난해 11월부터 국립환경과학원 환경위성센터에서 직접 운영 중이다.

그간 환경위성센터는 국제 검증팀 협력(2020년 8월, 국내외 20팀) 및 아시아 대기질 국제공동 조사(2020년 11~12월) 등 자료 공개를 통해 정지궤도 환경위성을 검증해 정확도를 개선해 왔다.

영상 산출물은 아시아 대기오염물질의 시공간적 특성을 분석하고 대기환경정책 수립의 근거로 활용될 예정이다.

대표적인 영상 산출물 중 하나인 이산화질소는 주로 자동차, 화력발전소와 같은 내연기관 연소과정을 통해 발생하며 장기 노출 시 기관지 질환 등을 유발하고, 오존 및 에어로졸 생성에도 기여하는 대기오염물질이다.

▲ (왼쪽)2021년 2월 9일(평일) 오전 11시 위성으로 관측한 한반도 대기 중 이산화질소 농도로 차량운행이 많은 서울과 대규모 공단 밀집 지역인 울산·여수 등에서 높은 이산화질소 값이 관측됨. (오른쪽)2021년 2월 13일(주말) 오전 11시 위성으로 관측한 한반도 대기 중 이산화질소 농도로 수도권의 경우 차량운행 감소 등으로 평일 대비 약 30% 이상의 감소가 관측됨.  ©

이번 정보 공개는 한반도를 포함한 아시아 지역에서 화산폭발, 산불 등 재난 시 발생하는 이산화황 등의 대기오염물질 감시도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

▲ 2021년 2월 19일(평일) 오전 11시 위성으로 관측한 아시아 이산화질소의 대기 중 농도로 서울, 베이징, 도쿄, 홍콩, 방콕, 타이베이 등 동아시아 주요 도시에서 높게 관측됨.  ©

이번에 공개되는 에어로졸 정보는 지표부터 대기상단(일반적으로 성층권까지)의 대기오염물질을 대표하는 값으로, 지상에서 관측된 미세먼지 정보(PM10, PM2.5)와 반드시 일치하지는 않지만 에어로졸의 공간적 분포를 설명하는데 많은 도움을 줄 수 있다.

▲ (왼쪽)2021년 3월 10일 오전 11시 위성으로 관측한 일본 사쿠라지마 화산 분화에 의한 이산화황이 관측됨. (오른쪽)같은 날 오전 12시 위성으로 관측한 이탈리아 에트나 화산에서 분출된 이산화황의 아시아 지역 이동이 관측됨.  ©

에어졸 정보는 구름 및 대기상황에 의해 달라질 수 있으며, 전반적인 대기오염물질의 공간 분포는 비슷하나 지역적으로 불일치를 보일 수 있다.

▲ (왼쪽)2021년 3월 10일 오후 4시 위성으로 관측한 한반도 에어로졸 관측영상. (오른쪽)같은 시간의 대기오염측정망에서 관측된 지상 초미세먼지(PM2.5) 농도(분포) 자료. 전반적으로 위성 에어로졸 영상과 지상관측망 모두 한반도 우측 영역(강원·경상 지역)에 비해 한반도 좌측 영역(수도권, 충청·전라 지역)에서 높은 값이 관측되었으나 남해안 및 수도권 일부 등 위성자료와 지상관측자료의 지역적 차이가 발생함을 확인.  ©

국립환경과학원은 오는 10월부터 단일산란반사도, 자외선·가시광 에어로졸 지수, 구름중심기압, 구름복사비율, 자외선지수 등 5종의 영상 산출정보를 추가로 공개할 예정이다. 향후 지속적 연구를 통해 대기오염물질인 포름알데히드(HCHO), 글리옥살(C2H2O2) 농도도 공개할 예정이다.

포름알데히드, 글리옥살은 휘발성 유기화합물의 일종으로 광화학 반응에 의한 오존 생성, 광화학스모그 및 기후변화 등에 영향을 미친다.

한편, 미국·유럽은 이산화질소 저감을 추진해 90년대 중반 이후 연간 2~3% 이산화질소가 감소해왔고, 동아시아(한국포함)는 인구증가 산업발전 등으로 연간 6% 이상 증가하는 경향을 보이고 있다.

향후 대기질 개선정책에 따른 이산화질소 농도 감소를 정지궤도 환경위성에서 확인이 가능할 것으로 보인다.

국립환경과학원은 “정지궤도 환경위성은 지표부터 대기상단(일반적으로 성층권까지)까지 분포하는 대기오염물질이 태양빛을 반사(흡수)하는 정도를 관측해 농도를 영상화하기 때문에 위성 관측영상과 지상 농도는 차이가 발생한다”며 “따라서 위성 관측영상과 지상 농도가 동일하다고 해석되면 곤란하다”고 밝혔다.

아울러 “짙은 안개 및 구름에 의해 대기오염물질이 정확히 관측되지 않을 수도 있기 때문에 위성자료로부터 지상자료로 변환하기 위해 과거 대기질 자료, 기상 자료 등을 이용한 연구를 수행 중에 있다”고 밝혔다.

장윤석 국립환경과학원장은 “정지궤도 환경위성은 향후 대기오염물질 생성·이동에 대한 정확한 정보를 신속히 알려주고 아시아 대기질 개선에 중심적인 역할을 수행할 것”이라고 말했다.