인공위성으로 '가뭄' 감시한다

인공위성 측정 토양수분 자료 '혼합' 기술 개발
시공간적 한계 극복해 가뭄 준실시간 모니터링 가능

[아시아경제 황준호 기자] 가뭄을 실시간에 가깝게 감시할 수 있는 기술이 개발됐다. 인공위성이 관측하는 토양의 수분 정도와 컴퓨터 시뮬레이션 자료를 혼합해 가뭄의 발생 가능성을 예측하는 기술이다. 연구팀은 농작물 작황을 예측하거나 대형 산불 발생 가능성을 선제적으로 파악하는데 도움을 줄 것으로 예상했다.

서은교 울산과학기술원 도시환경공학과 박사(現 조지메이슨대 연구원)와 이명인 교수 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)와 함께 인공위성이 관측하는 토양수분 정보의 정확도를 높이고 지구 규모의 대용량 자료를 신속하게 처리해 가뭄을 실시간에 가깝게 감시할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 인공위성에서 관측한 토양 수분 정보를 모델 시뮬레이션 자료에 혼합(자료동화)해 토양 수분 정보의 정확도를 높였다. 모델 시뮬레이션은 강수량, 복사열, 지표온도, 바람 등의 변수를 복합적으로 고려해 뿌리층을 포함한 지구 전체 토양 수분 양에 대한 정보를 제공한다. 이를 인공위성에서 지엽적으로 관측한 토양 수분 정보를 접목하면 보다 넓은 범위에서의 토양 수분 정보를 예측할 수 있다.

제1저자인 서은교 박사는 "자료 동화를 위해 '지역 앙상블 변환 칼만 필터링 기술'을 이용했다"며 "이를 통해 정확도 높은 토양 수분 정보를 산출하기 위한 최적의 자료 '혼합 비율'을 빠르고 정확하게 찾아 낼 수 있다"고 설명했다. 이명인 교수는 "이번 연구는 가뭄 모니터링 뿐만 아니라 가뭄을 중장기적으로 예측 할 수 있는 기술 개발에도 쓰일 수 있을 것" 이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 원격탐사분야 국제 학술지인 리모트 센싱 오브 인바이론먼트(Remote Sensing of Environment)에 최근 실렸다.

자료동화 시스템을 통해 생산된 토양 수분 변수의 성능 비교

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr