작년 여름에 내린 서울 지역의 100년 만의 집중호우는 서초구 우면산 산사태로 16명이 숨지는 참사를 불러오기도 했다. 뿐만 아니라 얼마 전에는 동남아 이상고온으로 인한 태국의 대홍수는 국토의 3분의 1을 물바다로 만들었고, 전 세계 40%의 하드디스크드라이브9HDD; Hard Disc Drive)를 생산하는 HDD 업체의 생산 공장을 파괴했다. 범세계적으로 일어나는 중규모 악 기상으로 인한 집중호우는 지난 35 년간 그 빈도가 2배 상승한 것으로 나타나고 있다.

이러한 이상 기후 현상은 지구 온난화 등의 영향과 관계가 있는 것으로 이해되고 있다. 이러한 기후변화에 따라 증가되고 있는 자연재해는 인명 및 경제·사회적으로 막대한 피해를 주고 있다. 그러면 우리가 앞으로 지혜를 모아 자연재해의 피해를 최소화할 수 있는 방안은 무엇일까? 그 방안은 '기상+ST+IT 컨버전스'인 '스마트 기상재해 감시시스템'에서 찾을 수 있다.

기상+ST+IT 컨버전스는 독립적으로 개발되어 활용되어온 기상, ST, IT 기술들이 융합되어 새로운 기술과 서비스를 창출하는 것이다. 현재 우리가 사용하고 있는 'ST+IT 융합'사례는 원격회의, 원격진료, 원격교육 등이 있다. 반면에 '기상+ST+IT 컨버전스'의 결과물인 '스마트 기상재해 감시시스템'은 저궤도 기상위성이 재해 관련인자 영상을 정확히 획득 할 수 있도록 고정밀 자세제어를 유지시켜 주는 위성체(Bus), 가시광선(380~780 nm), 적외선(780 nm ~ 1 mm), 그리고 극초단파 및 마이크로파 대역(300 MHz ~ 300 GHz)에서 관측이 가능한 탑재체 센서, 지상에서 위성을 정교하게 제어하고 감시하는 관제시스템, 그리고 태풍, 산불, 화산폭발, 지진, 쓰나미 같은 재해 정보를 위성으로부터 수신·처리해 재난 정보를 정확하게 실시간으로 국민에게 전송하는 기상재해서비스 네트워크로 정의된다. 미국, 러시아, 중국, 일본, 그리고 프랑스는 많은 수의 저궤도 기상위성에 적외선 및 마이크로파 대역 탑재체 센서를 이용, 기상재해 인자를 관측하여 날씨예보에 필수적인 수치예보모델의 주요입력 자료를 제공하고 있다.

이렇게 기상 선진 국가들이 극초단파 및 마이크로파 대역 탑재체를 운용하는 저의는 가시광선 대역을 이용하는 광학 센서는 야간이나 구름 등이 끼어 있을 때 목표지역 촬영이 어렵지만 극초단파 및 마이크로파 대역 탑재체 센서는 야간이나 악천후에도 관측이 가능하고 마이크로파 대역 탑재체 원천 기술이 진일보된 군사첩보위성 개발에 활용이 가능하기 때문이다.

일본 정부는 일본을 먹여 살릴 '꿈의 10대 기술' 가운데 우주기술인 '고품질 고정밀 위치측정시스템', '지구와 달 및 화성 사이의 수송을 가능하게 하는 우주수송시스템 및 우주정거장', 그리고 '위성을 활용한 지진, 쓰나미 등의 자연재해 통합 관측·감시시스템'을 선정하여 연구를 수행하고 있다. 그렇다면 우리는 어떠한가? 기상청은 2003년부터 교육과학기술부, 국토해양부, 방송통신위원회와 공동으로 정지궤도 통신해양기상위성(천리안 위성) 개발을 추진해 2010년 6월 27일 발사에 성공하였고, 2011년 상반기부터 천리안 위성의 광학 및 적외선 탑재체 센서를 이용하여 독자적인 기상 및 재난 관측임무를 수행해 오고 있다. 하지만 우리는 아직 저궤도 기상위성을 보유하지 못하고 있으며, 저궤도 기상위성 탑재체 관련 핵심기술 또한 미비하여 국가적 기상재난 감시 및 경감을 위한 주요 자료를 미국 및 일본 등에 전적으로 의존하고 있는 실정이다.

우리나라 우주개발진흥세부실천계획(2010)에 의하면 기상 및 기후변화 감시위성이 '정지궤도' 복합위성에 국한되어 있어, 국민의 삶에 지대한 영향을 미치는 집중호우, 가뭄, 태풍, 황사, 산불 등 기상재해 예방 및 기후변화 분야의 역량을 강화하기 위하여 우리가 축적한 기상, ST, 그리고 IT의 융합을 통해 기상재해 및 재난에 대응하는 유용한 수단으로 활용할 수 있는 정책 대안이 필요하다.

첫째, 정부는 범 부처가 합력하여 기상재해 및 재난으로부터 국민의 생명과 재산을 보호하기 위하여 정지궤도 위성뿐만 아니라 지구관측위성인 다목적위성 혹은 차세대 소형위성의 위성체(Bus) 모델을 이용하여 다양한 기상센서가 탑재된 저궤도 기상위성 개발 정책을 수립, '스마트 기상재해 감시시스템'을 구축하여야 한다.

둘째, 연구소와 산업체는 '기상+ST+IT 융합기술' 개발을 위한 '기상+ST+IT 융합 팀'을 구성, '기상재해·재난 감시용 저궤도 기상위성과 유·무선통신망이 융합된 기상재해서비스 네트워크 개발을 추진해야 한다.

셋째, 대학은 '기상+ST+IT' 원천기술 개발을 위한 전문 인력 양성에 매진해야 한다. 우리나라도 이제 경제적으로 선진국 대열에 진입하였고 우리국민의 과학 문화적 안목도 향상되었다.

이에 따라 기상재해에 대한 관심과 예방에 대한 목소리가 우리사회 도처에서 커지고 있다. 우리나라의 경우 중국 연안의 많은 원자력발전소, 백두산 화산폭발, 황사, 태풍, 집중호우, 한파, 가뭄 등 기상재해로부터 안전지대가 아니다. 따라서 기상재해에 대한 국민의 경각심을 일깨우고 각 단위 지역별로 기상재해에 대한 대비활동을 강화하여 인명을 구하고 피해를 최소화 할 수 있도록 관련 정책을 점검하고 우리현실을 고려한 저궤도 기상위성 확보 방안을 찾아야 할 시점이다.
 

▲은종원 교수 2011 HelloDD.com 은종원 교수는 유타주립대학교에서 물리학 박사 취득 후 NASA 마샬 스페이스 플라이트 센터에서 선임연구원으로 근무했습니다. 이후 한국에서는 한국전자통신연구원(ETRI)에서 20여 년간 책임연구원으로, 한국과학재단 국책사업단 우주단장으로 재직했습니다. 2009년 9월부터 남서울대학교 정보통신과에서 후학을 지도하고 있습니다. 은 교수는 영국 런던에 본부를 둔 '월드 DMB포럼' 부회장으로 지상파 DMB 확산에 기여했으며, 최근에는 통신위성 우주산업연구회에서 과학문화 대중화를 위해 활동 중입니다. 은 교수는  '은종원의 IT 컨버전스'를 통해 IT에 기반한 다양한 융합기술을 소개하고 있습니다. 또 정보화 사회에서 융합사회로의 전환됨에 따라 전반적인 변화의 필요성과 문화와 과학의 융합에 대해서도 언급하며 중요성을 강조하고 있습니다.