환경위성은 지구 환경을 감시하는 관측 위성이다. 환경위성은 지구의 대기, 지표 등 우리 주변 환경의 상황을 관측하고 감시하는 목적으로 사용된다. 환경 감시에 위성을 사용하는 이유는 넓은 지역을 빠르게 관측하기 위해서다. 지상 측정소는 보통 거주지 주변에 설치돼 있기 때문에 거주지에서 떨어진 지역은 관측하기 어렵다. 그렇지만 위성을 이용하면 이러한 공간적 제약이 사라져 측정소를 설치하기 어려운 지역의 환경 감시도 가능해진다. 특히, 우리나라는 주변국으로부터 수송되는 대기 오염물질의 영향을 많이 받는데, 위성을 이용할 경우 주변국들로부터 유입되는 대기 오염물질을 효과적으로 감시할 수 있다. 또 결과물은 향후 대기오염과 관련된 국가 간 협상에서도 중요한 자료로 사용될 수 있다.

현재 우리나라는 보유한 환경위성이 없어 미국이나 유럽에서 개발된 극궤도 환경위성의 자료를 환경 감시에 사용한다. 그러나 극궤도 환경위성은 하루에 약 2분 정도만 한반도를 관측하기 때문에 자료가 턱없이 부족한 실정이다. 이에 환경부와 국립환경과학원은 2019년 발사를 목표로 정지궤도 환경위성을 개발하고 있다. 개발 중인 환경위성은 세계 최초의 정지궤도 환경위성으로 지상으로부터 약 3만 6000km 상공에서 미세먼지, 이산화질소, 이산화황, 오존 등을 관측할 수 있다.

우주에 떠 있는 환경위성이 하드웨어라면 위성에서 관측된 자료를 지상에서 처리하는 소프트웨어가 바로 ‘자료 처리 알고리즘’이다. 환경위성 개발에서 고성능 하드웨어 개발만큼이나 위성의 두뇌 역할을 하는 자료 처리 기술 개발 또한 중요하다. 현재 국립환경과학원에서는 국내 위성전문가 50여 명의 연구진과 공동으로 자료 처리 알고리즘을 개발하고 있으며, 원천 기술은 이미 확보한 상태다.

환경위성이 관측하는 주요한 대기 오염물질은 미세먼지다. 환경위성을 이용할 경우 미세먼지가 어디에서 발생해 어떻게, 또 얼마만큼 이동하는지 지속해서 감시할 수 있다. 환경위성 관측 자료는 지상 관측 지점 부족과 미세먼지 예보 모델의 불확실성을 극복하는 데 기여할 것으로 기대된다.

<국립환경과학원 지구환경연구과

윤종민 연구관>