울산과학기술원 서은교 연구원(왼쪽)과 이명인 교수. UNIST 제공

인공위성 관측과 모델시뮬레이션 자료를 통해 지구 곳곳의 가뭄을 살필 수 있는 기술이 나왔다. 농작물 작황을 예측하거나 대형 산불을 예방하는데 도움이 될 전망이다.

울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과 서은교 박사(조지메이슨대 연구원)와 이명인 교수 연구팀은 미국 항공우주국(NASA)과 함께 가뭄을 실시간에 가깝게 감시할 수 있는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

울산과기원 연구진에 따르면 가뭄 피해를 예방하기 위해선 토양 수분이 얼마나 부족한지 실시간 감시하는 기술이 필요하다. 현재 인공위성 전파를 사용해 지구 지표층 최대 5cm 정도 깊이까지 토양 속 수분 정보를 알아낸다. 하지만 관측 가능한 수분 정보에 시·공간적 한계가 있어 쓰임새가 제한적이다. 인공위성 전파가 식물 생장에 중요한 뿌리층 깊이까지 도달할 수 없고, 인공위성이 자전하는 지구의 극궤도를 도는 탓에 관측지역 또한 공백이 넓다.

연구진은 인공위성에서 관측한 토양 수분 정보를 모델 시뮬레이션 자료에 혼합하는 방식으로 정보 정확도를 높이는 데 성공했다. 모델 시뮬레이션은 강수량, 복사열, 지표 온도, 바람 등 변수를 복합적으로 고려해 뿌리 층을 포함한 지구 전체 토양 수분 양에 대한 정보를 제공한다는 장점이 있다. 이 때문에 인공위성에서 직접 관측한 토양 수분 정보와 모델 시뮬레이션 자료를 혼합하면 보다 넓은 범위에서 정확한 토양 수분 정보를 만들 수 있다. 이명인 교수는 “이번 연구는 가뭄 모니터링뿐만 아니라 가뭄을 중장기적으로 예측할 수 있는 기술 개발에도 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구는 원격탐사 분야 최고 학술지인 리모트 센싱 오브 인바이런먼트(Remote Sensing of Environment)에 12월 9일 자로 온라인 공개돼 출판을 앞두고 있다. 연구 수행은 기상청과 한국기상산업기술원 ‘기상·지진씨앗기술개발연구’ 지원으로 이뤄졌다.

권승혁 기자gsh0905@busan.com

권승혁 기자 gsh0905@busan.com