인공위성 실생활에 들어가 하늘의 눈

[지구촌 개벽 소식]

인공위성 실생활에 들어오는 하늘의 눈

자연재해 해양쓰레기 추적 원유 저장량 파악 우주사업 하나 둘 현실에 우주창업시대 개막

 

인공위성 1만 대 돌파

 

지금까지 인류가 발사한 인공위성 총누적수가 1만 대를 돌파했다. 미국의 비영리 과학시민단체인 UCS(Union of Concerned Scientists)가 집계한 자료에 따르면 폐기된 위성을 제외하고 실제 활동 중인 인공위성은 지난해 7월 31일 기준으로 2,787대였다.

인공위성은 지구를 돌며 세계 곳곳을 본다. 인공위성을 사용 목적별로 분류하면, 과학 관측·연구, 지구상의 경제 사회 활동의 지원, 군사를 포함한 안전 보장상 필요한 정보 수집, 우주 공간을 이용하는 산업 활동등이 있다.

인공위성이 이제 실생활에 속속 들어오고 있다. 쇼핑몰 주차장에 주차한 차량을 분석하거나 개발도상국의 차량, 건물 수 변화를 토대로 빈곤 해결 정책 수립에 활용하는 것은 응용 분야가 다양해지고 있다.

토양 속 수분 정보로 가뭄 정도를 예측

 

지난해 12월 28일 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학과 서은교 박사와 이명인 교수 연구팀은 미 항공우주국(NASA)과 함께 인공위성이 관측하는 토양 수분 정보를 통해 가뭄을 감시할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

연구 결과는 지난해 12월 9일 국제학술지 환경원격감시 인터넷판에 먼저 공개됐다. 기존 인공위성은 마이크로m(100만분의 1m) 파장대의 전파를 사용해 최고 5cm까지의 지중 정보를 알아낸다. 그러나 가뭄 정보를 알려면 지표를 수십 cm까지 조사해야 한다.

연구팀은 인공위성으로 관측한 토양 수분 정보와 다른 정보, 즉 강수량·복사열·지표온도·바람 등 변수를 복합적으로 고려해 뿌리층을 포함한 지구 전체의 토양 수분량에 대한 정보를 추측했다. 공기 중의 수분정보와 인공위성 정보를 합치면 1020cm 아래의 토양수분정보까지 얻을 수 있다.

위성사진으로 농작물의 생육 상태를 분석해 곡물 가격도 예측할 수 있다. 이명인 교수는 "이번 연구는 가뭄 감시뿐 아니라 가뭄을 중장기적으로 예측할 수 있는 기술 개발에도 사용될 것"이라고 말했다.

스티로폼이 반사되는 빛을 분석하여 해양 쓰레기 추적

 

스티로폼=styrofoam 같은 해양쓰레기도 사람이 직접 나오지 않고 인공위성으로 실태를 파악할 수 있다. 국립해양조사원 국가해양위성센터에서는 다목적 실용위성 '아리랑 3A호'로 동해·서해수욕장 두 곳을 촬영했다. 이 위성영상 정보를 분석 알고리즘 시스템에 학습시켰다. 스티로폼의 빛과 반사의 차이를 위성이 포착해 주변 물체와 구별시키는 원리다.

다음으로 연구팀은 인천 옹진군에 있는 무인도 사승봉도를 위성으로 촬영해 사진을 분석했다. 위성영상분석과 드론 인력을 현장에 투입해 조사한 결과를 비교했더니 위성이 약 84% 수준의 탐지 정확도를 보였다. 앞으로 기술이 발달하면 스티로폼뿐 아니라 목재, 폐어구 같은 쓰레기 종류도 분류할 수 있다는 것이다.

●저장고 지붕 높이로 원유 저장량 파악

 

미국의 위성사진 분석업체 '오비탈 인사이트 Orbital Insight'는 위성사진을 통해 국제유가 변화를 예측한다. 이들은 원유 저장고를 찍은 위성사진에 주목했다. 원기둥 모양의 원유 저장고는 지붕이 원유에 떠 있다. 원유가 가득 차면 저장고 지붕이 원기둥 높이 끝까지 올라가고 채워지지 않으면 지붕은 낮게 내려간다. 보관량에 따라 지붕이 위아래로 움직이는 것이다.

이 때문에 위성사진을 보면 저장고 지붕에 검은 그림자가 진다. 오비탈 인사이트는 이 위성사진과 인공지능, 복잡한 수학을 동원해 탱크 안에 원유가 얼마나 저장돼 있는지를 파악했다. 원유 저장량의 변동 추이를 알면 수요 변화를 파악해 유가까지 예측할 수 있다. 「오비탈 인사이트」는 전세계 26,000의 원유 저장소의 재고 정보를 헤지펀드, 에너지 기업 등에 판매하고 있다.

●국내 민간기업도 인공위성 산업 개시

 

한국에서도 민간기업이 나서고 있다. 한컴인스페이스는 우주로 인공위성을 쏘아 올려 위성의 움직임을 관제하는 인공위성 지상국 시스템을 만들고 있다. 이것에 의해, 위성 화상을 수신한 다음 처리·분석한다. 최명진 한컴인스페이스 대표는 올 2월 머니투데이와의 인터뷰에서 위성을 직접 만들 수 있는 나라는 세계 67개국 정도이고 위성 데이터를 받아 처리할 수 있는 나라도 드물다며 한국은 북한에 대해 위성 감시 업무를 해온 만큼 영상처리 분석 노하우가 축적돼 있다는 게 강점이라고 말했다. 한국이야말로 인공위성 활용 산업이 성장하기 좋은 환경을 갖고 있다는 것이다.

바야흐로 우주 창업 시대가 열리고 있다. 우주여행, 우주왕복선, 우주통신, 우주청소 등 어안이 벙벙하던 우주사업이 하나 둘 현실로 나타나고 있다. 이제는 우주를 지배하는 자가 세상을 지배하는 시대다.

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