기후변화로 중요해질 물안보…세계 첫 수자원위성 쏘아 올린다

핵심요약

해외서 받아온 위성 데이터 한계…KAI '본체'·항우연 '탑재체' 개발 추진
한국수자원공사, 세종에 '수자원위성 지상운영센터' 건립 중

미호천 제방 유실로 침수된 충북 청주시 오송읍 궁평2지하차도에서 군 장병들의 배수 작업과 동시에 119 구조대원들이 버스 인양 뒤 실종자 수색을 이어가고 있다. 오송=박종민 기자

기후변화로 물 안보와 수해 관리 중요성이 커지는 가운데, 오는 2027년 우리나라가 세계 최초로 쏘아 올릴 수자원 전용 위성에 국제사회 이목이 쏠릴 전망이다.

15일 환경부와 한국수자원공사(K-water)에 따르면 수자원위성 프로젝트는 국비 2008억 원을 투입하는 국가 연구과제(R&D)로, 한국항공우주산업(KAI)이 위성 본체 개발을, 한국항공우주연구원(KARI)이 탑재체 개발을 추진 중이다.

위성 발사만큼이나 중요한 건 위성이 포착한 데이터를 해석해 유의미한 정보를 도출해 내는 일이다. 이를 위해 수자원공사가 환경부 대행사업으로 세종시에 건립 중인 수자원위성 지상운영센터가 연내 문을 연다.

김병기 K-water연구원장은 "위성을 활용한 초정밀 재해 감시 및 대응 기술은 기후위기 시대에 국제협력을 이끄는 전략기술"이라며 "환경부와 협력해 기후재난을 예측하고 대응할 수 있는 세계적 수준의 기후테크 역량을 확보해 글로벌 시장을 선도하겠다"고 밝혔다.

한국형 수자원·수재해 감시 전용 중형급 위성 탑재체 형상 및 주요 사양. 한국수자원공사(K-water) 제공

국내 홍수부터 우크라 댐 붕괴까지…위성 정보 활용 무궁무진

현재 K-water연구원 수자원위성센터에서는 해외 위성 데이터에서 받은 정보를 분석해 다양하게 활용하고 있다.

지난 2023년 7월 중부지방 집중호우 때 충북 미호천 인근 농경지 등의 수면적이 강우 발생 전보다 약 111% 확대된 것을 관측해 침수 영역을 탐지, 범람과 제방 붕괴 피해 현황을 분석한 사례가 대표적이다.

수자원위성 정보를 이용한 미호천 홍수 분석 결과. 한국수자원공사(K-water) 제공

2023년 리비아 데르나 지역 집중호우로 인한 댐 붕괴와 침수 피해, 같은 해 모로코 마라케시 남부 지진 발생 당시 붕괴피해 및 지반변위 분석 등의 정보는 인도적 차원에서 환경부와 외교부가 데이터 제공을 지원하기도 했다.

이 같은 기술을 바탕으로 수자원공사는 현재 우크라이나 재건 사업에도 참여 중인데, 자포리자 원전에 냉각수를 공급하는 카호우카댐 등 수변환경 안정성 분석, 위성영상과 GIS(지리정보시스템) 정보를 활용해 루비우·우만·호로독·부차 4개 도시 분석 자료 등을 제공한다.

대전에 위치한 K-water 연구원 수자원위성센터 상황실 한쪽 벽면을 가득 채운 대형 화면엔 우주에서 지구를 관찰하는 각국의 위성이 수많은 점으로 표시돼 있다. 이 중 한 개의 새로운 점이 2027년 찍히는 것이다.

K-water연구원에 따르면 현재 8가지의 위성을 수집 또는 수신해 13개의 활용 산출물들을 생산해 내고 있다. 또한 재난 발생 시 위성에서 모니터링 정보를 산출해 현장에 빠르게 전파하기 위해 연구원 옥상에 직수신 인프라를 갖춘 지상국도 구축해 운영 중이다.

황의호 K-water연구원 수자원위성센터장은 "지금은 핀란드 등 해외위성을 사용하다 보니 하루 두 번 정도 관측할 수 있는데, 물 관련 재해를 실시간으로 관측하기엔 부족하다"면서 "우리 위성을 발사하면 시간과 해상도, 공간적 정밀도 등이 크게 개선될 것"이라고 말했다.

한국수자원공사(K-water) 수자원위성센터 상황실 한쪽 벽을 가득 채운 대형 관측 스크린엔 지구 주변을 돌고 있는 각 위성이 점으로 표시돼 있다. 초록색 점이 현재 기능하는 위성이며, 빨간색 점은 '죽은' 위성, 회색 점은 미션을 마치고 '우주 쓰레기'로 떠도는 위성을 의미한다. 환경부 공동 취재단

기후변화 대응 방점…글로벌 연구협력 및 사업 확대 추진

우리나라는 접경지역의 예고 없는 방류 등으로 항상 물안보 문제에 노출돼 있다. 홍수 예·경보 골든타임 확보를 위한 선제 대응 역량 강화도 절실하다. 이에 수자원위성은 미래 물 문제 대응을 위한 핵심 기술 자산이 될 것으로 전망된다고 K-water연구원은 전했다.

국내뿐만 아니라 국제적으로도 수자원 관측 정보의 중요성이 커지고 있다. 물산업 국제 정보분석기관인 글로벌워터인텔리전스(GWI)는 10년간 기후변화 피해의 69%가 물 관련 문제일 것으로 예측한다.

이에 국내 수자원위성 기술은 △위성체 수출 △위성데이터 분석 플랫폼(소프트웨어) △주로 저개발국을 대상으로 한 지상국 설치 등의 글로벌 협력 사업으로도 발전할 수 있다는 게 수자원위성센터 설명이다.

수자원공사는 이번 사업 1단계로 환경부 R&D 프로젝트로 중형급 수자원 전용 위성이 개발되면, 2단계는 자체 예산을 투입해 초소형 군집위성을 연계 운영한다는 방침이다. 초소형 위성 4기가 군집체를 형성해 이틀간 3회 관측, 댐과 수도 등 국유재산 감시 및 녹조, 접경지역 시설물, 식생 분석 등 분야에서 활용한다는 계획이다.

한국수자원공사가 자체 개발할 초소형 군집위성 형상과 사양. 한국수자원공사(K-water) 제공

한편 수자원공사는 17개국이 참여한 위성 기반 재난 대응 국제기구 '인터내셔널 차터(International Charter)'와 협력해 세계 기후재난 감시를 지원한다.

유럽연합(EU)이 주관하는 세계 최대 규모 기후 대응 R&D '호라이즌 유럽(Horizon Europe)'에서도 올해부턴 준회원국으로 활동하며 독일항공우주청(DLR) 등과 함께 기후변화 대응 기술 공동 개발을 추진할 예정이라고 전했다.

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