[이슈] 미세먼지 감축 '인공강우', 첫 발을 내딛다
[이슈] 미세먼지 감축 '인공강우', 첫 발을 내딛다
  • 송병훈 기자
  • hornet@energydaily.co.kr
  • 승인 2019.02.01 08:27
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인공강우 기술, 아직 기초단계… 가야할 길 멀다
미세먼지 저감 등 인공강우 실효성 확보 위한 기술 축적 시작
올해 15회 실험 계획… 국내 기상환경 최적화, 기술개발 박차

[에너지데일리 송병훈 기자] (초)미세먼지. 최근 들어 이만큼 국민들의 이슈로 떠오르고, 또 그만큼 우리를 괴롭히는 존재도 찾기 힘들 것이다. 매일 미세먼지 농도를 확인하는 일이 이제는 일상이 됐다. 그에 따라 정부와 관계기관에서 이를 저감하기 위한 다양한 조치들이 강구되고 있음도 당연하다.
그러나 미세먼지에 대한 연구는 아직 초반이고 신뢰할 수 있는 데이터도 한계가 있는 만큼, 근본적인 해결책 마련에는 아직시간이 필요할 것으로 보여진다. 우리나라만의 노력으로 해결될 수 있는 사안도 아니다.
이같은 상황에서 '인공강우'를  통한 미세먼지 저감 영향 실험이 시도돼 관심을 모으고 있다. 아직까지 기상선박 및 지상 정규관측망에서 유의미한 강수 관측은 없는 것으로 확인되고 있지만, 인공강우 실용화를 앞당기기 위한 기술 축적 등 여려 면에서 의미가 있다는 설명이다.
지난 1월25일 관계부처·기관간 협업을 통해 진행된 인공강우 실험과 관련된 내용을 지면에 담았다.

인공강우 전체 활용장비 개념도
인공강우 전체 활용장비 개념도

합동 실험, 진행과 결과는?

기상청 국립기상과학원(원장 주상원)과 환경부 국립환경과학원(원장 장윤석)은 지난달 25일 서해상에서 기상항공기(킹에어 350)를 이용, 인공강우의 미세먼지 저감 영향을 분석하기 위한 합동 실험을 진행했다.

기상청은 기상위성영상, 이동관측차량 관측정보, 수치예보모델 예측자료 등을 활용해 분석한 결과, 실험 당일 기상조건이 인공강우 실험을 하기에 적합하다고 판단, 이날 오전 10시부터 영광 북서쪽 110km 해상에서 인공강우 실험을 수행했다고 밝혔다.

기상항공기는 오전 10시경 인공강우 물질(요오드화은)을 살포한 뒤 구름 내부의 강수 입자 변화를 관측했고, 기상관측선은 인공강우 실험효과 관측을 위해 인공강우 실험 지역을 중심으로 기상관측을 수행했다.

그리고 국립환경과학원은 기상관측선에 장착한 미세먼지 관측장비와 내륙의 도시대기측정소 등에서 대기의 미세먼지 농도 변화를 연속적으로 관측했다.

실험 결과, 기상항공기에서는 구름 내부에서 강수입자의 크기가 증가한 것이 관측됐지만, 기상선박 및 지상 정규관측망에서는 유의미한 강수 관측은 없는 것으로 나타났다.

이와 관련 이번 합동 실험은 기상청과 환경부가 협업을 통해 인공강우를 이용한 미세먼지 저감 영향 연구에 첫발을 내디딘 실험이자, 미세먼지를 줄이기 위한 다양한 노력의 출발점으로서 의의가 있다고 설명했다.

특히 기존의 인공강우 실험은 '육상에서 제한적'으로 진행됐지만, 이번 실험은 육지에서 약 110km 이상 떨어진 서해상에서 광범위하게 수행함으로써 향후 인공강우의 실효성을 확보하기 위한 다양한 노력의 시작이라고 강조했다.

향후 계획은?

이번 실험에서 유의미한 강수 관측은 없었지만, 영광 지역에 위치한 모바일 관측차량에서 수분 동안 약한 안개비 현상이 있었고, 기상선박 주위 해상에 비를 포함한 구름이 목격돼 정밀 분석을 진행중이다.

인공강우 및 미세먼지 저감 효과에 대한 상세 분석 결과는, 보다 과학적인 분석과 전문가의 자문을 거쳐 2월 말에 기상청과 환경부가 합동으로 발표할 예정이다.

발표에는 기상레이더, 기상위성 관측자료를 활용한 구름 발달 분석, 인공강우 물질 살포 전·후 구름내부의 강수입자 관측자료 상세분석, 기상선박의 미세먼지관측자료 및 인근지역 도시대기측정망 관측자료 분석 결과, 그리고 향후 인공강우 실험 및 미세먼지 합동관측 추진에 대한 계획이 포함될 것으로 전해졌다.

뿐만 아니라 인공강우 실험 및 미세먼지 합동관측 활동도 계속된다.

2019년 운항계획에 따라 상세 기상여건을 분석, 올해 15회 가량 인공강우 실험을 실시할 계획이다. 실험은 1차와 같이 미세먼지 저감효과 분석이 가능하도록 최대한 요건이 충족되는 시기에 협업으로 추진된다.

이를 통해 현재 기초단계에 머물러 있는 인공강우 연구개발을 강화하고, 구름물리실험챔버 구축 등 실용연구를 확대한다는 방침이다. 구름물리실험챔버는 미국, 러시아, 중국 등 인공강우 선진국에서 지상에 구름내부 조건의 실험실 만들어 다양한 인공강우실험을 수행하는 장치다.

또한 미국, 중국, 러시아 등과의 기술교류를 통해 우리나라 환경에 적합한 인공강우 항공실험 기술 및 검증 개발에도 적극 나선다.

비행 중 인공강우물질 살포 모습
비행 중 인공강우물질 살포 모습

※ 인공강우 실험 Q&A

- 이번 인공강우 실험은 성공인가, 아니면 실패인가?

▲ 구름입자 크기 변화와 약한 안개비가 육안으로 관측돼 인공강우에는 유의미한 결과를 얻은 것으로 판단되지만, 추가 정밀분석이 필요하다. 향후 수치모의자료, 레이더, 위성 등 보다 다양한 자료로 상세 분석, 판단할 예정이다.
인공강우 실험은 지상강수 관측여부로 단순하게 성공과 실패를 결정하기보다는, 인공강우 물질 살포를 통해 구름 내부의 구름과 강수입자 성장과정을 이해하고, 지상강수량 증가를 위한 과학적인 성과를 쌓아가는 과정으로 보는 것이 바람직하다.

- 이번 인공강우 실험이 급하게 추진된 것은 아닌가?

▲ 기상청은 지난해 12월 수립한 '2019년  기상항공기 운항계획'에 따라 이번 첫 인공강우 실험을 시행했다. 미세먼지에 대한 국민의 관심이 증가함에 따라 환경부와 협의를 진행해 오다 최근 구체화되면서 실험을 함께 진행했다.

- 실험일은 인공강우를 성공할 수 있는 기상조건이었나?

▲ 인공강우 실험에 적합한 기상조건과 지역을 선정하기 위해 예보관 등 전문가들과 여러 차례 토의를 진행했으며, 실험 2일전에 1월25일 오전 경기도 서쪽해상, 1일전에는 군산 서쪽해상으로 실험일과 위치를 선정했다.
그리고 실험당일 현장에서 추가관측을 통해 인공강우 물질 살포지역의 기온, 구름특성, 바람 등의 기상상황을 고려, 영광 북서쪽 110km 해상으로 최종 위치를 결정했다.
그 이유는 실험일 오전 5시, 25일 03시 특별 고층관측 분석결과, 서해상 해수면 온도와 대기기온 차이로 인해 하층운이 형성될 것으로 예상됐고, 실험일 오전 7시에는 위성영상 분석 결과 충청도 서쪽해상으로 하층운이 위치한데 이어 9시 전후로 실험지역 상공에 유입될 것으로 예측됐기 때문이다.

- 올해 인공강우 실험 15회는 모두 서해에서 진행되는가?

▲ 서해와 중부지방에서 인공강우 실험을 진행할 예정이며, 산악에서의 강설효과가 중요한 겨울철에는 주로 평창 등에서 인공증설 실험을 진행할 계획이다.

- 인공강우 기술을 실용화하기 위해 필요한 것은?

▲ 우선, 국내 구름 및 기상조건 특성을 분석하기 위한 구름물리 관측·분석·검증 기술이 필요하다. 또한 강수량 증가를 위한 인공강우 물질 개발 연구와 함께, 전문인력 훈련 및 국제적 기술교류를 통해 인공강우 전문가를 양성해야 한다.
이를 통해 국내 기상환경에 최적화된 인공강우 실험기술 개발로 인공강우 효율성이 향상되고 실용화가 가능하게 될 것이다.