[지금은 기후위기] 드론으로 만든 북극 ‘바다 얼음’ 지도 나왔다

[아이뉴스24 정종오 기자] 기후위기를 보여주는 여러 지표 중 ‘북극 바다 얼음(해빙)’ 지표가 있다. 북극에서 해빙이 어떻게 변화하느냐에 따라 지구 가열화(Heating) 정도를 파악할 수 있기 때문이다. 북극 해빙은 ‘지구 온도조절자’로 꼽힌다.

북극 해빙은 그동안 그 규모와 현황을 1979년부터 인공위성으로 살펴왔다. 최근 그 변동성이 워낙 커 여러 데이터를 종합할 필요성이 제기되고 있다. 인공위성 자료는 전반적 이해에는 도움은 되는데 세밀한 부분까지 확인하는 것에는 한계가 있었다.

이런 가운데 극지연구소(소장 강성호)가 세계 최초로 북극해를 떠다니는 바다 얼음의 고해상도 수치표고모델을 제작했다. 드론을 이용했다.

수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)은 위치별 높낮이 정보를 3차원 좌표에 담은 자료이다. 모델을 활용하면 해빙의 거칠기나 면적, 부피 등 물리적 특성값을 계산할 수 있다. 이 값들은 해빙의 현재와 미래 모습을 분석하는 데 필요한 기본 정보이다.

북극 해빙은 북극으로 들어오는 태양 빛을 반사해 지구의 온도를 조절하는 역할을 한다. 지구 가열화 등의 영향으로 최근 40년 동안 그 규모가 40% 줄면서 북반구 이상기후 현상의 원인으로 지목되고 있다.

해빙 변동성을 자세히 분석해야 함에도 접근과 활동 반경이 제한되기 때문에 북극 바다를 돌아다니면서 해빙을 직접 측정하는 방식으로는 충분한 정보를 얻기 어렵다. 인공위성은 해빙의 특성을 고해상도로 관측하는 데 한계가 있다.

◆기후변화 원인 분석과 예측 정확도 높여

극지연구소 원격탐사빙권정보센터(센터장 김현철 책임연구원)는 관측 범위를 넓히면서 해상도를 유지하는 방법으로 드론을 선택했다.

드론을 활용한 연구는 이전에도 있었다. 바다에 떠서 움직이는 해빙을 대상으로 수치표고모델을 만든 것은 이번이 처음이다. 일반적으로 촬영 중 대상 지역이 변하면 수치표고모델 제작할 수 없어 불규칙하게 이동하는 해빙은 해당 기술을 적용하기 어려운 것으로 인식됐다.

연구팀은 2017년 드론으로 6만2000㎡ 크기의 면적을 관측하고 해빙의 표면 특성과 움직임을 고려한 신기술을 적용해 수치표고모델을 제작하는 데 성공했다. 정확도는 이전 드론 영상처리 기술을 적용했을 때보다 3배 이상 높아졌다.

연구팀은 지난해 북극연구 사상 최대 규모였던 MOSAiC (Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate) 프로젝트에도 참여해 1년간 표류하며 북극 바다를 탐사한 독일 쇄빙연구선 주변의 해빙 변화를 관측했다.

이번 연구결과는 원격탐사와 사진측량 분야의 국제 학술지 ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 2월호에 실렸다.

김재인 극지연구소 박사는 “실제 값에 더 가까워진 북극 해빙의 수치표고모델 정보가 기후변화 원인 분석과 예측의 정확도를 높이는 데 이바지할 것으로 기대한다”고 말했다.