[이미디어= 황원희 기자] 인공위성 SWOT를 통해 지표수와 지구상의 호수, 강, 저수지의 95% 이상을 측정할 것으로 보인다.
물은 생명의 원천이지만 그 중요성에도 불구하고, 인류는 지구의 담수체에 대해 놀라울 정도로 제한된 시각을 갖고 있다. 연구진은 전 세계 몇 천 개의 호수에 대해서만 믿을 수 있는 수위 측정을 하고 있으며, 지구상의 중요한 강 체계 중 일부에 대한 데이터는 거의 없는 것으로 나타났다. SWOT(Surface Water and Ocean Topography;지표수 및 해양지형) 위성은 그 엄청난 공백을 메울 것으로 보인다. 이는 지구 물 순환에 대한 더 나은 이해를 제공하는 데 도움을 줌으로써, 수자원의 더 나은 관리에 도움이 될 뿐만 아니라 기후 변화가 호수, 강, 저수지에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 지식을 줄 것이다.
미국 NASA와 프랑스 우주국 중앙우주국(CNES)의 협업으로, 캐나다 우주국과 영국 우주국이 공동으로 SWOT를 11월에 캘리포니아의 반덴버그 우주기지에서 발사한다고 밝혔다. 관련 연구진은 프랑스 칸에 있는 탈레 알레니아 스페이스가 운영하는 한 시설에서 인공위성에 대한 작업을 마무리하고 있다.
SWOT는 지구 표면 수역의 높이를 측정하는 것을 포함해 몇 가지 주요 과제를 가지고 있다. 바다 위를 관측하는 일도 중차대한 임무다. 위성은 60 마일(100 킬로미터) 미만 지름의 소용돌이와 같은 이전 해수면 위성이 관측할 수 없었던 작은 특징들을 관측할 수 있을 것으로 보인다. SWOT는 또한 지구의 호수의 95% 이상을 측정할 것이며 폭은 330피트(100미터) 이상에 달한다. 현재의 데이터베이스에서는 전 세계 수천개의 호수에 대한 정보가 담겨있지만 향후 SWOT를 이용함으로써 200만에서 300만개 사이로 숫자가 늘어날 것으로 예상된다.
또한 물의 양을 정확하게 측정함으로써 물 예산을 세울 수 있는 것은 물론 얼마나 많은 양의 물이 들어오고 나가는지 정확히 파악할 수 있다. 특히 기후변화가 지구의 물 순환을 가속화하고 있기에 이는 매우 중요하다. 온난화되면서 대기가 더욱 많은 물을 머금을 수 있으며 폭풍우의 힘도 강력해질 수 있기 때문이다. 이는 순차적으로 농작물에 피해를 입히면서 농장에 혼란을 일으키며 지역사회의 수자원 관리를 어렵게 만들어 악순환에 빠질 수 있다.
SWOT는 KaRIN (Ka밴드 레이더 관측기)라고 불리는 새로운 기기를 사용하여 게임의 판도를 바꿀 수 있다. 이는 레이더 펄스를 수면으로부터 반사시키고 동시에 두 개의 안테나로 귀환 신호를 수신한다. 이 안테나들은 붐을 따라 33피트(10미터) 떨어져 있어, 연구자들이 지구 표면의 대략 75마일 폭(120킬로미터)을 따라 정보를 수집할 수 있게 해주는데, 위성의 이전 방식보다 더 넓은 경로를 제공한다.
이런 종류의 시스템에 필요한 거대 안테나 붐은 믿을 수 없는 안정성을 필요로 하고, 연구자들이 지구의 해양과 담수체의 측정을 위해 매우 정밀한 계산을 필요로 하기 때문에 까다로운 기술을 요한다.
이미 궤도에 있는 인공위성은 바다, 매우 큰 호수, 매우 넓은 강 등의 수위나 수역의 표면적을 측정할 수 있다. 하지만 시간이 지남에 따라 부피의 변화를 계산하기 위해서, 과학자들은 다른 시기 다른 기구들이 측정한 범위와 높이 측정을 일치시킬 필요가 있다. 이는 전 세계 강을 통해 얼마나 많은 물이 흐르는지, 얼마나 많은 양이 변화하는지와 같은 기본적인 세부 사항들을 결정하는 데 어렵게 만든다.
작년에 네이처지에 발표된 것을 포함한 일부 연구는 수위 측정을 사용함으로써 전세계의 호수와 강이 시간에 따라 어떻게 변하는지 조사해왔다. 그러나 연구자들이 SWOT로부터 기대하는 데이터는 물의 수위와 표면적을 더 잘 관측할 것이며, 이 두가지가 지구의 더 넓은 지역에서 샘플링될 것이다. 일단 궤도에 오르면 SWOT는 하루에 약 1테라바이트의 처리되지 않은 데이터를 되돌려 보내 더욱 광범위한 관측이 기대된다고 연구진은 밝혔다.
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