토양에서 우주로, 가뭄 감시의 새 시대

유희동

기상청장

우리가 매일 걷고 서고 살아가는 이 땅, 그 아래 깊숙이 자리한 토양은 단순히 지면을 넘어 생명을 품고 자연의 섬세한 변화를 감지하는 생명체 그 자체다. 토양은 생명을 키우는 터전이며, 특히 그 속에 스며있는 수분은 생명의 터전에 필수적인 생명선의 역할을 한다. 이 토양수분은 식물의 성장을 비롯해 기후변화, 수자원 순환 등 지구상의 모든 생명체와 환경에 깊이 연결되어 있으며, 그 중요성은 말로 다 표현할 수 없을 정도다. 그런데 이처럼 중요한 토양수분이 고갈된다면, '가뭄'이라는 치명적인 자연재해로 이어질 수 있다.

기상청 발표자료 '2023년 연 기상가뭄 발생 특성'을 살펴보면, 1974년 이후 10년 단위로 100일 이상 나타난 기상가뭄 햇수가 최근 10년에는 5회였다. 다른 기간이 0~2회인 것과 비교하면 기상가뭄이 증가하고 있음을 알 수 있다. 특히, 2022년 봄철 우리나라는 이동성고기압의 영향으로 맑은 날이 많아 전국적으로 강수량이 적었다. 여름철에는 주로 북태평양고기압이 동서로 발달을 유지함에 따라 중부지방에서 저기압 및 정체전선이 발달하여 강수가 중부지방에 집중된 반면, 남부지방에는 충분한 양의 비가 내리지 못해 가뭄이 나타났고 그 이듬해인 2023년 봄철까지 이어졌다. 이처럼 최근 기후변화로 기상가뭄의 연별·지역별 발생 격차가 크게 나타나는 경향이 있어, 선제적인 가뭄 대응을 하기 위해서는 더욱 가치 있는 기상가뭄 정보가 필요하다. 이러한 상황에서 토양수분의 정확한 모니터링과 효율적인 관리가 그 어느 때보다 중요해졌다.

이에 기상청은 천리안 위성자료와 인공지능 기법을 활용하여 개발한 토양수분 자료를 실시간으로 제공하고 있으며, 이는 우리나라 전 지역에 대한 빈틈없는 가뭄 감시를 지원하고 있다. 이 자료는 지상 관측 자료와 비교했을 때 절대오차가 약 4.3%, 상관계수가 약 0.72로, 지표의 균질성이 낮아 정확한 관측이 어려움에도 매우 우수한 품질을 나타낸다. 특히, 미국항공우주국의 전지구지표자료동화체계(GLDAS)와 유럽중기예보센터의 재분석(ERA) 토양수분자료보다 높은 정확도를 보여, 우리나라 지면 특성에 더 적합한 자료임이 입증되었다. 천리안위성 토양수분자료는 기상청 수문기상 가뭄정보 시스템을 통해 행정구역 및 수자원 단위(대권역, 중권역, 표준유역)로 하루에 한 번 제공되며, 가뭄 대비와 대응 전략 수립에 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있다.

가뭄은 단지 물 부족의 문제가 아니라 식량 생산과 생태계 건강, 심지어 경제와 사회 전반에 걸쳐 광범위한 영향을 미치는 복합적인 문제다. 따라서 가뭄에 대한 우리의 대응 또한 단순히 물을 절약하는 것을 넘어서, 지속가능한 물 관리 전략과 기후변화에 대한 적극적인 대응이 포함되어야 한다. 천리안 위성자료나 인공지능과 같은 첨단 기술을 활용한 토양수분 모니터링은 이러한 전략의 중요한 구성 요소가 되며, 가뭄으로부터 식량 안보를 확보하고 생태계를 보호하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다.

2011년 천리안위성 1호부터 현재의 2A호에 이르기까지, 기상위성을 통해 장기간 축적된 우리의 위성자료들은 우리나라의 가뭄 감시뿐만 아니라 전지구 기후변화를 감시하는 핵심기후변수 역할을 할 것이다. 앞으로도 기상청은 도전적인 연구와 기술 발전을 통해 천리안 기상위성의 활용도를 높이고 인공지능 정확도를 개선하는 데 최선을 다하고자 한다. 이러한 지속적인 노력이 국민의 안전한 일상을 지키고 재해로부터 소중한 인명과 재산의 피해를 줄이는 데 이바지할 수 있기를 기대해 본다.