파라오 카지노

지난 10일(수) 언론 보도를 통해 3월에 발생한 경북 산불 당시 기상 위성에 불구름이 포착됐다는 사실이 알려졌다. 이 불구름은 ‘파라오 카지노 적란운’으로, 비 대신 돌풍과 낙뢰를 동반해 산불을 키우는 독특한 구름이다. 이 구름은 어떻게 생겨났으며 어떻게 포착된 것일까.

이번 파라오 카지노 적란운은 한국 기상위성인 천리안위성 2A호 적외선 채널에서 관측됐다. 천리안위성 2A호는 2018년 12월 남미 프랑스령 기아나에서 발사된 정지궤도 위성으로, 지표면 위 대략 36,000km 상공에서 지구의 자전 속도와 동일한 속도로 지구 주위를 공전하고 있다. 이 위성은 한반도 관측 자료는 2분 간격으로, 동아시아 관측 자료는 10분 간격으로 생산하며 이를 통해 태풍 중심위치나 집중호우 탐지 등 다양한 관측 정보를 제공한다. 전문가들은 천리안위성 2A호가 여러 측면에서 세계적으로 우수한 수준의 위성이라고 평가한다. 서명석 교수(국립공주대 대기과학과)는 “천리안위성 2A호는 탑재 채널 수가 16개이고 공간 해상도*가 500m~2km이며, 주기적인 센서 성능 검정을 통해 관측 자료의 일관성을 유지하고 있다”라고 설명했다.

적외선 채널은 온도를 이용해 구름을 탐지한다. 지구에 있는 대부분의 물질은 대기의 창* 구간에서 흑체*에 가까운 성질을 보여 온도가 높은 지역에서는 강한 적외선 복사를, 낮은 지역에서는 약한 적외선 복사를 방출한다. 인공파라오 카지노은 관측된 적외선 복사의 방출 정도를 통해 지표와 대기의 온도를 추정한다. 구름은 지표보다 높은 곳에 있어 온도가 낮기에, 특정 지역의 온도가 갑자기 낮아졌다면 구름이 형성된 것으로 볼 수 있다. 이 원리를 토대로 구름 꼭대기의 온도를 추정할 수 있다. 예컨대 위 사진의 적외선 컬러 강조 영상에서 초록색으로 표시된 부분은 영하 40℃ 내외임을 의미한다.

그렇다면 정지궤도 기상파라오 카지노으로 구름의 정보를 어디까지 파악할 수 있을까. 한국에서 운용하는 정지궤도 기상파라오 카지노으로는 구름의 고도 정보와 최상층 온도 등 최상층 정보만을 알 수 있다. 이상무 교수(지구환경과학부)는 “우리 파라오 카지노이 가시광선, 근적외선, 열적외선을 관측하는데, 해당 파장대는 구름을 온전히 투과할 수 없기 때문”이라고 그 이유를 밝혔다. 이런 정지궤도 파라오 카지노의 한계를 극복하기 위해 중국은 파장이 긴 마이크로파 센서를 탑재한 정지궤도 기상파라오 카지노 시험 운영을 준비 중이다. 마이크로파 센서는 구름 내부의 수상체(水霜體)*와 상호작용 할 수 있어 구름의 물방울량과 그로 인한 강수량을 추정할 수 있다. 한편, 최근에는 인공지능 기술을 활용해 정지궤도 기상파라오 카지노 관측 자료로 구름의 내부 구조를 파악하는 알고리즘도 개발 중이다. 다만 이 교수는 “아직 초기 단계이며 물리적으로도 간접적인 방법이라 정확도는 떨어질 것”이라고 전했다.

^{*공간 해상도: 항공사진이나 파라오 카지노 영상 등에서 한 영상소(pixel)에 대응하는 지상 면적(가로×세로). 공간 해상도가 500m라는 것은 영상 속 픽셀 하나가 가로 500m, 세로 500m의 지상 면적을 나타낸다는 의미다. 기상 파라오 카지노의 공간 해상도가 500m이면 구름·눈·산불 연기 같은 대규모 현상을 세밀하게 포착할 수 있는 정도다.}

^{*대기의 창: 지구 표면으로부터의 복사가 대기층을 잘 투과해 우주로 방출되는 파장대 영역.}

^{*흑체: 모든 파장의 전자기파를 완전히 흡수하고 온도에 따라 최대한의 복사 에너지를 방출하는 이상적인 물체.}

^{*수상체: 수증기의 응결 등으로 생성된 강수·구름·안개입자 및 바람에 의해 지표에서 날리는 비나 눈등을 포함한 모든 입자.}

적란운은 수직으로 발달하는 구름으로 여름철 집중호우와 천둥번개를 동반한다. 대기의 하층이 따뜻하고 상층이 차가우면 대류 현상이 발생해 대기가 불안정해지고, 이때 수증기가 충분히 존재하면 적란운으로 발달한다. 서울대 지구환경과학부 서재명 연구원은 “적란운은 따뜻하고 습한 공기가 상승해 수증기가 응결하면서 방출되는 잠열을 에너지원으로 삼아 대류권계면(약 10~12km)까지 발달한다”라고 설명했다. 구름 꼭대기 온도가 영하 40℃ 이하면 높은 고도까지 발달한 적란운일 가능성이 크다. 하지만 산불이 발생한 지역은 고온·건조하기에 일반적인 적란운이 형성되기 어렵다. 손석우 교수(지구환경과학부)는 “산불이 났음에도 초록색 부분이 영상에 나타났다면 파라오 카지노 적란운으로 보는 것이 가장 적합하다”라고 설명했다.

파라오 카지노 적란운(pyrocumulonimbus)은 산불의 강한 열로 인해 상승류가 강화되고 나무·풀·토양 등에 포함된 수분이 증발해 발생한다. 파라오 카지노 적란운은 급속도로 발달하면서도 강우와 같은 기상현상을 거의 발생시키지 않는데, 그 이유는 산불로 인해 다량 발생하는 연기 속 에어로졸에서 찾을 수 있다. 이 입자들은 구름 속 응결핵 역할을 하며, 일반적인 적란운보다 많은 응결핵으로 인해 물방울은 더 작게 형성된다. 크기가 작은 물방울은 충분히 커지지 못해 빗방울로 떨어지기 어렵다. 

이렇게 강우로 이어지지 않는 파라오 카지노 적란운은 산불 진압에 도움이 되지 않는 데다가 진화 작업을 방해하고 불길을 키우기도 한다. 서재명 연구원은 “(파라오 카지노 적란운은) 비화(飛火)와 낙뢰 가능성을 높인다”라고 지적했다. 구름 발달 과정에서 발생하는 강한 하강류와 돌풍이 불씨를 멀리 날려 산불 규모를 확대하고, 내부의 에어로졸이 구름의 전기 구조를 바꿔 낙뢰 발생 가능성을 높인다는 것이다. 또 서 연구원은 “돌풍과 하강류가 진화 대원의 현장 접근과 헬기 운용을 방해해 파라오 카지노 진압을 어렵게 한다”라고 덧붙였다.

3월 22일 경북 의성에서 시작된 산불은 약 10만 헥타르의 산림에 피해를 줘 역대 최악의 산불로 기록됐다. 전문가들은 역대 최대 규모의 산불에서 처음 관측된 파라오 카지노 적란운이 두 가지 의미를 갖는다고 본다. 파라오 카지노 적란운이 산불을 더 키웠을 가능성을 제시하는 동시에, 파라오 카지노 적란운의 발생 조건이 그만큼 까다롭다는 사실을 보여준다는 것이다. 서재명 연구원은 “(발생 조건이 까다로운 이유는) 구름 형성에 필요한 수분을 대기의 수증기에서가 아니라 나무·풀·토양에 있던 수분으로 충당해야 하기 때문”이라고 설명했다. 또한 『미국 기상학회 회보』에 게재된 「The untold story of pyrocumulonimbus」에 따르면, 파라오 카지노 적란운은 성층권 에어로졸층에까지 영향을 미치는 것으로 나타났다. 기존에는 화산 폭발만이 성층권 에어로졸층에 영향을 줄 수 있다고 여겨졌지만, 파라오 카지노 적란운도 같은 효과를 낸다는 사실이 확인된 것이다. 이는 파라오 카지노 적란운을 만들어내는 산불의 강도가 화산 폭발에 버금갈 만큼 강력함을 시사한다.

기후변화로 인해 잦아진 고온·건조한 날씨는 대형 산불의 발생 가능성을 높이고, 대형 산불은 파라오 카지노 적란운의 형성을 도우며, 파라오 카지노 적란운은 산불 진압을 어렵게 만든다. 기후변화가 산불을 더 크게, 더 자주 일어나게 만드는 셈이다. 이는 산불뿐만 아니라 폭우, 폭설, 우박 등의 자연재해에도 해당하는 말이다. 전문가들은 구름 연구를 통해 이런 자연재해를 대비하고 예측할 수 있다고 말한다. 서명석 교수는 “구름은 떠 있는 위치, 시간, 종류에 따라 기후 변화에 미치는 영향이 천차만별”이라며 구름 연구를 통해 이런 불확실성을 줄일 수 있다고 설명했다. 또 이상무 교수는 “구름에 대한 이해도를 높여 미래 기후 예측성이 향상되고 이에 따라 기후위기에 대한 선제적 대응 방안 및 시점을 명확화할 수 있을 것”이라고 말했다.

파라오 카지노 관측은 구름 연구의 필수적인 수단이다. 이상무 교수는 이를 “구름은 3차원 입체 구조를 띠며 다양한 기상 조건에 따라 형성 과정이 달라 복잡성이 매우 크다”라며 “이를 수학적으로만 기술하는 방식에는 한계가 있어 파라오 카지노 관측이 필요하다”라고 밝혔다. 하지만 한국의 정지궤도 파라오 카지노만으로는 구름의 내부를 자세히 알기 어려워 연구진들은 미국·유럽·일본·중국 등의 극궤도 파라오 카지노* 관측 자료를 통한 연구도 하고 있다. 이들 국가의 극궤도 파라오 카지노에는 강우레이더, 구름레이더 등의 센서가 탑재돼 있어 구름의 내부 정보까지 파악할 수 있다. 이렇게 각국이 확보한 파라오 카지노 자료는 국제적으로 활발히 공유되고 있다. 서명석 교수는 “세계기상기구 가입국 간에는 각국에서 관측한 자료와 모델 정보를 매일 실시간으로 교환한다”라고 전했다. 전문가들은 이렇게 교류가 활발한 이유로 파라오 카지노 자료의 검증 곤란 문제와 기상·기후 문제의 전지구성을 꼽았다. 이 교수는 “파라오 카지노 자료를 검증하기 위해서는 다양한 국가에서 관측한 지상 자료나 항공기 관측 자료와 같은 현장 자료를 분석할 수밖에 없다”라고 설명했으며 서 교수는 “기상 현상은 국경이 없다”라고 강조했다.

^{*극궤도 파라오 카지노: 고도 약 600~800km에서 남극과 북극을 잇는 궤도를 따라 공전하는 파라오 카지노.}

천리안파라오 카지노 2A호의 수명은 4년밖에 남지 않아 올해부터 한국항공우주연구원과 민간 기업이 차세대 기상파라오 카지노 ‘천리안파라오 카지노 5호(GK5호)’의 개발 사업을 추진한다. 18개 채널을 탑재하고 7개 채널에서 해상도를 4배 가까이 향상하는 것을 목표로 하는 GK5호가, 기후위기와 이로 인한 혹독한 재난으로부터 세계인을 지키는 등대 같은 역할을 충실히 수행하기를 기대한다.

삽화: 박수민 기자

kayla24@snu.ac.kr