천리안위성 못 잡던 작은 산불까지 찾는다, 기상청, 8개 위성 묶어 산불 감시망 강화

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기존 위성 한 대로는 주변 지표면의 열과 구분하기 어려웠던 소규모 산불까지 우주에서 찾아내는 다중위성 산불 감시체계가 가동된다. 기상청이 천리안위성 2A호에 해외 저궤도위성 7기를 추가해 관측망을 8기로 확대하고, 위성별 해상도와 관측 주기의 차이를 결합해 산불 탐지 범위를 넓힌다. 기상청은 9월 10일부터 ‘다중위성 기반 산불 감시 정보’ 시범 서비스를 시작한다고 밝혔다. 2019년 7월부터 산불 감시에 활용해 온 천리안위성 2A호에 미국과 유럽의 저궤도위성 자료를 결합해 한반도 산불을 다각도로 관측하는 방식이다.

이번 감시망에는 미국의 S-NPP와 NOAA-20·21 등 3기, 유럽의 MetOp-B·C 2기, Sentinel-3A·3B 2기 등 모두 7기의 해외 저궤도위성이 추가된다. 이 가운데 5기 자료는 국가기상위성센터가 자체 안테나로 직접 수신하고, 나머지 2기는 유럽기상위성센터(EUMETSAT)를 통해 확보한다. 핵심은 관측 해상도의 차이를 활용하는 데 있다. 천리안위성 2A호의 공간해상도는 2㎞로 한 화소가 약 400㏊에 해당하지만, 해외 저궤도위성은 375m에서 1.1㎞ 수준으로 훨씬 세밀하게 지표를 관측할 수 있다. 화소 단위로 보면 약 14~121㏊ 수준까지 세분화돼 기존보다 약 3~28배 높은 공간해상도를 확보할 수 있다.

기상청은 서로 다른 위성의 관측 자료를 중첩하는 방식으로 산불 탐지 기술을 개발했다. 천리안위성 2A호가 넓은 지역을 지속적으로 살피고, 저궤도위성이 한반도를 통과할 때 고해상도 자료로 세부적인 산불 신호를 보완하는 구조다. 기존에는 산불의 열 신호가 주변 지표면에서 발생하는 열과 섞여 판별하기 어려웠던 작은 불까지 탐지할 수 있도록 한 것이다.

실제 검증에서도 탐지 성능 개선이 확인됐다. 기상청이 2025년 발생한 산불 가운데 해외 저궤도위성이 한반도를 통과한 205건을 대상으로 분석한 결과, 1㏊ 미만 소규모 산불의 탐지율은 천리안위성 2A호만 활용했을 때 1.3%에서 다중위성 활용 시 9.8%로 높아졌다. 1~10㏊ 규모의 산불 역시 탐지율이 12.5%에서 31.2%로 상승했다. 특히 천리안위성 2A호가 포착하지 못했던 산불 21건을 해외 저궤도위성이 추가로 찾아내면서 서로 다른 위성의 관측 특성을 결합하는 효과가 나타났다.

다중위성 감시는 산불 발생 여부만 확인하는 데 그치지 않는다. 불이 번지고 있는 경계인 ‘화선(火線)’을 파악하는 데도 활용된다. 천리안위성 2A호는 한반도를 2분 간격으로 관측하면서 산불이 발생했는지, 불이 계속 유지되고 있는지를 끊김 없이 살핀다. 여기에 해외 저궤도위성이 한반도를 지나갈 때마다 보다 높은 해상도로 산불의 화선을 포착해 불길의 확산 상황을 보완한다.

다만 위성 관측에도 한계는 있다. 관측 해상도로 식별하기 어려울 정도로 작은 산불은 탐지 대상에서 벗어날 수 있고, 제철소나 소각장, 산업단지처럼 고온의 열원이 상시 존재하는 시설 주변에서는 산불이 아닌 열원을 산불로 잘못 판단할 가능성도 있다. 기상청은 향후 탐지 정확도를 높이는 기술 개선을 계속 추진할 계획이다.

해외 저궤도위성은 각각 운용 궤도가 달라 한반도를 관측하는 시간이 일정하지 않다는 점도 변수다. 이에 기상청은 특정 시점의 위성 관측 공백을 보완하기 위해 최근 12시간 동안 수집된 해외 저궤도위성의 산불 탐지 결과를 하나의 영상으로 겹쳐 매시간 제공한다.

영상에서는 12시간 전 탐지 결과를 검은색으로 표시하고 현재 시점에 가까워질수록 붉은색으로 표현해 산불의 발생 지점과 시간에 따른 확산 방향을 한눈에 확인할 수 있도록 했다. ‘다중위성 기반 산불 감시 정보’는 9월 10일부터 국가기상위성센터 누리집을 통해 매시간 제공된다.

이미선 기상청장은 “쉬지 않고 지켜보는 천리안위성 2에이(2A)호와 한반도를 지날 때마다 작은 불까지 가려내는 해외 저궤도위성이 만나, 산불 피해를 최소화할 결정적인 순간을 놓치지 않는 데 힘이 되기를 바란다.”라고 밝혔다.

-한지현기자