[기고] 위험기상의 원격탐사대, 기상레이더

김종석 기상청장./제공=기상청

겨울이 성큼 다가왔다. 찬바람이 불기 시작하는 겨울이 오면 가장 궁금해지는 것이 있다. 바로 ‘첫눈’이다. 이맘때쯤 기다려지는 첫눈 소식은 우리를 단숨에 아이로 만들어 버린다. 첫눈이 언제쯤 올까, 기다리기도 하고 화이트 크리스마스에 대한 이벤트가 매해 기획되기도 한다.

그렇다면 ‘첫눈’은 어떻게 관측하는 것일까? 지상에서 떨어지는 것은 사람이 관측할 수 있다, 그러나 하늘에 떠 있거나 먼 거리에 눈이나 비는 ‘기상레이더’를 통해 관측한다. 기상레이더는 대기 중으로 전자파를 발사해 비, 눈, 우박 등에 부딪혀 되돌아오는 반사 신호를 수신해 강수구름의 위치, 이동방향, 바람 등을 산출하는 기상 장비다.

그러나 ‘눈’의 경우 빗방울보다 레이더 반사 신호가 약하고 강수형태를 구분하기 힘들어 탐지능력이 떨어지는 편이었다. 이에 기상청에서는 ‘눈’의 탐지 능력을 보완하기 위해 올해부터 겨울철 강설 탐지능력을 향상시켰다.

더불어 레이더의 성능 향상을 위해 기존의 단일편파 기상레이더를 이중편파 기상레이더로 교체했다. ‘이중편파 기상레이더’는 수상체영상을 통해 눈, 비, 우박, 진눈깨비 영역까지 구분이 가능하기 때문에 생활 속 크고 작은 의사결정에 다양하게 활용이 가능하며, 방재 유관기관의 대설 재난 대책 의사결정 지원에도 큰 역할이 기대된다. 특히 해상에서 발달해 내륙으로 유입되는 태풍과 같은 위험기상을 조기에 감시하고 예측하는데 크게 활약하고 있다.

기상레이더는 비, 눈, 우박뿐만이 아니라 전국적으로 큰 피해를 입히는 태풍 등과 같은 위험기상의 감시 및 예측을 위해 매우 중요한 역할을 하고 있다. 특히 올해부터 우리나라로 접근하는 태풍의 위치, 이동속도, 강수 강도 등 정확한 실황 파악을 위해 레이더 기반 ‘태풍 중심 정보’를 1시간마다 분석해 예보관에게 제공함으로써 정확한 태풍예보로 태풍 피해를 최소화하기 위해 노력하고 있다.

기상청에서는 이처럼 위험기상의 조기 감시와 예측에 큰 역할을 하고 있는 기상레이더의 성능 향상을 위해 2014년부터 백령도를 시작으로 단일편파 기상레이더를 이중편파 기상레이더로 연차적으로 교체했다. 그리고 올해 강릉을 마지막으로 전국에 총 10개소의 이중편파 기상레이더 관측망 구축이 완료된다. 이중편파 기상레이더 관측망 구축 및 품질관리 기술 개발 등을 통해 레이더 강수량 추정 정확도는 2014년 43%에서 꾸준히 향상돼 올해 81%까지 도달했고, 내년에는 이론적 최고 정확도의 95% 수준인 84%를 목표로 하고 있다.

‘이중편파 레이더’는 기존의 단일편파 레이더와 달리, 수평으로 진동하는 전파와 수직으로 진동하는 전파를 함께 방사해 구름과 대기 중의 강수입자에 부딪혀 되돌아오는 신호를 분석해 강수입자의 모양과 크기 정보를 획득할 수 있다. 강수와 비강수의 구분이 용이하고, 눈·비·우박 등 강수형태의 구분도 가능하다. 따라서 이중편파 레이더를 활용하면 방재유관기관의 위험기상 대응 역량을 향상시키고, 국민의 생활 속 의사결정에도 다양하게 활용할 수 있게 된다.

기상청은 이중편파 기상레이더 관측망을 통해 선진국 수준의 관측 인프라를 성공적으로 구축했으며, 끊임없는 기술 개발과 서비스 개선을 통한 신속·정확한 위험기상정보 제공으로 국민의 생명과 재산을 보호하도록 노력할 것이다. 다가오는 겨울철, ‘눈’과 ‘위험기상’으로부터 기상레이더의 활약은 계속될 것이다.