이산화탄소와 메탄 등의 온실 가스가 지구 온난화의 주요 원인이되고 있다는 것은 잘 알려져 있지만, 이 가스가 도대체 어디에서 왔는지를 알기 위해서는 인공위성에 의한 정밀 관측이 필수적이다. 미국의 일반 대중 과학 잡지 Scientific American이, 하늘 위에서 지구 환경을 지켜보는 인공 위성에 대해 설명했다.
■ TROPOMI
"대류권 감시 장치(TROPOspheric Monitoring Instrument：TROPOMI)"는, 2017년 10월 3일에 유럽 우주국에서 쏘아올린 지구 관측 위성이다. 자외선과 가시 광선, 적외선 등을 파악하여 1초마다 표면의 약 2600km×7km의 영역을 관측하는 TROPOMI는, 24시간동안 전 지구를 커버하는 대기 오염 지도를 만들고있다.
이산화탄소, 일산화탄소, 질소 산화물, 그 외 다양한 유해 물질의 상세한 세계 지도를 만들 수있는 TROPOMI에 대해, ESA의 지구 관측 디렉터 인 조셉 애쉬바허 씨는 "유럽의 이정표"라고 부를정도로 칭찬하고있다.
<TROPOMI가 만든 대기 오염 지도는 이런 느낌>
2019년 6월 쿠릴 열도의 라이코케(Raikoke)섬에 있는 화산이 분화 했을 때, 대기중으로 퍼진 이산화황을 추적 한 지도도 공개하고 있다.
■ Claire
"Claire"는 캐나다 몬트리올에 본사를 둔 신생 기업 GHGSat가 쏘아올린 개념 증명용 인공위성이다. GHGSat의 직원이 제안한 아기 이름을 가진 Claire의 역할은, TROPOMI 등의 인공 위성과 연계하여 대기 중의 메탄 가스를 관측하는 것이다. 전자 레인지 크기의 소형 센서 유닛을 가진 Claire이지만, 그 정확도는 놀라 울 정도로 상세하고, 대기 오염 및 특정 위치에서의 메탄 가스 누출까지 발견 할 수 있다는 것.
그 일례가, 카메룬의 롬 팡거 댐에서 대량의 메탄 가스가 방출되는 것을 밝혀낸 적이 있는데, 그것이 다음의 이미지다. 화석 연료를 태우지않아 깨끗할 것 같은 댐의 수력 발전이지만, 물속에 잠겨있던 숲의 나무들이 분해되는 것으로 대량의 메탄 가스가 발생, 기후 변화의 원인이 될 가능성이 있다고 한 것. Claire처럼 정밀하게 메탄 가스의 모니터링이 가능한 인공 위성을 사용하면, 이처럼 메탄 가스가 발생하고있는 지역뿐만 아니라 발생원까지 정확하게 식별 할 수있다.
GHGSat의 CEO인 스테판 제르맹 씨는 "Claire는 주로 산업 분야에서 활용할 것을 염두에두고 있지만, 규제 당국과의 협력에도 관심이 있습니다. 언젠가 Claire의 관측 데이터가 정책 결정에 도움이되게되면 좋겠네요"라고 환경 보호에 종사 할 의욕을 내비치고 있다는.
■ Bluefield의 CubeSat
Claire에 추종하여 메탄 가스 감시의 일익을 담당 할 예정인것이, 미국 캘리포니아에 본사를 둔 신생 기업 Bluefield의 인공 위성 "CubeSat"이다. Cubesat는 특정 인공 위성의 이름이 아니라, 수 Kg 정도의 소형 인공위성의 총칭으로, 다른 인공위성 발사에 합승하는 등 발사 비용을 극한까지 억제 할 수있는 것이 최대의 특징이다.
Bluefield는 아직 인공위성을 우주로 발사하지 않았지만, 2020년에 첫 발사를 예정하고 있다는 것. Bluefield의 요담 아리엘 CEO는 "조만간 NASA 등의 우주 기관은 그 업무를 민간 기업에 위탁할 것"이라고 말하고, 비용 효율적인 높이를 무기로 우주 개발 전망을 밝히고있다.
■ GeoCarb
한편, NASA도 2014년에 발사 된 궤도 탄소 관측 위성(OCO-2)의 성공에 힘입어, 더욱 강력한 이산화탄소와 메탄 가스를 모니터링 할 수있는 "GeoCarb" 개발에 착수, 2020년 초반 발사를 위한 준비를 진행하고있다.
지구 전역을 감시하는 TROPOMI와 Claire와 달리, GeoCarb는 아메리카 상공 3만 5800km의 정지 궤도에서 남북 아메리카의 대기를 관측한다. 세계 제 2위의 이산화탄소 배출국 인 미국을 포함하여 북아프리카 대륙과 아마존 열대 우림이 위치한 남미를 24시간 상세히 모니터링하여 엘리뇨와 라니냐 등 기상 및 온실 가스 관계를 탐구하는 것이 가능하다는 것.
NASA는 "천연 가스 생산에 의한 메탄 가스의 누출은 미국의 산업에 50억 달러에서 100억 달러의 손해를 입히고있다"고 지적하고, 그 대책에 도움이 기대되는 GeoCarb에는 환경 보호와 경제 양면에서 활약할 전망이라고 한다.
