기상청 국립기상과학원과 환경부 국립환경과학원이 25일 서해상에서 기상항공기(킹에어 350)를 이용하여 발생된 인공강우가 미세먼지를 얼마나 저감할 수 있는지를 분석하기 위한 합동 실험을 진행합니다.

 

기상청의 올해 첫 인공강우 실험은 환경부 미세먼지 관측과 병행하여 진행할 예정으로, 국립기상과학원은 인공강우 물질을 살포한 뒤 구름과 강수 입자 변화를 관측하고, 국립환경과학원은 미세먼지 저감 효과를 분석할 예정입니다.

 

이번 합동 실험에는 △항공기 △선박 △이동 관측 차량 △도시 대기 측정망 등 기상장비와 환경장비가 다양하게 활용되며, 실험 과정은 다음과 같습니다.

첫째, 기상장비를 활용하여 연직 △기온 △습도 △바람 등의 기상 여건 및 미세먼지 상황을 분석한 뒤, 실험에 적합한 장소를 찾습니다.

 

둘째, 기상항공기가 인공강우 물질(요오드화은)을 살포하면 국립기상과학원은 구름과 강수 입자 변화 사항을 관측하고, 천리안 기상위성과 기상레이더를 활용하여 인공강우 생성 효과를 분석합니다.

 

셋째, 기상관측선이 해안 지역과 해양 상공의 기상을 관측하고, 국립환경과학원은 해상의 기상관측선과 내륙의 도시대기측정소 등에서 인공강우 물질 살포 전부터 살포 후까지 대기의 미세먼지 농도 변화를 연속적으로 관측합니다.

 

인공강우는 주로 강우량을 늘려 가뭄 해소 등의 방안으로 연구되어 왔으나, 최근 국내 미세먼지 수치가 증가함에 따라 ‘인공강우를 이용한 미세먼지 저감 효과’를 확인하기 위해 이번 합동 실험이 마련됐습니다.

 

그동안 국립기상과학원은 인공강우 실험을 지속적으로 진행해왔으며, 2017년 말 기상항공기 도입 이후 인공강우 심화 실험을 통해 일부 지역의 강수 증가 현상을 확인했습니다.

 

그러나 인공강우를 이용한 미세먼지 저감 효과에 대한 분석은 연구 수준에 한계가 있어 이루어지지 않았는데요. 중국과 태국에서도 인공강우를 활용하여 미세먼지 저감을 시도한 바 있으나, 공식적인 성공 사례는 아직 알려져 있지 않았죠.

 

김종석 기상청장은 "인공강우의 미세먼지 저감 효과가 과학적으로 입증되면 현재 기초연구 단계에 있는 인공강우 기술을 실용화할 수 있도록 추가적인 연구를 추진할 것"이라며, "아울러, 올해 계획된 인공강우 실험을 국립환경과학원과 협업하여 수자원 확보 대책 및 미세먼지 저감 연구를 동시에 진행하겠다"고 말했습니다.

 

한편, 이번 합동 실험의 결과 중 기상분야는 1차적으로 실험 다음날 발표하고, 보다 과학적인 분석 결과는 전문가의 자문을 거쳐 오는 2월 발표할 예정입니다.

 

다음은 인공강우 관련질문에 대한 기상청의 답변입니다.

 

① 인공강우의 원리는 무엇인가요?

구름에서 비가 내리기 위해서는 구름 속의 강수입자가 성장하여 빗방울이 형성되어야 하는데, 인공강우는 구름 속에 인위적으로 강수입자를 성장시킬 수 있는 구름 씨앗(인공강우 물질)을 살포하여 빗방울의 성장시켜 비가 내리게 하는 기술입니다.

구름 씨앗으로는 실제 구름 씨앗과 구조가 유사한 요오드화은이나 염화나트륨 같은 흡습성 물질(물방울을 결집하여 구름 씨앗으로 작용)을 사용합니다.

 

② 인공강우의 국내·외 기술적인 수준은 어느 정도인가요?

미국과 같은 인공강우 선진국들은 국가적 차원에서 인공강우에 대한 프로그램을 운영하여 기술을 실용화하는 단계입니다.

우리나라는 인공강우 실험·검증에 대한 기술력을 축적하는 기초연구 단계로, 최고수준의 기술을 보유한 미국과 대비하여 기술 수준은 73.8%, 기술격차는 6.8년 가량으로 평가되고 있습니다.

 

③ 중국에서 미세먼지 제거를 위해 인공강우 실험을 한다는 언론 보도가 있는데 사실이 아닌가요?

2018년 중국 기상청 본부 주도로 상해 국제행사 시 미세먼지 저감을 위한 이벤트성 실험을 한 바 있으나, 그 결과는 공식적으로 발표하지 않고 있습니다.

 

④ 우리나라의 인공강우 실험 추진 현황은 어떻게 되나요?

2008년부터 2017년까지는 임대항공기를 활용하여 총 42회의 소규모 인공강우 실험을 실시하였고, 그 중 16회에서 효과가 확인되었습니다.

작년부터 본격적으로 기상항공기를 활용하여 인공강우 실험을 실시하였고, 총 12회 실험 중 9회에서 증우 효과가 있는 것으로 1차 분석이 되었으며 현재 실험결과에 대한 상세 분석이 진행 중입니다.

 

⑤ 이번 인공강우 실험을 실시하는 이유는 무엇인가요?

2018년부터 기상항공기 운항을 시작하면서 인공강우 실험을 지속적으로 해오고 있었으며, 2019년에도 15회의 인공강우 실험이 계획되어 있습니다.

이번 실험은 올해 첫 실험으로, 해상에서의 인공강우 실험을 수행하면서 환경부와 합동으로 미세먼지의 변화 여부를 확인하는 연구를 추가적으로 수행하는 것입니다.

 

⑥ 이 실험은 일회성으로 이루어지는 실험인가요?

아닙니다. 올해 중에 계획된 인공강우 실험을 실시하는 과정에서, 기상여건이 충족되는 경우 추가적으로 합동 실험을 하여 미세먼지 변화여부를 지속적으로 관측할 계획입니다.

 

⑦ 이번 인공강우 실험결과의 검증은 어떻게 이루어지나요?

기상청은 기상항공기에 탑재된 구름관측 장비로 구름입자 크기 증가 여부를 분석하고, 선박, 항공, 지상관측 자료와 수치예측 자료를 상호 분석하여, 인공강우 실험에 의한 증우 효과를 분석합니다.

 

환경부는 인공강우 영향지역과 주변지역의 미세먼지 농도 및 실험 전·후 목표지역의 미세먼지 농도 변화를 분석하여 인공강우에 의한 미세먼지 저감 여부를 확인합니다. 분석 과정에서 기상·환경 분야 전문가 검토회의 등을 거쳐 최종 결과는 실험 후 30일 전후로 발표할 계획입니다.

 

⑧ 인공강우 기술이 가뭄 경감이나 산불예방 대책이 될 수 있나요?

인공강우를 대규모 가뭄 해소나 산불 진화에 직접 적용하기 어려울 수 있지만, 봄철 가뭄기간에 앞서 댐 주위에 지속적인 인공증설을 통해 사전에 수자원을 확보하거나, 산불 빈발 시기에 인공강우를 통해 식생의 건조도를 낮추는 등 예방적인 효과는 기대할 수 있습니다.

 

다만, 이는 상당한 수준의 기술 확보가 선행되어야 하며, 이를 위해 과학적으로 검증 가능한 방법을 통해 지속적인 인공강우 실험·연구를 확대하는 것이 필요합니다.

 

⑨ 인공강우로 인한 기상이 왜곡되어 사막화, 가뭄, 수해 등 예상치 못한 환경적인 부작용이 발생할 가능성은 없나요?

인공강우 실험으로 인한 강수분포의 변화는 통상, 100∼ 200km2 정도의 국지적인 범위에서 일시적으로 나타납니다. 또한 인공강우 실험이 매우 간헐적, 국지적으로 이뤄지기 때문에, 기후적인 특성을 변화시키기는 어려울 것으로 판단됩니다.

 

⑩ 중국의 인공강우 실험이 우리나라에 영향을 주거나, 우리 인공강우 실험이 국외에 영향을 미칠 가능성은 없나요?

인공강우에 의한 영향이 나타나는 최대 거리는 약 200km 정도로 보고되고 있습니다.

 

중국과 한반도 사이에 최단 직선거리가(태안반도와 산둥반도 사이) 약 320 km이므로, 중국의 인공강우 실험이 한반도까지 영향을 미치지 않을 것으로 예상되며, 우리나라 서해, 경기권에서 실시하는 실험도 일본까지 영향을 주지 않을 것으로 판단됩니다.

 

⑪ 인공강우에 쓰이는 물질이 인체에 해롭지는 않은가요?

인공강우 실험에서 구름 씨앗(인공강우 물질)으로 염화나트륨과 요오드화은을 주로 사용하는데, 염화나트륨은 겨울철 제설제로 흔히 쓰이는 물질이고, 요오드화은도 국제적으로 인체 유해성이 없다고 보고되어 있습니다.

 

또한, 인공강우 실험 중 구름 씨앗은 시속 350km 이상의 속도로 비행하는 항공기에서 분당 40g 수준으로 매우 미량 살포되기 때문에 인체나 생태계 교란은 거의 없을 것으로 보고되고 있습니다.

 

⑫ 인공강우 실험 비용은 어느 정도이고, 2019년 향후 실험 계획은 어떻게 되나요?

이미 도입되어 있는 기상항공기를 활용하기 때문에, 인공강우 실험 수행에 직접적으로 소요되는 비용은 구름 씨앗(연소탄) 비용이 대부분을 차지하며, 1발에 약 30만 원으로, 한번 실험에 24발까지 사용하므로 대략 720만 원 가량 소요됩니다.

 

구름, 저기압 등 인공증설․증우 실험에 적합한 기상조건이 발생하는 경우에 맞춰 올해 중에 15회의 인공강우 실험을 실시할 계획입니다.