크레마클럽

학창시절 학교에서 수업 연장 일환으로 혹은 견학으로 과학관을 몇 차례 간 적이 있다. 돔 형태로 되어 있는 강당(?)으로 들어가 의자에 앉으면 잠시 후 실내 불이 모두 꺼지고 의자를 뒤로 젖히라는 안내 방송이 흘러 나온다. 그리고 둥근 천장 에는 마치 쏟아지기라도 할 것 처럼 선명한 별이 가득하다. 우와~ 함성 소리가 들리고 그 소리가 그대로 이어지며 설명과 함께 화려한 우주쇼가 펼쳐진다. 실제 하늘의 별이 아닌 인공으로 만든 일종의 쇼이지만, 평소 주의 산만했던 녀석들도 그 순간 만큼은 당연하다는 듯 집중하게 만든다.

 

분명 이 책을 읽으려고 선택할 때만 해도 표지에 적힌 '뉴 스페이스'라는 말대로 '우주 상업화'나 '민간 우주사업' 등을 먼저 떠올렸다. 좀 더 구체적으로 말하면 스페이스 X의 '펠컨 로켓'처럼 우주선을 발사하고 귀환시키는 장면을 떠올렸다는 말이다. 물론 책 제목에 '인공위성', '원격탐사' 등의 표현이 있었음에도 불구하고 말이다. 그런데, 이상하게 책을 다 읽고나서 리뷰를 막상 쓰려고 하니 학창시절 과학관에서 보았던 실내 우주쇼가 먼저 떠오른다. 왜 그런걸까 한참을 생각해 보니 우리는 천체망원경을 통해 우주(혹은 지구 밖 행성들을)를 보며 감탄하지만, 우리는 역으로 인공위성을 통해 지구의 곳 곳을 보며 감탄하고 있었다. 아마도 이런 공통점 때문이 아니었을까 싶다.

 

개인적인 감상이 너무 길어졌는데, 이 책은 '뉴 스페이스' 시대의 우주사업 중에서도 좀 더 세부적인 분야에 초점을 둔 책이다. 우주사업 하면 앞서 말한 로켓 발사나 귀환 같은 것을 떠올리게 되지만, 우주 사업에는 로켓만 존재하는 것은 아니다. 물론 인공위성 역시 성공적인 발사가 이루어져야 활용이 가능하긴 하지만, 여기서는 성공적으로 발사되 안정궤도에 위치한 인공위성을 '활용'하는 것에 중점을 두고 있다. 과거에는 위성을 통한 지구의 상황을 군에서 주로 활용했었지만, 군에서 시작한 인터넷이 민간생활에 활용되듯 이제는 위성 또한 군사분야 뿐만 아니라 이제 민간영역으로 그 범위가 확장되고 있다. 이 책의 저자는 민간영역이라고 할 수는 없지만 항우연 국가위성정보활용지원센터에서 위성에서 보내는 지구의 영상(이미지)를 활용해 연구하는 일을 하고 있다. 그 일을 한 마디로 정리하면 '원격탐사'라고 할 수 있다. 지구에서 지구밖을 연구하는 것이 아닌, 역으로 지구에 앉아 우주에서 지구 곳곳을 찾아 다니며 연구하는 것이다. 이 상황을 저자의 표현을 빌리면 인공위성을 활용한 원격탐사를 '인공위성을 타고 떠나는 지구 여행'라고 말한다.

 

사실 저자의 저 표현을 선뜻 이해하지는 못했다. 억지로 짜맞춰 보자면, 구글 어스나 카카오맵 스카이뷰 등을 통해 어렸을 때 다녔던 학교나 살았던 동네, 가고싶은 여행지 등 여러 이유로 항공 지도 서비스를 흥미롭게 이용했던 기억을 떠올려 보는 정도 였다. 항공 지도 서비스도 한 두번 검색하다보면 시간가는 줄 모를 정도로 충분히 흥미를 불러일으키기 때문이다. 그런데, 책을 읽고 나니 저자가 말하는 '지구 여행'은 우리가 흔히 생각하는 단지 가벼운 '여행'의 의미는 아니었다. 원격 탐사를 통한 위성 사진은 생각지도 못한 다양한 방법으로 활용되고 있었고, 그 가능성은 무한했다. 그리고 그 과정에서 지구 곳곳의 심각한 문제를 기존과 다른 시각에서 발견할수도 있었다. 저자가 말하는 '지구 여행'은 보다 진지하고 때론 묵직한 숙제를 주는 의미의 여행이었다. 그런데, 우주에서 지구 사진을 찍는 이유는 무엇일까?

 

 

우주에서 지구 사진을 찍는 이유

 

대게 인간은 어떠한 문제에 봉착하면 온 시선이 거기에만 집중하게 되며 시야가 좁아진다. 그러면 주위에서 그런 말을 하곤 한다. 한 발 떨어져서 좀 넓게 바라보면 어떨까? 라고 말이다. 인공위성 사진(이하 '위성사진') 역시 그렇다. 우리가 살고 있는 세상은 매우 복잡하게 얽혀 있기 때문에 좁아진 시야에서 벗어나 지구를 하나의 시스템 혹은 덩어리로 바라봐야 할 필요가 있기 때문이라고 저자는 말한다. 즉, 적당한 거리를 두어 넓어진 시야로 보면 보다 종합적이고 객관적으로 볼 수 있기 때문에 지상에서(물론 요즘은 드론을 통해 위에서 내려다 본 영상이나 이미지를 보다 더 많이 얻을 수 있기는 하지만..) 바라보는 시선의 한계를 넓은 시야에서 확보된 사진이 보충해주어 쉽게 납득하지 못했던 문제나 현상들을 이해시키거나 해법을 찾는데 중요한 역할을 해주고 있어 위성사진은 갈수록 그 역할의 중요성이 커지고 있다.

 

그와 관련된 사례를 책에서 찾아보면 다음과 같다.(p.218 이하) 현재 진행형인 코로나19가 기후변화와도 관련되어 있다는 말은 언론 등을 통해 많이 접했을 것이다.(물론 숙주를 박쥐나 돼지에서 찾기도 하지만..) 책에서 든 사례는 지구 온난화로 빙하가 녹는 현상과 바이러스 전파에 대한 내용이 등장한다. 빙하가 녹는거랑 바이러스랑 무슨 상관일까 싶을지도 모르겠다. 흔히 빙하가 녹으면 그로인해 홍수가 잦아져 갑자기 불어난 물이 일으키는 피해를 먼저 떠올리게 되는데, 이 보다 더 큰 문제는 빙하가 녹으면서 그 속에 묻혀 있던 바이러스들이 퍼질 수도 있다는 점이다. 실제로 2016년에 러시아에서 이로인한 문제가 발생했었다고 한다.

 

토양의 단면을 봤을 때 2년 이상 계속해서 얼어있는 땅을 영구동토층이라고 한다. 이 영구동토층은 북반구 대륙의 24%가까이 차지한다고 하는데, 이 땅은 언 상태이기 때문에 생명이 활동하지 않지만 이 땅에는 멀게는 수억년전에 살거나 멸종된 생명체들이 존재했었다. 거기에 무엇이 존재했었는지는 추정만 할 뿐 막상 맞닥뜨리기 전까지는 누구도 알 수가 없다. 그런데 생각지도 못했던 큰 위기가 2016년에 러시아 시베리아에서 발생한 것이다. 갑자기 이상 고온으로 기온이 한 달 이상 영상 35도를 넘는 날이 지속되자 영구동토층이 녹으면서 그 안애 있던 탄저균이 세상 밖으로 드러났고 그 균에 의해 순록 2,300마리가 떼죽음 당하고 어린 목동이 사망을 한다. 탄저균은 극심한 온도 차에서도 내성이 강해 땅속에서 100년 이상 생존하기 때문에 생화학 무기로 사용가능할 정도로 위험한 물질이다. 단지 이상 고온으로 지상에서 확인된 사실만과 함께 빙붕의 붕괴 모습 등이 담긴 위성 사진을 통해 그 원인을 보다 명확히 이해할 수 있다. (※ 2016년 러시아 사례는 '영구동토층 바이러스', '영구동토층 탄저균'으로 검색하면 자세한 내용을 확인할 수 있다.)

 

 

인공위성 영상 VS. 일반 사진

 

 

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[사진-  위] (p.29)  지표를 구성하는 물질에 따라 각 파장대에서 태양빛에 반응하는 특성이 달라 기록된 파장대별 반사도 특성으로 그 직역이 어떤 물질로 이루어졌는지 확인할 수 있다.

[사진-아래] (p.33)  센티널 위성으로 촬영한 우리나라 아산 지역 사진으로 파장대별로 촬영한 다중밴드 영상으로 합성해서 다양한 색조합으로 표현한 것이다.(사진 모두 같은 지역이다.)

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왜 인공위성으로 촬영한 것은 '영상'이라는 표현을 하고 있을까? 사람의 눈은 적색, 녹색, 청색 3원색을 기본으로 하는 가시광선 파장의 빛만 인식할 수 있다고 한다. 반면에 인공위성 카메라는 가시광선은 물론 사람 눈으로는 볼 수 없는 적외선 스펙트럼까지도 감지하는 센서가 달려 있어서 일반 카메라와는 다르게 촬영이 된다고 한다. 즉, 인공위성 카메라는 가시광선까지도 3색으로 나누어 각 파장대별로 빛에 반응한 지구 표면의 반사 특성을 따로 기록한다고 한다.(p.30) 이러한 특성 때문에 인공위성으로 촬영한 결과물(이하 '위성영상' 또는 '위성사진')은 사진이라기보다 영상이라고 표현하고 있다고 한다. 솔직히 이 내용을 포함해 책에서 인공위성 촬영 결과물을 '영상'이라고 하는 이유를 아직도 완전히 이해하지는 못했다. 아마도 '영상'하면 움직이는 장면을 떠올리기 때문인 것 같다.

 

그런데, 이 위성영상들은 디지털카메라나 스마트폰 카메라로 찍으면 현장에서 바로 확인할 수 있는 것과는 달리 촬영 결과물은 바로 시각화된 결과물로 확인하는 것이 가능하지 않다고 한다. 인공위성 카메라로 촬영하면 동시에 3색 파장에 반응한 각 각 지표의 반사값이 기록된 영상들과 근적외 파장에 반응한 지표의 반사값 기록 총 4장의 영상이 만들어지고, 이 4장의 영상들은 후처리를 통해 분석 용도 즉, 활용도에 따라 각 각 다른 다른 색조합의 사진으로 만들어진다. 아래 사진과 같이 말이다. 뿐만 아니라 이렇게 후처리한 위성영상이 단순 데이터가 아닌 정보로 활용하기 위해서는 전체적인 명암 조정이나 노이즈 제거 등의 전처리 과정을 거쳐야 된다.

 

단 한번이었지만, 흑백필름으로 사진을 찍고 직접 현상을 해 본적이 있었다. 수동 카메라로 초점 맞추는 것도 쉽지 않았지만, 암실에서 현상할 사진 크기로 확대하고 용액에 담그고 말리고 다시 그 용액을 씻어내고 하는 그 과정도 정말 쉽지 않았는데, 위성영상의 가공과정은 상상을 초월하는 것 같다. 이 책은 인공위성 촬영 결과물에 대한 이야기를 하는 책이지만, 위성영상 가공 과정 만으로도 매우 어렵고 섬세한 기술을 요하고, 이 분야 역시 또 하나의 직업이구나 하는 점을 새삼 느끼게 된다.

 

그리고 여담이지만, 위성영상 분석에 관심 있는 분이라면 색채학에 대해 미리 공부해두는 것도 굉장한 도움이 될 것이라는 생각이 든다. '색채학'이라는 그 과목 자체도 정말 만만치 않다. 미술계나 디자인계에서만 도움이 될 거라고 생각했던 과목이 위성영상 분야에서도 도움이 될 수 있겠다고 생각하니 다시 한 번 고정관념에 대해서 그리고 쓸데없는 배움은 없다는 생각을 하게 된다.

 

 

다양한 위성 사진의 활용 분야

 

위성사진은 어디에 쓰일까? 라고 물으면 대게 군사분야를 제외하고는 기후나 재해재난을 먼저 떠올리게 된다. 나 역시 그랬다. 그런데, 생각보다 활용되고 있는 분야가 많았다. 물론 책 속에서 저자가 제시한 내용들 중에는 아직 활용되지 않는 분야도 있었지만, 추후 얼마든지 활용될 가능성이 많았다. 대표적으로 '경기 예측'을 들 수 있다. 코로나가 막 확산되던 2020년을 기준으로 전 후의 상황(예: 마트, 광장 등의 유동인구나 주차 차량 수) 등을 통해 분석한 경기 예측을 한 경우다.

 

해상범죄에도 활용된다. 위치 추적 장치를 끄고 배의 이름을 몰래 바꾸는 식으로 악용하면 사실상 추적이 불가능한데, 일명 이런 허점을 노린 수산 마피아들을 인공위성이 촬영한 현장의 모습과 사진을 증거로 범죄자들을 구속할 수 있었던 사례가 2014년 미국에서 있었다. 이 증거 사진은 단지 범죄자들을 구속하는 것으로 끝나지 않았고, 불법 조업의 효과적 단속을 위한 대안과 불법 조업으로 획득한 수산물을 수입 금지하는 법안까지 통과시키기도 했다. 중국 불법 어선으로 몸살을 안고 있는 우리나라에게 있어 귀기울일 수 밖에 없는 활용 사례이다.

 

 

 

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[사진] (p.131)  사우디아라비아의 사르한 와디 일대 관개농업이 확대되는 모습이다. 1987년에 텅 비어있던 건조한 땅에 20여년 만에 대규모 경작지가 들어선 모습이다.

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사진 설명에서 보다시피 온전히 사막이었던 땅이 20여년 만에 대규모 경작지로 바뀌게 된데는 역사적 이유가 있다. 1973년 아랍권과 이스라엘 사이에 2차 중동전쟁이 벌어지며 석유 수출 금지 조치로 국제유가가 오르며 전 세계적으로 경제에 큰 타격이 가해지자 사우디아라비아에선 곡물을 수입하는데 어려움을 겪게 된다. 그 때 식량안보의 중요성이 부각되며 석유 채굴 기술을 사막 아래 묻힌 지하수를 끌어올리는 데 응용하며 농수로 활용하기 시작하며 자급자족할 수 있는 시스템을 만들기 시작한 것이다. 그러나 지하수가 고갈될 위기에 처해 곧 바닥을 드러낼 것으로 예상되며 또 다른 위기에 처하게 된다. 이 사례에서는 '석유'와 '지하수'가 주축이 되지만, 위성사진이 만들어지는 과정을 생각해 보면 각 지표의 반사값으로 해당 지형에 묻힌 다양한 광물 등 지질 특성을 추측 또는 확인하며 광물자원을 탐사하는 것도 가능하다.

 

위성영상에서 얻은 정보가 때로는 국제 관계나 정치적 이슈, 기업의 마케팅 전략 등

다른 배경 지식이나 정보와 결합되면 여러 가지 방식으로 해석되고 활용되면서

사회.경제 지표로서 부가가치가 높은 고급 정보가 될 수 있다. (p.61)

 

이처럼 위성사진은 앞서 언급했던 기후변화와 바이러스 관계나 광물자원과 산업/경제 관계 동향처럼 그동안 별개라고 생각했던 지구에서 일어나고 있는 다양한 현상들을 연결시켜 그 원인과 해법을 찾는데 새로운 역할을 하고 있다.

 

 

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컴퓨터 화면 또는 인쇄된 이미지 자료로만 접했던 지구의 다양한 모습을 담은 일명 '위성 사진'을 볼 때 이 사진 자료들이 활용 분야는 범위가 한정될 거라고 막연하게 생각을 했었었다. 그런데, 이 책을 읽다보니 '융합'이란 단어를 새삼스레 떠올리게 됐다. 인공위성으로 촬영된 결과물을 후처리를 통해 시각화 하는 과정 그리고 그렇게 만들어진 데이터를 전처리 과정을 통해 정보로 만드는 기술 또한 중요하지만, 그렇게 만들어진 정보를 제대로 활용하고 분석하기 위해선 활용도에 따른 어마어마한 배경지식이 필요하다는 사실을 확인할 수 있었기 때문이다.

 

책 속에는 더 다양한 사례가 많지만, 리뷰에 언급한 몇 몇 사례만 보더라도 위성사진을 시각화하고 정보화하는 과정에서 해당 촬영물에 대한 배경지식을 얼만큼 갖고 있느냐에 따라 나오는 결과물이 다를 것이고, 그 결과물을 통해 분석하거나 예측해내는 결과물 또한 달라질 것이다. 나역시 기후와 관련 도서나 기사를 보면서 단편적으로 생각했던 내용들을 저자의 해설이 담긴 위성사진을 통해 보면서 똑같은 사안도 전혀 다른 시각으로 받아드리기도 했고, 평소에 단편적으로만 생각해 이해하지 못했던 내용들을 비로소 이해하게 되는 경우도 있었다. 우주에서 지구 사진을 찍는 이유를 아주 아주 조금은 느낄 수 있었다.

 

책에 등장한 사례들은 대부분이 미국의 사례들이다. 위성사진을 활용한 민간기업들은 대부분이 NASA 출신이었다. 그들이 그곳에서 연구하며 발견한 가능성들을 먼저 실현한 것이다. 그들 중 일부는 위성사진을 통해 분석한 자료들을 실제 결과가 나오기 전에 예측치를 제시했고, 그 예측치는 실제 결과와 거의 100%에 가까운 최소한의 오차범위를 보이기도 했다. 예전과 달리 이제는 전 세계에 무상 배포 되고 있는 위성사진이 많기는 하지만, 해외에서 조차 우리 국토를 30cm 근접 거리에서 확인하고 정보화 할 수 있음에도 정작 우리나라의 경우 국가 위성영상에 대한 접근이 쉽지 않은 상황이라 민간 활용은 고사하고 산업화는 아주 먼 얘기인 상황이라고 한다.

 

작년에 호모 스페이스쿠스를 읽으며 우주 사업에 대한 가치의 중요성을 인식하지 못하고 국제우주정거장 사업 참여를 정부차원에서 거절했었다는 내용을 읽으며 참 답답했었는데, 조금 더 정부에서 이 분야에 대한 관심과 지원에 노력을 기울였으면 좋겠다. 그나마 다행인 건 조금씩 드물긴 해도 이 책의 저자를 포함한 관련 분야 종사자들이 계속해서 책을 통해 목소리를 내고 있다는 점이다. 최근에 국내 한 언론사에서 '뉴 스페이스'를 주제로 한 국민보고대회를 개최하고 그 내용을 담은 책이 또 출간되었다고 한다. 며칠후면 이제 그 책을 통해 또 다른 우주 이야기를 만나게 된다. 내가 이 분야와 관련된 일을 앞으로 하게 될지는 알 수 없다. 그렇지만, 이런 책을 계속 찾아 읽으며 적어도 꾸준히 이 분야에 관심을 가지려고 한다. 우리나라에서도 지구를 담은 증거의 보고인 위성 영상을 제대로 활용하고 수입이 아닌 역수출할 수 있을만큼 성장하는 날이 오길 기대해 본다.

 

 

** 본 게시글은 YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다. **

 

 

  대한민국은 '우주강국'으로 거듭나야만 한다. 왜 '우주'인가? 수익성은 낮고 개발비는 엄청나게 들어가는 '우주개발'에 왜 대한민국 같이 조그만 나라가 뛰어들려고 하는가? 미국도 천문학적인 비용이 드는 '아폴로 계획'을 달착륙과 함께 과감히 삭감했더랬다. 그래서 아폴로 11호가 최초로 달착륙을 한 이후로 두 번 다시 착륙을 시도조차 하지 않았던 것이다. 아무도 2등은 기억하지 않기 때문이다. 그후로도 아폴로 우주선은 쏘아올려지긴 했지만 제대로 된 연구성과가 뒷받침 되어지지도 않았고, 미국시민들의 흥미도 점점 시들해져서 결국 종결되고 말았다. 그런데 왜 대한민국이 우주개발에 뛰어들려고 하느냔 말이다.

 

  한마디로 말하자면, 대한민국의 미래는 '우주사업'에 있다. 단순한 '우주개발'이 아니라 분명한 사업이다. 지금은 국가 차원에서 정부가 주도하고 있지만 점차 민간기업이 이끌어가게 될 것이 틀림없다. 그만큼 우주사업은 황금알을 낳는 사업이기 때문이다. 하지만 감이 잡히지 않을 것이다. 도대체 우주선을 쏘아 올려서 어떻게 장사를 할 수 있는지 말이다. 그만큼 우리는 아직까지도 우주에 대해서 잘 모르고 있는 셈이다. 미국의 예를 들자면, '아폴로 키즈'가 성장해서 ＜스페이스 X＞의 일론 머스크, ＜블루 오리진＞의 제프 베이조스, 그리고 ＜버진 갤럭틱＞의 리처드 브랜슨이 되었다. 모두 '민간 우주여행 서비스'를 계획하고 있는 이들이다. 우리도 '나로호 키즈'가 성장해서 활약하고 있을 2040년대를 기대할 수밖에 없는 대목이다.

 

  하지만 당장 수익을 낼 수 있는 아이템은 없을까? 왜 없겠는가. 바로 '인공위성'이다. 우리나라는 '발사체' 개발은 늦어졌지만, '인공위성'에서만큼은 이미 우주선진국 대열에 나란히 서있다. 그만큼 인공위성을 만드는 수준이 상당하다는 뜻이다. 그렇다면 각설하고, 인공위성으로 무슨 돈을 벌 수 있다는 말인가? 바로 '위성사진'이다. 고해상도의 카메라를 장착한 인공위성은 하루에도 수차례 지구 주위를 돌면서 수많은 사진을 찍고 있다. 그렇게 찍어낸 사진을 '판독'하는 기술이 높아질수록 더 유용한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.

 

  일례로 '구글 어스'로 엄청난 수익을 내고 있는 구글만 보아도 '지도'가 장사가 된다는 사실을 쉽게 알 수 있다. 어디 그뿐인가? 기상위성을 통해 날씨 정보를 정밀하게 예측하는 것도 대단한 이득을 얻을 수 있다. 산불이나 홍수, 태풍이나 지진해일 등과 같은 엄청난 피해를 가져다주는 자연재해를 시시각각 살필 수 있으며, 좀더 정밀하게 살필 수 있게 된다면 '예측'을 통해 '예방'을 할 수도 있고, 피해를 감소시킬 수도 있게 된다. 거기다 '길찾기'나 'GPS' 기능 덕분에 엄청난 광고수익도 더불어 챙길 수 있다고 한다. 또한, 고화질의 지도를 이용해서 새로운 아이템을 찾으려는 '개인의 노력'이 더해진다면 앞으로 '인공위성 사진'으로 할 수 있는 일은 거의 무궁무진하다고 할 수밖에 없다.

 

  더구나 컴퓨터의 발달로 인공위성의 '크기' 또한 점점 작아지고 있는 추세다. 심지어 '스마트폰'을 직접 쏘아올려서 극한환경속에서도 정상으로 작동된다는 사실을 확인까지 했다. 엄청난 크기를 자랑하던 인공위성보다 더 성능 좋은 카메라를 장착한 요즘 스마트폰을 '군집 형태'로 쏘아올려서 대량의 사진을 찍어서 원하는 정보를 얻을 수도 있다는 얘기다. 이는 '발사체'의 크기도 현저히 줄일 수 있으므로 천문학적인 비용이 들던 '발사비용'도 대폭으로 줄일 수 있게 되어서 '발사시험'에 대한 부담도 현저히 줄일 수 있게 된다는 얘기다.

 

  이처럼 점점 우주개발이 손쉬워지고 있다. 이럴 때 '선점'을 하여 우주강국으로 거듭나야 제대로 된 이득도 챙길 수 있는 법이다. 우리나라는 첨단산업 분야에서 결코 뒤쳐지는 나라가 아니다. 이제는 '반도체' 한 가지만 잘 만드는 나라도 아니다. 아직 수익성을 내지 못해서 크지 못한 '기술산업' 분야의 중소기업들이 적절한 투자자를 찾고 있는 실정이다. 이런 시기에 대한민국 정부가 직접 나서서 '기술 육성'에 도움을 준다면, 우리 나라도 얼마든지 '첨단기술 강국'으로 발돋움 할 수 있다. 그리고 그 첨단기술로 우리가 직접 쏘아올리는 발사체와 인공위성을 세계적으로 '상용화' 시킬 수만 있다면 더할나위가 없을 것이다.

 

  그러기 위해서 우리가 해야 할 일은 바로 우주에 대한 관심을 키우는 것이다. 광활한 우주로 갈 필요도 없다. 아직도 인류가 쏘아올린 탐사선(바이킹 등)이 '태양계'를 벗어나지 못하고 있다. 그만큼 우주는 광활하다. 그 먼곳까지 눈을 돌릴 것도 없이 '인공위성'까지만 관심을 넓혀도 대한민국의 미래를 역동적으로 만들게 될 것이다. 이제부터 시작이다.

 

yes24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 쓴 리뷰입니다

처음 읽는 인공위성 원격탐사 이야기

 

이 책은 

 

이 책 『처음 읽는 인공위성 원격탐사 이야기』는 ＜경기 예측에서 기후변화 대응까지, 뉴 스페이스 시대의 인공위성 활용법＞을 다루고 있다.

 

저자는 김현옥, ＜서울시립대학교 조경학과를 졸업하고 독일 베를린공대에서 박사학위를 받았으며, 현재 한국항공우주연구원 국가위성정보활용지원센터에서 선임연구원으로 일하고 있다.

글로벌 지구관측그룹GEO의 프로그램이사회 이사를 역임했고, 전 세계 재난재해 지원을 위한 국제협력 사업인 인터내셔널 차터International Charter Space and Major Disasters의 한국 측 실무간사로 활동하고 있다. ＞

 

인공위성, 지구 궤도

 

인공위성은 특정 목적을 가지고 지구 궤도를 도는 인공 물체를 말한다. 로켓에 인공위성을 실어 발사한 후 일정 궤도에 올려 놓으면, 지구가 위성을 잡아당기는 중력과 위성이 밖으로  나가려고 하는 원심력이 서로 평형을 이루므로 위성이 지구 궤도를 돈다, (89쪽)

 

인공위성은 같은 지역을 같은 궤도 조건에서 일정한 주기로 방문하도록 설계되어 있다. (37쪽)

 

위성은 목적에 따라, 방송 위성, 통신 위성, 항법 위성, 첩보 위성, 군사 위성, 기상 위성, 해양 위성으로 부르는데, 그중에서 지구 환경을 모니터링하는 위성을 통틀어 지구 관측 위성이라 한다.(89쪽)

 

왜 이런 원격탐사가 필요할까 

 

가까이에서 보면 좁은 부분만 보이지만, 멀리서 보면 보다 넓은 부분을 볼 수 있다.

이런 아주 간단한 이치를 우주로 적용해보면 어떨까 

 

지구를 멀리서 바라보자는 말이다.

그런데 그게 가능하자면, 먼저 공중으로 위성을 쏘아 올려야 한다.

 

우리가 살고 있는 세상은 복잡하게 얽혀 있어서 때론 좁은 시야를 벗어나 거대한 지구를 하나의 시스템으로 바라봐야 할 필요가 있다. 등잔 밑이 어둡다고 너무 가까이 있으면 잘 볼 수 없고, 적당한 거리를 두어야 넓어진 시야로 종합적이고 객관적으로 볼 수 있기 때문이다. (22쪽)

 

사례를 찾아보자.

 

기후온난화로 북극의 빙하가 녹아 없어지는 바람에 우리나라에 유례없는 한파가 닥쳤다는데 도대체 어떻게 된 일인지,

중국의 육류 소비량이 증가하는 데 왜 남아메리카 아마존 열대우림의 불법 산림 벌채가 증가한다는 것인지, 쉽게 납득이 되지 않는 현상들을 이해하려면 내가 사는 동네와 도시, 나라를 넘어 우주 공간에서 지구를 관찰하고 탐구할 필요가 있다.

이때 오랜 기간에 걸쳐 차곡차곡 모인 인공위성 사진들은 세계 각지의 역사와 변화상을 보여주는 중요한 자료가 된다. (22쪽)

 

정지궤도 위성

 

그런데 쏘아올린 위성은 궤도를 돌게 되어 있다.

그러니 탐사를 위한 자료 사진을 찍어 보낸다 하더라도, 지구의 한 지점이 아니라, 돌아가는 궤도상의 모든 지점을 찍을 수밖에 없다.

해서 지구상의 어느 한 지점을 찍고자 한다면 다른 방법을 사용할 수밖에 없다.

이럴 때 쓰는 방법이 있다. 바로 정지궤도다.

 

이부분을 읽으면서, 사람은 참 대단한 존재라는 것을 느낄 수 있었다.

하늘로 위성을 쏘아올리는 것 자체도 대단한 일인데, 정지궤도라는 방법을 생각해냈다니, 참 인간의 능력이 어디까지일지, 기대가 된다,

정지궤도라는 개념은 지구의 자전과 인공위성의 공전을 이용한 방법이다.

 

지구에서 36,000 km 떨어진 거리에서는 지구의 자전주기와 인공위성의 공전주기가 같다.

인공위성은 지구가 자전하는 동안 같은 속도로 지구 주변을 돌면서 인공위성의 카메라도 같은 지역만 바라보게 된다. 다시 말하면 인공위성은 같은 위치에 고정되어 있는 것처럼 보인다.

그래서 실제로 인공위성이 우주공간에 고정되어 있는 것은 아니지만, 이 궤도를 정지궤도라 하고, 정지궤도에 놓여 지구를 관측하는 위성을 정지궤도 위성이라 한다. (89쪽)

 

정지궤도 위성은 한곳에만 시선을 고정하고 계속 바라보기 때문에 넓은 지역에서 짧은 시간 간격으로 일어나는 변화를 보는 데 유리하다. 대표적으로 기상관측을 들 수 있다. (91쪽)

 

그럼 우리나라는 어떨까 

 

우리나라의 정지궤도 위성은 천리안이라는 별명으로 잘 알려져 있다, (117쪽)

 

 

 

천리안 1호가 촬영한 한반도 바다의 모습

 

 

클로로필 함량을 분석한 모습

봄이 되어 식물성 플랑크톤이 번식하면서 유기물 함량이 늘어난 것이 해류를 따라 나선형을 띄면서 퍼지는 모습이다. (114 쪽)

 

기타 인공위성

 

인공위성은 도는 궤도에 따라 크게 극궤도, 정지궤도, 기타궤도로 나뉜다.

정지궤도 이외의 궤도를 비행하는 것은 모두 이동위성이다.

사용 목적에 따라 통신위성, 기상위성, 과학위성, 항행위성, 지구관측위성, 기술개발위성, 군사위성 등으로 분류된다.

 

유럽은 2014년에 코페르니쿠스Copernicus라는 전 지구관측 프로그램을 시작했다. 유럽은 이 프로그램을 운영하기 위해 개발하고 발사하는 모든 센티넬 위성 시리즈의 데이터를 무상으로 공개한다는 원칙을 고수하고 있다. 유럽연합 국가들의 세금으로 개발하고 운영하는 만큼 여기서 발생하는 모든 이익을 시민들에게 환원해야 한다는 철학이 깔려 있다. 데이터 공개도 그저 데이터만 배포하고 알아서 쓰라는 소극적인 방식이 아니라 누구나 쉽게 접근해서 이용할 수 있도록 다양한 수요를 반영한 활용 플랫폼의 형태로 서비스한다. (67쪽)

 

그럼 다른 원격 탐사의 활용은 어떻게 이루어지고 있는지 살펴보자.

 

이 책은 인공위성 발사에 이어, 어떻게 원격탐사가 이루어지고 있는지를 상세하게 밝히고 있다. 자세한 설명과 사진으로 독자들의 이해를 돕고 있다. 그 내용, 항목만 소개한다. ‘

 

3장 포스트 코로나19 시대의 지구관측

: 우주에서 대기오염을 감시한다고 

 

4장 바다 위의 감시카메라

: 우주에서 포착한 범죄 현장

 

5장 사막 위의 둥근 반점

: 식물의 변화를 탐지하는 인공위성

 

6장 화성을 닮은 지구, 아타카마

: 광물자원을 탐사하는 인공위성

 

7장 자연이 그린 그림

: 레나 델타에 쌓인 시간의 흔적

: 영구동토에 생겨나는 다각 구조

 

8장 인공위성으로 지키는 아마존

: 인공위성으로 산불을 감시한다

 

9장 그 많던 빙하는 어디로 갔을까

: 설 곳 없는 북극곰

 

10장 우리 지금 안전한가요

; 지구가 화났다

: 전 세계 우주기관들이 뭉친 이유

 

다시, 이 책은? - 지구를 지키는 인공위성 원격 탐사

 

한 마디로 말해서 ’독수리 오형제‘가 따로 없다. 바로 인공위성이 원격탐사를 통해 지구를 지키고 있는 것이다. 지구를 지켜보면서 지키는 그런 일이 바로 인공위성을 통해 이루어지고 있는 것이다.

 

그런 사례 중 가장 중요한 것, 저자가 활동하고 있는 ‘인터내셔널 차터’가 있다.

저자가 간사로 활동하는 ‘인터내셔널 차터’가 무엇인지? 어떤 기관인지 

 

인터내셔널 차터 (International Charter Space and Major Disasters.)

 

전 세계에서 대형 재난이 발생했을 인공위성으로 신속하게 촬영하여 긴급 상황에 대처할 수 있도록 하는 장치가 있는데, 이를 담당하는 국제 협력 프로그램이다. (229쪽)

 

주로 선진국들이 선점하고 있는 우주 개발의 이익이 재난, 재해로 고통받는 개발도상국들에게도 도움이 되어야 한다는 취지에서 시작된 것으로, 현재 우리나라를 비롯하여 17개 우주기관이 참여하고 있다. (231쪽),

 

뉴스를 통해 소식이 전해지자 세계 여러 나라가 구호물자와 재난 대응을 위한 전문 인력을 파견했다. 하지만 현장 상황은 녹록지 않았다. 지진으로 송전탑이 무너지고 통신망이 망가지는 바람에 피해를 당한 사람은 구조를 요청할 수 없는 경우가 많았다. 구조 단체들은 정확한 피해 지점과 어디에 얼마나 많은 사람들이 고립되어 있는지, 구조를 하러 간다고 해도 도로나 길이 망가져 있지는 않은지 등 구조에 필요한 정보를 확보하기가 어려웠다. 이때 전 세계 지구관측위성들이 가동되어 피해 지역을 촬영한 영상들을 제공하기 시작했다. (229쪽)

 

그렇게 하는 것이 바로 인공위성을 통한 원격탐사의 아주 좋은 사례라 할 수 있다.

 

그렇게 원격탐사를 하려면, 전제가 있다.

바로 인공위성을 쏘아올리는 일, 그런 작업이 앞서야 한다.

 

이 책은 인공위성의 발사로부터, 차근차근 설명하면서 원격탐사에 관해, 그리고 현재 위험에 처해있는 지구에 이르기까지, 우리의 관심을 촉구하고 있다.

 

 

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

이 책은 청소년 대상 도서이지만 과학지식이 별로 없는 성인도 읽기 좋은 책이다.

과거에는 상식하면 인문학적인 지식을 떠올렸다.

점점 시대가 변하면서 코딩이다하면서 이과적인 지식도 상식이 될지도 모른다는 위기감에 읽게 된 책이다.

 

인공위성이 하는 일을 알고 있나요? 라고 질문을 받으면 GPS 정도밖에 떠오르지 않았다.

인공위성이 많이 떠다녀서 우주 쓰레기가 골치라는 것도 아는데 왜 그렇게 많은 인공위성들이 하늘에 머물러야하는지는 생각해 본적이 없다. 인공위성이 하는 일은 대체 뭘까라는 생각이 든다면 이 책을 추천한다.

 

인공위성은 우주에서 지구를 바라보는 천리안이다. (천리안은 우리나라 인공위성의 이름이기도 하다.)

나무를 보지말고 숲으로 보라는 얘기를 흔하게 하는데 인공위성을 그런 숲을 바라보기 적합한 도구이다. 세상은 아주 작게 들여다 봐야만 하는 일도 있지만 인공위성은 숲을 바라보면서 해결되야 하는 일에 주로 쓰인다. 지구관측, 기후변화, 인공지능 등등 요즘 시대에 가장 화두로 떠올리는 분야에서 필요하다는 것이다. 그래서 그토록 많은 나라에서 인공위성을 발사하는 구나라는 생각이 들었다.

 

막연하게 인공위성에서 직힌 사진은 좀 어둑하거나 화질이 좋지 않을 거라고 생각했는데

먼 히늘에서 찍힌 사진은 미디어에서 보이는 것처럼 깔끔하다. 물론 설명을 봐야 뭔지 정확히 알겠지만 화질이 좋다는 것이다.

인공위성이 하는 일은 다양하지만 책을 읽은 설명을 보면 우주 위의 씨씨티비처럼 느껴졌다.  씨씨티비의 정보를 보고 범죄 감시나 기후변화나 필요한 정보를 뽑아낸다는 생각이 들었다. 그러면서도 인공위성에 찍힌 무심한 자연이 빚어내는 모습은 예술처럼 느껴지기도 한다.

 

책을 읽으면서 가장 재미있었던 점은 태양빛이 있어야 사진이 찍힌다는 것이다. 당연한건데 생각하지 못했던 점에서 재미를 느꼈다, 우주에 나가는 과학기술이라도 빛이 있어야 제대로 작동한다.

지금도 앞으로도 핵심기술의 기본이 되는 인공위성.

하지만 어떤 일을 하는지 모르는 사람들이 많다. 과학적 지식은 전문분야의 사람들만 알고 있다는 느낌을 받을 때가 있는데 그런 선을 허무는 책이 되지 않을까.

 

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.

 또 다른 책리뷰 입니다. 개인적으로 이런 책을 정말 좋아하는 편입니다. 다른 것보다도 이 책에서 가져가는 이야기는 어떤 면에서는 현대 과학 기술에 관해서 전혀 모르던 사람에게 설명 해주는 면이 있는 책이다 보니, 아무래도 받아들이기 편해서 말이죠.

 

 그럼 리뷰 시작합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 인공위성에 관해서 저 외에 많은 분들이  안다고 생각 하면서도, 정작 그게 뭐 하는 물건인지 설명 하라고 한다면 그게 쉬운 일이 아니라는 것을 금방 깨닫게 됩니다. 아는 내역에 관해서는 미디어를 통한 것들이 많기는 한데, 그게 진짜인지 아닌지 사실상 구분이 거의 불가능할테니 말이죠. 그나마 뉴스에 나오는 이야기 정도 아는 분들이 있을 거고, 그게 다인 경우가 태반일 겁니다. 사실 많은 분들이 신경 안 쓰고도 잘 산다고 생각을 하는 상황일테니 말입니다. 실제로 신경 안 쓰고도 잘 살고 있는 것 같기도 하고 말입니다.

 

 다만 여기에서 GPS 이야기를 하기 시작하면 의외의 상황이 발생하기 시작합니다. 많은 분들이 GPS가 핸드폰 기지국과 관련이 있다고 생각하는 경우가 있는 상황이니 말이죠. 실제로는 위성에서 사용하는 측량 방식을 사람들이 이용하게끔 풀어 놓았다는 사실을 아는 순간부터 머리가 아파지기 시작하는 합니다. 심지어 좀 더 깊게 들어가면서 부터는 상대성 이론이라는 것이 등장하기 시작하면서 더더욱 희한한 이야기로 흘러가는경우도 많고 말입니다. 인공위성이라는 것에 관해서 많은 사람들이 생각하고 살지 않는 만큼, 알고 있는 내역 역시 매우 적은 상황이라고 할 수 있기 때문입니다.

 

 여기에서 한 가지 재미있는 것이 등장합니다. 과연 기술에 관해서 모르고 살아도 잘 살 수 있지 않을까 하는 점이죠. 여기서 대답은 "그렇다" 입니다. 결국에는 사람들을 편리하게 하는 기술이지만, 그 기술에 들어간 과학이 무엇인지에 관해서 굳이 다 꿰고 살 필요는 없다는 것이죠 .하지만, 그 원리를 알게 되면 최소한 지금 나는 오류가 그 핸드폰에서 나는 것인지, 아니면 기술적인 한계에서 발생하는 것인지에 관해서 스스로 감을 잡는 데에 도움을 받을 수 있다는 것, 그리고 그 기술을 알면 오히려 더 갚은 곳으로 들어가는 이야기에서 의외로 자신과 만나는 지점들이 더 있다는 점에서 알아두면 그래도 가치가 있다는 이야기를 할 수 있습니다.

 

 이 책의 가치는 그 내용에서 출발합니다. 인공위성을 통해서 많은 사람들이 어떻게 살아가는지, 그리고 자연이 어떤 형태인지 관찰 하는 것이 가능하다는 이야기를 이 책에서 하려 하는 것이죠. 책에서 내세우고자 하는 바는 결국 인궁위성 기술이 어떻게 세상의 한 부분을 보게 만드는지에 관한 이야기라고 할 수 있습니다. 하지만, 이런 기술에 대한 일반인을 위한 서적이 거의 다 그렇듯, 일단 기술에 대한 매우 기본적인 이야기 부터 하게 됩니다. 그리고 이 지점은 생각 이상으로 후반부 내용을 이해 하는 데에 도움을 주고 있죠.

 

 기본적으로 책에서 중점적으로 다루는 것은 탐사 계통의 이야기 입니다. 인공위성으로 신호를 주고 받는 일을 하면서 방송이나 인터넷을 가능하게 하기도 하지만, 동시에 사람들이 항상 볼 수는 없는 곳을 시각적으로 보게 만드는, 그리고 그 변화상을 볼 수 있게 한다는 점을 주로 부각하려고 합니다. 물론 앞선 설명은 인공위성에 대한 매우 대략적인 지점을 다루고 있기 떼문에 일단 기본적인 기술에 대한 이해에 관해서 어느 정도 건드리고 가고 있스니다. 그리고 이 책의 첫 번째 장점은, 그 이해를 쉽게 하게 만들어준다는 데에 있습니다.

 

 과학 기술을 다루는 책에서 기술을 일반인이 쉽게 이해하게 이야기 한다는 것 자체가 쉽지 않은 일이 되고 있습니다. 워낙에 복잡한 기술이 개발되고 있고, 이에 관해서 설명 하다 보면 과거 설명에서 겹치는 부분을 찾다 그냥 과거 설명으로 대체 되어버리는 상황이 벌어지고, 결국에는 잘 못 된 설명으로 넘어가는 일들도 많기 때문입니다. 이 책의 장점은 해당 지점을 매우 쉽게 해결 했다는 데에 있습니다. 그래도 지금 쓰는 기술들에 관해서 매우 쉽게 설명하면서도, 그 기술드들이 얼마나 발전 해왔는가에 관하여 자리를 잘 잡았다는 생각이 드는 정도죠.

 

 게다가 너무 쉽게 설명한다고, 그냥 아동 서저거럼 밀고 가지 않는 치밀함 역시 보여주고 있습니다. 쉽게 설명한다고 상대를 정말 아무것도 모르는 사람 취급 하거나, 아니면 과학 기술에 쉼치안 아동 정도로 취급하는 것을 막았다는 이야기죠. 사실 이는 대부분의 기쵸 과학 교양서가 아무래도 아동서에서 출발하는 경우가 많기 때문에 벌어지는 일이고, 많은 책들이 자유롭지 않은 지점이기도 합니다. 다행히 이 책은 해당 문제에 관해서 사람들이 그냥 어려서 모르는 것이 아니라, 정말 신경 끄고 살았다는 것을 상정 하고 책을 썼다는 것을 알 수 있습니다.

 

 전반부에서 설명하는 것들이 나름 흥미로운 지점이 많기 때문에 책이 이야기 하고자 하는 본론으로 가는 데에 있어서도 나름대로 도움을 주고 있기도 합니다. 아무래도 기술에 대한 설명이기에 지루할 수 있지만, 앞서 설명한 대로 책을 읽고자 하는 사람이 어떠한 사람인지 잘 상정 하고 있기에 가능한 일이기도 합니다. 그리고 뒤에 본격적인 이야기로 들어가게 되면, 말 그대로 인공위성을 이용한 원격 탐사가 어떤 일에 사용되고, 어떤 결과를 낳게 되는지에 관해서 이야기를 하고 있습니다. 이 지점은 말 그대로 인공위성이 하는 일 중 하나를 제대로 이해할 수 있게 하는 면을 갖게 됩니다.

 

 기본적으로 원격탐사에 관해서는 흔히 말 하는 스파이 위성의 이야기를 더 많이 하게 되긴 합니다. 일반인이 주로 미디어로 보고 사는 이야기는 그쪽 이야기가 훨씬 많기 때문이죠. (수많은 영화에서 위성을 통한 사람 찾기 같은 것을 보여주니 말입니다.) 하지만 이 책에서 보여주는 이야기는 훨씬 독특한 지점을 많이 가져가게 됩니다. 인간이 어떻게 살아가는지, 특정한 도시의 삶이 어떻게 변화 해가는지에 관해서 이야기를 하고 있기도 하고, 동시에 자연의 변화무쌍한 면에 관해서 공중에서 봤을 때 어떤 식으로 해석 하게 되는지에 관해서 이야기를 하고 있습니다.

 

 인공 위성이 하는 일 중에서 지상을 보고 있다는 것, 그리고 이 내역에 관해서 얼마나 다양한 지점으로 사용될 것인가에 관해서 꽤 재미있게 잘 알려주는 책이라고 할 수 있습니다. 자원 탐사나 자연의 변화, 그리고 인간이 초래 하는 여러 환경 오염에 대한 이야기를 하는 면을 보여주며, 이에 대한 관찰과 감시라는 것을 인공위성에서도 하고 있음을 알려주는 신선한 면을 가진 책이라고 할 수 있습니다. 의외로 많은 사진들을 기반으로 이야기 하고 있기도 하고, 글도 매우 쉽기에 읽기에 부담도 없는 책이라서 더좋다고 할 수  있겠습니다.

 

 

 

YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.