기상관측 정확도 높여…세계 최고 수준 ‘온도교정기술’ 개발

국내 연구진이 기상관측의 정확도를 높일 수 있는 시스템과 교정기술을 개발했다.

한국표준과학연구원은 기온, 습도 등 기상상태를 관측하는 시스템을 실제 대기권과 동일한 환경에서 평가할 수 있는 '고층기상모사시스템'과 '온도교정기술'을 개발했다고 31일 밝혔다.

이 시스템은 기온, 습도, 기압, 태양복사, 풍속 등의 기상요소를 구현하고, 정밀 제어 가능한 것으로, 라디오존데의 온도 측정능력을 0.1℃ 수준까지 정밀 평가한다.

라디오존데는 기상 관측을 위해 풍선에 매달려 35㎞ 상공까지 올라가 기온, 습도, 기압 등의 기상상태를 측정하는 관측계다. 센서와 송신기로 구성돼 있으며, 저렴하면서도 강우나 주야간에 상관없이 상공을 관측할 수 있다.

이 기술을 이용하면 35㎞ 상공의 성층권까지 기온을 정확하게 측정할 수 있다. 대류권 위의 성층권 같은 고층기상은 풍선에 라디오존데를 매달아 띄워 관측하는 데, 고층에서는 바람과 태양복사의 영향으로 온도 측정값에 변화가 생긴다. 이 때문에 실제 측정값과 일치시키기 위해 온도센서를 교정해야 한다.

하지만 센서 교정 시 일정한 바람을 만들기 어려웠다. 연구팀은 특정 조건에서 일정한 속도로 공기를 흘려보내는 '소닉노즐'을 도입해 대형 챔버에 기압제어장치와 함께 설치한 후, 원하는 온도와 유속으로 제어된 공기가 흘러가도록 설계했다. 이를 통해 라디오존데는 최대 고도 35㎞ 까지, 최저 기온 -70℃, 0.1℃ 수준으로 정밀 교정할 수 있었다. 이는 세계기상기구(WMO) 등 세계 어느 나라도 실현하지 못한 최상위 수준이라는 게 연구팀의 설명이다.

김용규 책임연구원은 "기상청이나 공군 등에서 사용하는 라디오존데를 국가표준에 맞춰 평가할 수 있게 돼 국내 기상관측의 신뢰도를 높이는 계기가 될 것"이라고 말했다.

이 연구는 표준연 주요사업과 산업부 지원을 받아 수행됐고, 지난해 10월 네덜란드 암스테르담에서 열린 'WMO 주최 학술회의'에서 관련 연구성과가 발표됐다.대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr