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무인기 활용 ‘인공강우’ 첫 성공…“구름 발달·강우량 관측”
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무인기 활용 ‘인공강우’ 첫 성공…“구름 발달·강우량 관측”

뉴시스입력 2019-06-16 15:00수정 2019-06-16 15:00
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항우연 개발 200kg급 스마트무인기(TR-60)로 구름씨 살포
국립기상과학원, '유인항공기'로 실시간 기상 상황 관측
큰 구름 입자 평균 25㎛, 수농도 3.8배 증가 확인 성과

한국이 자체 개발한 소형 수직이착륙무인기를 이용한 인공강우 실험에서 구름 발달은 물론 비가 내리는 것을 확인하는데 성공했다. 국내에서 무인기를 활용해 실제 인공강우를 내리게 한 것은 처음이다.

과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원, 국립기상과학연구원은 지난 4월 25일 전남 고흥·보성 주변에서 유·무인기 협업을 통해 인공강우 실험을 진행한 결과, 이같이 분석 결과가 나왔다고 16일 밝혔다.

인공강우는 강수를 내릴 만큼 발달되지 못한 구름에 인위적으로 구름씨 역할을 하는 요오드화은이나 염화칼슘을 뿌리는 방식으로 이뤄진다. 화학물질들이 구름 내 강우 입자와 수증기를 응축시키고, 무게를 견디지 못해 지상으로 떨어지며 비가 내리게 하는 원리다.

실험은 고흥항공센터 북동쪽 12㎞ 고도, 762m 상공에서 스마트무인기가 시속 165㎞/h로 선회 비행하며 인공강우용 연소탄(염화칼슘(CaCl₂))을 장착하고, 시딩 라인을 따라 구름층 하부에서 원격 점화해 살포하는 방식으로 진행됐다. 유인항공기(킹 에어 350HW)가 실시간으로 기상 상황을 관측하고, 지상 보성기상관측소에서는 레이더 관측을 진행했다.

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앞서 항우연은 2012년 1톤급 스마트무인기(TR-100)를 개발에 성공한 후 자체 개발을 통해 200kg급 스마트무인기(TR-60)를 개발했다. 과기정통부는 2017년부터 항우연과 스마트무인기의 기상분야 활용에 대한 협업을 진행하고 있다.

국립기상과학원은 유인기를 이용한 구름 관측 결과, 큰 구름 입자의 평균 직경이 25㎛ 증가하고, 수농도는 3.8배 증가했다고 밝혔다. 작은 구름입자의 평균 직경은 평균 직경이 0.5㎛ 증가한 반면 수농도는 1.9배 감소했다.

실험대상 지역 상공에서 구름 및 강수 발달에 의해 10dBZ 정도의 레이더 반사도 증가 역시 확인했다. 당시 보성표준기상관측소 주변에 -5dBZ 이하의 구름이 있었는데 구름씨 살포물질 확산 구간에서 약한 구름이 유입되며 반사도가 일시적으로 -10~-5dBZ까지 증가했다. 1dBZ는 1㎥ 내에 직경이 1㎜인 물방울이 1개일 때는 0dBZ, 10개는 10dBZ다.

지상에서는 보성 부근에 강우가 감지됐고, 광양시 등에서 살포물질과 자연강수가 혼재돼 0.5mm 강우량을 관측했다. 항공 관측에서 강수 입자의 농도가 높아지는 것을 확인한 데 이어 지상에서도 비가 내리는 것을 확인한 셈이다.

국립기상과학원은 “인공강우 실험 후 기상항공기, 레이더, 지상 관측으로 구름 발달 및 강우량 관측을 확인했다”며 “특히 보성표준관측소의 광학우적계에서 살포 후 강수입자 수농도가 증가하는 등 지상에서 인공강우 효과를 명확히 확인할 수 있었고, 고도가 낮은 구름에 대한 무인기를 활용한 인공강우 실험 가능성을 확인했다”고 평가했다.

특히 국립기상과학원은 미국, 중국 등의 인공강우 실험과 달리 구체적인 관측값을 내놓았다는 점에서 의미가 있다고 평가했다.

과기정통부 관계자는 “유인기 외에도 무인기를 활용한 인공강우 가능성에 대한 검증으로 향후 지속적인 다부처 협업 공동연구를 통해 기상관측·예측, 가뭄 및 미세먼지 저감 등 관련 기술 연구개발·실증을 추진할 예정”이라고 밝혔다.

【서울=뉴시스】

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