이산화탄소와 메탄 등 온실가스가 지구 온난화의 주요 원인이라는 걸 잘 알려져 있다. 하지만 이들 가스가 어디에서 발생했는지 알려면 인공위성 정밀 관측이 필수다. 이렇게 하늘 위에서 지구 환경을 지켜보는 인공위성에는 어떤 게 있을까.
먼저 TROPOMI(TROPOspheric Monitoring Instrument). 지난 2017년 10월 3일 유럽우주국이 발사한 지구 관측 위성이다. 자외선과 가시광선, 적외선 등을 파악해 1초마다 표면 2,600km×7km 영역을 관측하는 TROPOMI는 24시간 동안 글로벌을 한 바퀴 커버하는 대기 오염지도를 만든다.
TROPOMI는 이산화탄소와 일산화탄소, 질소산화물 외에 다양한 유해물질에 대한 자세한 세계 지도를 만들 수 있들 수 있다. ESA 지구 관측 디렉터인 조셉 애쉬바허는 유럽의 이정표라고 부르며 칭찬을 하기도 했다.
다음은 클레어(Claire). 캐나다 몬트리올에 본사를 둔 스타트업 GHGSat이 쏘아 올린 개념 증명용 인공위성이다. GHGSat 직원이 아기와 관련한 이름을 붙인 클레어의 역할은 다른 인공위성과 연계해 대기 중 메탄가스를 관측하는 것이다. 전자레인지 크기 밖에 안 되는 소형 센서 유닛을 지녔을 뿐이지만 정확도는 놀라울 만큼 상세하고 대기 오염은 물론 특정 위치에서의 메탄가스 누출까지 발견할 수 있다고 한다.
카메룬 롬팡가댐에서 대량 메탄가스가 방출된 걸 밝혀낸 것도 일례 중 하나다. 댐 수력 발전은 화석 연료를 쓰지 않아 깨끗한 것 같지만 물속에 잠긴 나무들이 분해되면서 대량 메탄가스가 발생하고 기후 변화 원인이 될 가능성이 있다. 클레어처럼 정밀하게 메탄가스 모니터링을 할 수 있는 인공위성을 이용하면 이처럼 메탄가스가 발생하는 지역 뿐 아니라 발생원까지 정확하게 식별할 수 있다.
GHGSat CEO인 스테판 제르맹은 클레어가 주로 산업 분야 활용을 염두에 뒀지만 규제 당국과의 협력에도 관심이 있다면서 언젠가 클레어의 관측 데이터가 정책 결정에 도움이 되면 좋을 것이라고 밝히고 있다.
다음은 큐브샛(CubeSat). 미국 캘리포니아에 위치한 스타트업인 블루필드(Bluefield)가 개발한 인공위성이다. 클레어와 마찬가지로 메탄가스 모니터링을 맡을 예정이다. 큐브샛은 특정 인공위성 명칭이 아니라 몇kg 정도에 불과한 소형 인공위성을 총칭하는 말이다. 다른 인공위성을 발사할 때 함께 쏘아올려 발사 비용을 최대한 억제할 수 있다는 게 가장 큰 특징이다.
블루필드는 아직 인공위성을 우주로 발사하지 않았다. 2020년 첫 출시 예정. 블루필드 요담 아리엘 CEO는 조만간 미 항공우주국 나사(NASA) 같은 우주기관은 업무를 민간 기업에 위탁하게 될 것이라며 비용 효율을 앞세운 우주 개발 전망을 밝히기도 했다.
다음은 GeoCarb. 나사가 2014년 발사한 궤도 탄소 관측 위성인 OCO-2 성공에 힘입어 더 강력한 이산화탄소와 메탄가스를 모니터링할 수 있는 GeoCarb 개발에 착수한 상태다. 2020년 선보일 예정. GeoCarb는 지구 전역을 감시하는 클레어나 TROPOMI와 달리 아메리카 상공 3만 5,800km 정지궤도에서 남북 아메리카 대기를 관측한다. 세계 2위 이산화탄소 배출국인 미국을 포함해 아마존 열대 우림이 위치한 남미를 24시간 모니터링해 엘리뇨와 라니냐 등 기상이나 온실가스 관계를 탐구할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
나사 측은 천연가스 생산에 의한 메탄가스 누출은 미국 산업에 50억 달러에서 100억 달러에 달하는 손해를 끼치고 있다면서 이런 대책을 세우는데 도움이 될 것이라고 밝히고 있다. 환경 보호와 경제 양쪽에서 도움이 될 것이라는 얘기다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.