HWP문서201119 조간 (보도) 10년여 대장정의 결실, 천리안위성 2B호 아시아 대기질 영상 첫 공개.hwp

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보도일시

2020. 11. 19.(목) 조간(온라인 11. 18. 14:30)부터 보도해 주시기 바랍니다.

배포일시

2020. 11. 17.(화) 14:00

담당부서

과기정통부 우주기술과

환경부 국립환경과학원

해양수산부 해양영토과

담당과장

(과기정통부) 황성훈(044-202-4640)

담 당 자

(과기정통부) 장일해(044-202-4642)

(국립환경과학원) 이동원(032-560-8430)

(국립환경과학원) 윤종민(032-560-8431)

(해수부) 김민성(044-200-5350)

(해수부) 박종연(044-200-5357)

10년여 대장정의 결실, 천리안위성 2B 아시아 대기질 영상 첫 공개

향후 10년간 아시아 전역의 대기질을 관측할 예정

실시간 관측자료 공유로 범아시아 대기질 정책 공조에 기여

과학기술정보통신부(장관 최기영), 환경부(장관 조명래), 해양수산부(장관 문성혁)11월 18일 천리안위성 2B호에 장착된 환경탑재체에서 관측된 아시아 대기질 자료를 영상화하여 최초로 공개했다.

지난 2011년부터 개발 추진하여 올해 2월 19일 발사에 성공천리안위성 2B호는 3월 6일 목표궤도에 진입한 뒤 현재까지 성공적으로 작동 점검을 마쳤으며, 시험운행에 돌입하였다.

개된 영상시험운행 기간 중 천리안위성 2B호가 관측한 아시아 *의 이산화질소(NO2), 아황산가스(SO2), 오존(O3) 등 미세먼지 유발물질 분포 현황과 이에 기반한 미세먼지(PM) 추정 농도시간대별로 보여주고 있다.

* 남위 5°에서 북위 45°(인도네시아몽고), 동경 75°에서 145°(인도일본)의아시아 20여개 국가를 관측할 예정

특히, 올해 9월 9일 관측자료에 따르면, 중국 뿐만 아니라 동북아 전역에서 차량 이동이 많은 대도시(서울, 평양, 베이징, 심양, 오사카, 나고야), 화력발전소를 포함한 공업지역 중심으로 이산화질소 농도가 높게 나타나고 있음을 확인할 수 있다.

- 기존 해외 저궤도 위성*의 경우에는 일부 관측지역 누락하거나 다량의 구름이 있을 때는 관측하지 못하기도 하는 반면에, 정지궤도 위성인 천리안 2B아시아 전역을 누락없이 관측할 수 있다.

* 미국 OMI(Ozone Monitoring Instrument, `04년 발사), 유럽 TROPOMI(Tropospheric Monitoring Instrument, `17년 발사(유럽)

‘20.9.9, OMI NO2 대기 전체층 농도

‘20.9.9, 11:45∼12:15 NO2 대기 전체층 농도

‘20.9.9, TROPOMI NO2 대기 전체층 농도

이외에도, 일본 니시노시마 화산 폭발로 인한 고농도 아황산가스의 이동(20.8.6), 중국 발원 고농도 미세먼지의 한반도 이동(20.10.20), 만주 및 일본의 고농도 오존층(20.8.6) 등의 관측영상도 함께 공개하였다.

천리안위성 2B는 최대 3.5×8 km2공간해상도하루에 약 8회 관측*할 수 있는 등 지구와 근접거리에서 관측하는 해외 저궤도 위성과 비교해도 크게 우수한 성능을 보이고 있다.

* 태양이 북반구에 위치하는 여름철에는 일 최대 10회, 태양이 남반구에 위치하는 겨울철에는 일 최대 6회까지 관측 가능

** (공간/시간) 최소 관측가능 면적(pixel) / 1일 기준 관측가능 횟수

해외 저궤도 환경위성1일 1회만 관측 가능하며, 미국 OMI 위성공간 해상도는 13×24 km2, 유럽 TROPOMI 위성 7×7 km2제한된다.

천리안위성 2B호는 시험운행 기간 동안 최대 유효 관측가능 면적을 최적화하고, 독도 및 한반도와 중국 동부가 최대한 많이 관측되도록 관측 영역을 조정해나갈 예정이다.

아울러 환경부천리안위성 2B호의 대기환경 관측자료의 국제적인 활용 확대와 신뢰성 확보를 위해 대기환경 관측자료를 아시아 국가들에게 공여국제 공동 연구 추진할 예정이다.

천리안위성 2B에서 관측한 미세먼지와 기후변화 유발물질 정보 아시아 13개국*과 공동으로 활용하기 위해 환경위성 공동 활용 플랫폼 구축 사업(일명, 판도라 프로젝트’)추진 중이며,

* 네팔, 라오스, 몽골, 미얀마, 방글라데시, 베트남, 부탄, 스리랑카, 인도, 인도네시아, 캄보디아, 태국, 필리핀(가나다 순)

ㅇ 올해 10월부터 본격적으로 운영 중인 천리안위성 2B호 대기환경 관측자료 국제 검증팀은 천리안위성 2B호 임무 수명 동안 관측자료 검증과 정확도 향상 연구를 지속적으로 수행해 나갈 예정이다.

과기정통부 이창윤 거대공공연구정책관천리안위성 2B호가 해양서비스를 정상 개시한 데 이어, 대기질 관측영상을 첫 공개하는 등 대기환경 관측 서비스 준비도 원활히 진행되고 있다.면서, 앞으로 대기질 관측영상 서비스가 개시되면, 국민들께서 큰 불편을 겪고 있는 대기오염 문제와 전지구적인 기후변화 문제 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.라고 말했다.

붙임 1. 천리안위성 2B(정지궤도복합위성) 개발 개요

2. 정지궤도 환경위성 개발사업 현황

3. 천리안위성 2B호 대기질 관측 영상

4. 국외 환경위성(미국 OMI, 유럽 TROPOMI) 관측 영상

5. 세계 주요 환경위성(탑재체) 시공간 해상도

6. 천리안위성 2B호 대기질 관측 영역

7. 질의응답

이 자료에 대하여 더욱 자세한 내용을 원하시면 과기정통부 장일해 사무관(총괄)

(☎ 044-202-4642), 국립환경과학원 윤종민 연구관(대기환경)(☎ 032-560-8431),

해수부 박종연 사무관(해양변화)(044-200-5357)에게 연락주시기 바랍니다.

붙임1

천리안위성 2B(정지궤도복합위성) 개발 개요

사업목적

국민생활에 불편을 초래하고 있는 한반도 미세먼지, 적조현상 등을 감시분석하여 체계적으로 대응하기 위한 정지궤도 위성 개발

추진체계

주관기관 : 한국항공우주연구원

참여부처 : 과기정통부(총괄, 시스템/본체), 해수부(해양탑재체), 환경부(환경탑재체)

개발기관 : 시스템본체(항우연), 해양탑재체(Airbus(프)), 환경탑재체(BATC(미))

사업기간 및 예산 : ‘11.7 ~ ’20.10 (9년 4개월), 3,867억원*

* (2B호) 과기정통부 1,618억원, 환경부 1,228억원, 해수부 1,021억원 (2A호, 기상위성) 3,180억원(과기정통부 1,618억원, 기상청 1,562억원)

발사일 : (한국) ‘20.2.19(수) 07:14, (현지) ‘20.2.18(화) 19:14

발사장 및 발사체 : 기아나 우주센터(남미 프랑스령 기아나), Ariane-5

주요임무

- (대기오염관측) 미세먼지 등 월경성 대기오염물질의 이동을 감시분석하여 대기오염 예보 등에 활용하고, 국제환경연구 등에도 기여

- (해양오염관측) 적조, 유류사고 등 오염물질 이동 실시간 모니터링으로 재난대응을 지원하고, 어장탐색해양생태계관측 등 해양자원 관리 지원

주요제원

임무 : 해양환경 관측

궤도 : 동경 128.2°상의 정지궤도 (35,786km 적도 상공)

무게 : 3,400kg

크기(폭×길이×높이)

- 발사시 : 2.4×2.9×3.8m

- 궤도상 : 8.8×2.9×3.8m

운용 수명 : 10년

붙임2

정지궤도 환경위성 개발사업 현황

환경위성 개발사업 개요

(추진목적) 아시아 기후변화유발물질 및 대기오염물질 배출·이동 입체적 감시

(사업내용) 정지궤도 환경위성 탑재체 개발1), ② 자료처리 기술 개발2), ③ 국가환경위성센터 건립

(기간/예산) 총 9년(‘12~’20년) / 총 1,525억 원3)

예비타당성 평가 등 실제사업의 추진은 `08년부터 시작

1) 탑재체 개발 : 주관기관(한국항공우주연구원) 선정·출연협약 체결

2) 자료처리 기술개발 : 환경정책기반공공기술개발사업(한국환경산업기술원)으로 수행

3) 예산(1,525억) : 탑재체(1,239억, 81%), 자료처리 기술개발(116억, 8%), 위성센터(170억, 11%)

배경 및 목적

국민건강 보호를 위해 동아시아 기후변화유발물질 대기오염물질 배출·이동 상시 감시를 위한 정지궤도 환경위성 개발사업 추진

개발기간 : 총 9년(‘12~’20), 예산 총 1,525억 원

법적근거 : 대기환경보전법제3조의2(환경위성 관측망의 구축운영 등)

(기대효과) 기후변화 유발물질 감시, 대기오염물질(미세먼지 등) 예보 정확도 향상, 실시간 장거리이동 및 배출 감시

업무 추진 경과

(탑재체) 제작 성능특성 분석 시험(16.10∼), 선적 전 검토회의 납품(`18.2), 위성체-탑재체 조립 및 성능시험(~19.8), 위성 공개(19.12)

(자료처리 기술) 산출 항목별 자료처리 기술 원형 개발(개선)(`12.3~`20.12)

자료처리 기술 : 위성에서 보낸 분광정보를 오염물질 농도 수치로 변환하는 기술

(지상국)가환경위성센터 완공(`16.10~`18.2), 위성자료 수신처리배포 등 지상국 임무수행을 위한 전산시스템 구축 및 시험운영(`16~`20.하반기)

향후 계획

궤도상 시험 및 위성 환경변화에 따른 자료처리 기술 개선, 자료처리 시스템 안정화(~`20.12)

ㅇ 위성 영상 첫 공개(`20.11)대국민 자료 제공서비스(`21~)

ㅇ 위성 자료처리 및 활용 기술 개선(`21~`30)

붙임3

천리안위성 2B호 대기질 관측 영상

배경 출처: NASA Earth observatory(), Natural Earth()

미세먼지 관측영상(`20.10.20일 10:45~12:15)

중국에서 발원한 황사 및 고농도 미세먼지가 유입되어 한반도 주변에서 관측됨

이산화질소 관측영상(`20.9.9 10:45~14:15)

차량 이동이 많은 대도시(서울, 평양, 베이징, 심양, 오사카, 나고야), 공업지역 및 화력발전소 등에서 높은 이산화질소 농도가 관측됨

이산화황 관측영상(`20.8.6 12:45~15:15)

일본 니시노시마 화산 폭발 시 발생한 고농도의 아황산가스가 북태평양 고기압 기류를 따라 한반도 근처까지의 이동을 관측

오존 관측영상(`20.8.6 09:45~13:15)

중국 만주지방과 일본 동쪽지역에서 발생한 고농도 오존층을 관측

붙임4

국외 환경위성(미국 OMI, 유럽 TROPOMI) 관측 영상

이산화질소 관측영상(`20.9.9일)

미국 OMI*

유럽 TROPOMI**

* OMI : Ozone Monitoring Instrument, `04년 발사(미국)

** TROPOMI : Tropospheric Monitoring Instrument, `17년 발사(유럽)

이산화황 관측영상(`20.8.6일)

미국 OMI

유럽 TROPOMI

붙임5

세계 주요 환경위성(탑재체) 시공간 해상도

환경위성

(탑재체)

운영기관

발사

시간해상도

공간해상도

정지궤도 환경위성

(GEMS)

환경부 국립환경과학원

`20

일평균 8회

에어로졸 : 3.5 km × 8 km

이산화질소 : 7 km × 8 km

이산화황 : 14 km × 16 km

오존 : 7 km × 8 km

OMI

미국

항공우주국

`04

일일 1회

에어로졸 : 13 km × 24 km

이산화질소 : 13 km × 24 km

이산화황 : 13 km × 24 km

오존 : 13 km × 24 km

TROPOMI

유럽 우주국

`17

일일 1회

에어로졸 : 7 km × 7 km

이산화질소 : 7 km × 7 km

이산화황 : 7 km × 7 km

오존 : 7 km × 7 km

GEMS : Geostationary Environment Monitoring Spectrometer

OMI : Ozone Monitoring Instrument

TROPOMI : Tropospheric Monitoring Instrument

붙임6

천리안위성 2B호 대기질 관측 영역

정지궤도 환경위성 관측 영역(4개)

태양의 이동과 함께 매시 동쪽(오전) 서쪽(오후) 방향으로 관측

관측 영역

관측시작

(동쪽 기준)

관측 지역

관측 시간

(한국기준)

Half East

경도 152°

한반도, 일본 등

8~10

Half Korea

경도 142°

한반도, 일본, 동중국 지역 등

9~11

Full Central

경도 142°

한반도, 일본, 중국, 동남아시아 등

10~12

Full West

경도 133°

한반도, 중국, 동남아시아,

인도 일부 지역 등

12~17

Half East

Half Korea

Full Central

Full West

배경 이미지 출처: NASA Earth observatory()

붙임7

질의응답

1. 정지궤도 환경위성이란?

환경부에서는 기후변화 및 대기오염물질의 원인 규명 계획을 위해 환경위성을 이용한 기후변화 및 대기오염물질 감시 계획2009년 수립하였으며, 해당 계획을 기반으로 정지궤도 환경위성(GEMS, Geostationary Environment Monitoring Spectrometer) 개발을 추진하여 왔습니다.

지상에서 약 3만 6000떨어진 우주에서 지구의 자전 속도와 동일한 속도로 회전하면서 하루 평균 8회, 매 시간 한반도 주변 동아시아 영역의 미세먼지 및 대기오염물질의 시간별 이동 경향 및 지역별 분포 정보를 제공할 예정입니다.

2. 환경위성자료는 언제 공개되나요?

환경위성 관측자료는 지난 10월말 우주궤도상 시험을 정상적으로 마쳤으며, 내년 상반기까지 내·외부 전문가 검토를 거친 이후 검증이 완료된 관측자료부터 순차적으로 공개할 예정입니다.

우주 궤도상 시험은 발사 후 관측자료를 처리하는 지상시스템과 위성관측자료 처리기술의 기능 및 성능을 평가하고 개선하는 과정입니다.

환경위성 자료처리기술은 타 환경위성과 모델 결과를 이용한 모의자료를 기반으로 개발되었기 때문에 실제 환경위성자료를 적용한 궤도상 시험은 필수적입니다.

또한 대기상태와 구성물질은 계절변화에 따라 영향을 받기 때문에 일정 기간 축적된 자료를 이용한 검증 수행이 필요합니다.