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2014년 7월 3일 목요일

대기 중 이산화탄소의 양을 정밀 측정할 OCO - 2 관측 위성



 대기 중 이산화탄소 농도는 지난 40 만년 이상 300 ppm 을 넘었던 적이 거의 없었으나 산업 시대 이후 급격히 증가 현재는 400 ppm 에 이르고 있습니다. 현재와 같이 화석 연료에 의존하는 산업 문명이 지속될 경우 이 수치는 더 증가할 수 밖에 없을 것이고 결국 지구 대기에 온실 효과를 일으키는 가스의 증가에 의해 지구 평균 기온이 상승할 것으로 우려되고 있습니다. 따라서 지구 대기 중 이산화탄소를 정밀 측정하는 일은 과학적으로만 매우 큰 의미가 있는 것이 아니라 이와 같은 기후 변화에 대처해야 하는 각국의 정부와 기업, 단체들에게 매우 큰 의미가 있을 것입니다.  


 지금까지 대기 중 이산화탄소 농도를 측정하기 위해서 다양한 장비들이 동원되었지만 나사가 2014 년 7월 2일 (현지 시각) 발사한 OCO - 2 (Orbiting Carbon Observatory-2) 는 그 중에서도 가장 고가의 관측 위성으로 지금까지 모두 4억 6800 만 달러의 예산이 투입된 사업입니다. OCO - 2 인 이유는 지난 2009 년 타우루스 XL 로켓으로 발사한 OCO 가 실패했기 때문입니다. 원숭이도 나무에서 떨어지는 것 처럼 나사 역시 수많은 위성을 발사하고도 실패를 할 수 있는 법이죠. 그러나 대기중의 이산화탄소 농도를 정밀 측정하는 일은 반드시 필요한 과제였기 때문에 OCO - 2 를 다시 발사하기에 이른 것입니다.  



(OCO - 2 의 아티스트 렌더링 이미지   Artist's rendering of NASA's Orbiting Carbon Observatory (OCO)-2, one of five new NASA Earth science missions set to launch in 2014, and one of three managed by JPL.    Image Credit: NASA-JPL/Caltech


 OCO - 2 는 극궤도 (polar orbit) 위성으로 약 700 km 상공에서 지구 주위를 공전하며 지표면의 80% 이상을 모니터링 할 수 있습니다. 이 위성에 탑재된 강력한 3 개의 분광기는 실시간으로 대기 중의 이산화탄소와 산소의 농도를 측정할 수 있습니다. 다만 한번에 측정이 가능한 면적은 사실 3 ㎢ 에 지나지 않습니다. 그러나 빠른 속도로 지구 주변을 돌면서 막대한 데이터를 측정하기 때문에 결국 지구의 거의 대부분을 스캔할 수 있습니다. 이 위성은 이산화탄소 등의 측정에 최적화된 행성 단위의 스캐너라고도 볼 수 있습니다. 


 OCO - 2 는 인간이 내뿜는 연 400 억 톤에 달하는 이산화탄소는 물론 자연적으로 발생하는 이산화탄소의 흐름과 바다로의 흡수, 그리고 식물에 광합성과 호흡에 의한 변동까지 측정이 가능하다고 합니다. 따라서 실제로 지구 대기에서 일어나는 탄소 순환을 매우 정밀하게 측정해서 앞으로의 이산화탄소 농도 변화에 대한 더 정확한 데이터를 제공하게 될 것으로 보입니다. 


 이런 정확한 데이터는 앞으로의 기후 변화를 예측하는 시뮬레이션에 큰 도움을 주게 될 것입니다. 이산화탄소는 대기 중은 물론 토양, 바다에도 흔한 기체이며 거대한 탄소 순환 고리에서 중요한 역할을 하는 기체입니다. 다만 인간이 인위적으로 내뿜는 부분과 자연적으로 순환되는 양이 동시에 정밀 측정하고 그 변화를 실시간으로 관측하는 일은 쉽지 않았습니다. OCO - 2 는 여기서 큰 역할을 해줄 것으로 기대됩니다. 




(OCO - 2 나사 사이언스 캐스트 ) 




(OCO-2 to Shed Light on Global Carbon Cycle)



(2014 년 7월 2일 델타 2 로켓에 의해 발사되는 OCO - 2   A Delta II rocket leaps off the launch pad to begin NASA's OCO-2 mission at Vandenberg Air Force Base in California.
Image Credit:  NASA TV) 


 OCO - 2 의 미션은 이제 시작입니다. 앞으로 수년 동안 OCO - 2 는 전례 없는 정확도로 지구 대기의 이산화탄소 농도의 변화를 측정할 것입니다. 사실 일이 시급성을 따져 생각하면 2009 년 발사가 성공해서 지금쯤 충분한 데이터를 얻어서야 했는데 아쉬운 부분도 있습니다. 그러나 현재의 변화와 더불어 미래의기후 변화를 예측하는데 있어 없어서는 안될 중요한 데이터를 전송해올 위성이기 때문이죠. 


 다소 늦었지만 아무튼 OCO - 2 가 귀중한 과학적 데이터를 차질없이 수집해서 앞으로 기후 변화 연구 및 대응책을 마련하는데 큰 도움이 되기를 기대합니다. 


 참고










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