다 알려주마… '인공강우' 뿌릴 항공기의 A to Z [밀착취재]

25일 오전 전북 군산 서쪽 120㎞ 지점에서 기상청과 환경부의 미세먼지 저감효과를 분석하기 위한 인공강우 실험이 실시된다. 당초 대산항 서쪽에서 할 예정이었는데 기상상황이 바뀌면서 군산 서쪽으로 바뀌었다.

인공강우실험에 쓰일 기상항공기

이번 실험의 핵심은 ‘구름씨앗’이 될 요오드화은과 이를 실어나를 기상항공기다.

24일 서울 강서구 김포공항 국제선 격납고에서 진행된 기상청과 국립기상과학원의 브리핑을 토대로 인공강우 실험과 기상항공기에 관한 궁금증을 문답으로 풀어본다.

―기상항공기는 언제 도입한 것인가?

“2017년 말 도입해 2018년 1월30일 첫 비행을 했다. 13인승 비행기인데 기상관측 목적에 맞게 개조했다. 총 25개의 기상장비가 탑재돼있고, 조종사 2명을 포함해 총 5명이 탑승할 수 있다.”

항공기 날개에 달린 연소탄. 연소탄 안에는 구름씨앗인 요오드화은이 들어있다. 날개 좌우에 12개씩 총 24개가 달려있다.

―이번 인공강우 실험은 어떤 식으로 진행되나?

“시딩지점(구름 속 요오드화은 살포지점)에 도착해 요오드화은이 든 연소탄을 터뜨린다. 비행기 날개 좌우 양쪽에 12개씩 총 24발이 달려있는데 양쪽에서 동시에 하나씩(좌·우 1개씩) 5∼10분 간격으로 터뜨려 요오드화은을 구름 속에 살표한다. 비행기는 초당 100m의 속도로 이동하기 때문에 30∼100㎞ 비행할 때마다 하나씩 터뜨리는 셈이 된다. 25일은 이런 식으로 약 2㎞ 상공(7000피트) 20㎞ 구간을 직선으로 왕복할 예정이다.”

―실험 결과는 어떻게 확인하나?

“우선 요오드화은을 뿌리기 전에 구름 속을 한차례 비행해 구름 상태를 확인한다. 이후 요오드화은 살포 이후 구름 속 수증기량의 변화, 구름입자의 크기와 분포, 강수입자의 크기와 단위 부피당 개수를 관측한다. 살포 전후 강수입자가 커지고 개수가 줄었다면 일단 요오드화은이 효과를 낸 것으로 볼 수 있다.(미세먼지 저감 효과는 지상과 해상의 관측장비를 활용해 약 1달간 상세분석을 거쳐 확인할 수 있다)”

항공기 몸체 아래 달린 또다른 연소탄 발사장치. 이번 실험에는 쓰이지 않는다.

―비행기에는 이번에 24발의 연소탄을 발사하는 장치 외에도 108발의 발사 장치도 있다. 무조건 많이 뿌리는 게 좋은 것 아닌가?

“그렇지 않다. 그때그때 상황에 따라 적절한 개수가 있다. 요오드화은을 너무 많이 뿌리면 오히려 구름이 없어진다는 연구 결과도 있다. 또 저 108발의 장치는 구름 위에서 뿌리는 것인데 그 보다는 구름 속에서 뿌리는 게 더 낫다는 의견도 있다.”

구름입자 종합관측기(오른쪽)와 강수입자 모양측정기. 둘다 각각 구름입자와 강수의 크기와 모양을 측정한다. 레이저를 쏴서 생기는 입자 그림자로 크기를 잰다.

―인공강우 실험이 어려운 이유는? 요오드화은에 구름입자가 붙어 얼음알갱이로 커진다는 건 굉장히 단순한 원리같은데.

“기상조건에 따라 실험 효과가 달라진다. 또 어떤 물질의 구름씨앗을 쓰느냐, 어떤 고도에서 어떤 루트로 뿌리느냐에 따라서도 결과가 달라진다. 25일 실험에 앞서 지그재그로도 뿌려보고 했는데 일직선으로 달릴 때가 가장 효과가 컸다. 그래서 내일 일직선으로 왕복하는 것이다.”

이철규 국립기상과학원 연구관이 24일 서울 강서구 김포공항 국제선 격납고에서 기상항공기에 대해 설명하고 있다.

―비행기가 매우 작은데 구름 속을 지나면 많이 흔들리겠다.

“일반 여객기보다 조금 더 흔들리는 수준이다. 만일 내일 구름이 적란운이라면 실험할 수 없다. 적란운은 소나기를 뿌리는 매우 빠르게 성장하는 구름이라 기상항공기는 물론 군용기도 적란운은 피한다. 25일 구름 상태는 괜찮을 것으로 보인다. 기상항공기는 반드시 크다고 좋은 것은 아니다. 큰 항공기는 비행속도도 빨라야해서 구름물리 연구에는 작은 비행기가 선호된다.”

인공강우실험에 쓰일 기상항공기

―몇 시간이나 비행할 수 있나?

“아주 좋은 조건이라면 최대 7시간 동안 떠있을 수 있다. 그러나 임무를 수행하다보면 고도도 바꿔야 하고 그래서 실제 최대 체공시간은 5.5시간이 최대다. 내일은 총 4시간 정도 떠있을 것으로 예상된다.”

글·사진=윤지로 기자 [e-mail]