국립공원공단, 국산 위성으로 지리산 숲 변화 포착… 구름·야간 뚫고 전천후 관측

기후에너지환경부 산하 국립공원공단이 순수 국내 기술로 개발된 '차세대소형위성2호'를 활용해 지리산국립공원의 산림 변화를 정밀하게 포착하는 데 성공했다. 구름이나 안개가 짙은 날은 물론 야간에도 제약 없이 숲의 생태를 지속적으로 관찰할 수 있는 전천후 감시 체계의 과학적 근거가 마련된 것이다.

국립공원연구원은 2025년 3월 12일부터 9월 20일까지 수집된 반복 관측 자료를 활용해 시계열 영상을 제작하고, 관측 시기별 산림 변화 신호의 위치와 패턴을 지도화했다고 밝혔다. 이번 연구는 기상 조건에 구애받지 않고 국립공원 내 산림 훼손과 생태계 변화를 장기적으로 추적할 수 있는 기반을 다졌다는 점에서 의미가 크다.

순수 국내 기술 '차세대소형위성2호', 전천후 산림 감시망 구축

산림 관측에 활용된 차세대소형위성2호는 한국과학기술원(KAIST)이 국내 기술로 개발한 영상레이더 위성이다. 2023년 5월 25일 누리호에 실려 우주로 발사된 이후, 현재까지 합성개구레이더(SAR) 방식을 통해 지구 관측 임무를 수행하고 있다.

SAR 기술은 마이크로파(레이더 전파)를 지표면에 쏜 뒤 되돌아오는 후방산란 신호를 분석해 영상을 생성하는 원리다. 광학 카메라와 달리 빛이나 구름의 영향을 받지 않아 악천후나 야간에도 선명한 지표면 관측이 가능하다는 것이 가장 큰 장점이다.

지리산 관측해보니… 식생 구조 따라 위성 신호 '1만' 차이

국립공원연구원이 위성 SAR 영상의 후방산란강도를 정밀 분석한 결과, 산림의 종류에 따라 레이더 신호가 뚜렷하게 다르게 나타나는 현상이 확인됐다. 후방산란계수값이 낮을수록 표면이 매끄럽거나 수분이 많은 지역을 의미하며, 반대로 높을수록 울창한 산림처럼 표면이 거친 지역을 나타낸다.

실제로 지리산 산청지역을 대상으로 2025년 3월부터 9월까지 5차례에 걸쳐 관측한 영상을 분석한 결과, 활엽수림과 조림지 사이에서 후방산란강도 값이 10,000에 달하는 뚜렷한 수치 차이를 보였다. 연구진은 이러한 산란 특성 차이를 통해 향후 식생 유형 간의 구조 변화나 추가적인 변동을 조기에 추적할 수 있을 것으로 내다봤다.

기후변화 직격탄 맞은 구상나무 살리고 재난 대응력 높인다

국립공원의 산림은 기후변화에 가장 민감하게 반응하는 생태계 중 하나다. 특히 구상나무를 비롯한 아고산대 침엽수는 최근 급격한 기온 상승과 가뭄, 집중호우 등 극한 기상 현상에 취약해 쇠퇴 현상이 가속화되고 있다. 위성자료와 현장조사를 연계한 장기 관찰이 시급한 이유다.

이번 분석 절차 마련을 통해 산림 유형의 구분은 물론 훼손 의심 지역 선별, 산림 변화 탐지까지 연구 범위를 확장할 수 있게 됐다. 또한 시간에 따라 반복 촬영된 시계열 관측 자료는 산림 쇠퇴, 병해충 피해 확산, 산불 피해 및 회복 상태, 산사태 위험 지역, 토지 이용 변화 등을 조기에 감지하는 핵심 데이터로 활용될 전망이다.

주대영 국립공원공단 이사장은 "차세대소형위성2호 자료는 넓은 국립공원 산림 변화를 보다 자주 살펴볼 수 있는 중요한 수단"이라며 "앞으로 위성, 무인기, 현장조사 자료를 함께 활용해 기후변화에 취약한 산림생태계 변화를 조기에 파악하고, 산사태·산불 등 재난 대응과 보전·복원 정책의 과학적 근거를 강화하겠다"고 강조했다.