차세대소형위성2호 영상레이더 자료 활용해 지리산 산림 유형별 신호 차이 확인

산불·산사태·병해충 피해 조기 탐지와 기후변화 취약 산림 장기 관측에 활용

[한국농어민뉴스] 국산 위성인 차세대소형위성2호를 활용해 지리산국립공원 산림 변화를 지속적으로 관측할 수 있는 가능성이 확인됐다. 앞으로 구상나무 등 아고산대 침엽수 쇠퇴 원인 규명과 산불·산사태·병해충 피해 조기 탐지 등 국립공원 산림생태계 보전 연구에 국산 위성자료가 활용될 전망이다.

기후에너지환경부 산하 국립공원공단은 차세대소형위성2호의 영상레이더 자료를 활용해 국립공원 산림을 분석한 결과, 활엽수림과 조림지 등 산림 유형에 따라 위성 신호가 다르게 나타나는 것을 확인했다고 밝혔다.

이번 연구는 구름과 안개가 자주 발생해 일반 광학위성으로 관측하기 어려운 산악·산림지역도 국산 영상레이더 위성을 이용하면 주간과 야간에 관계없이 지속적으로 관찰할 수 있다는 가능성을 보여준 사례다.

국립공원공단 국립공원연구원은 2025년 3월 12일부터 9월 20일까지 차세대소형위성2호가 반복 관측한 자료를 활용해 시계열 영상을 제작하고, 관측 시기별 산림 변화 신호의 위치와 유형을 지도화했다.

차세대소형위성2호는 한국과학기술원(KAIST)이 국내 기술로 개발한 영상레이더 위성이다. 2023년 5월 25일 한국형 발사체 누리호에 실려 발사된 이후 합성개구레이더(SAR) 방식으로 지표면을 관측하고 있다.

합성개구레이더는 마이크로파 형태의 레이더 전파를 지표면에 보낸 뒤 되돌아오는 후방산란 신호를 분석해 영상을 만드는 기술이다. 태양빛이 없는 야간에도 관측할 수 있고 구름이나 안개의 영향을 상대적으로 적게 받아 산림과 재난지역을 지속적으로 감시하는 데 유리하다.

국립공원연구원이 지리산국립공원 산청지역을 대상으로 위성 영상의 후방산란강도를 분석한 결과, 활엽수림과 조림지에서 서로 다른 산란 특성이 나타났다.

2025년 3월부터 9월까지 총 5차례 촬영한 영상을 분석한 결과, 활엽수림과 조림지는 후방산란강도 약 1만 수준에서 차이를 보였다. 연구진은 이를 통해 두 식생 유형에서 산림 구조 변화가 발생할 경우 위성 신호의 변동을 추적할 수 있는 가능성을 확인했다.

후방산란계수 값이 낮을수록 호수나 침수지역처럼 표면이 매끄럽거나 수분이 많은 지역을 의미한다. 반대로 값이 높을수록 울창한 산림처럼 표면 구조가 복잡하고 거친 지역일 가능성이 크다.

국립공원연구원은 이번 위성 영상 분석을 통해 산림 유형을 구분하고 훼손 의심지역을 선별하는 한편, 산림 변화를 탐지할 수 있는 기초 분석 절차를 마련했다.

시간에 따라 반복적으로 촬영된 위성자료는 산림 쇠퇴와 병해충 피해, 산불 피해 범위와 회복 상태, 산사태 위험지역, 토지이용 변화 등을 조기에 확인하는 데 활용될 수 있다.

특히 국립공원 산림은 기후변화에 민감하게 반응하는 생태계다. 지리산 등 고산지역에 분포하는 구상나무와 아고산대 침엽수는 기온 상승과 가뭄, 집중호우 등 극한기상에 취약해 위성자료와 현장조사를 연계한 장기 관측 필요성이 커지고 있다.

국립공원공단은 앞으로 위성 관측자료와 무인기 촬영, 현장 생태조사 자료를 함께 활용해 산림 변화 분석의 정확도를 높일 계획이다.

이를 통해 기후변화에 취약한 산림생태계의 이상 징후를 조기에 파악하고 산불·산사태 등 산림재난 대응과 국립공원 생태계 보전·복원 정책의 과학적 근거를 강화한다는 방침이다.

주대영 국립공원공단 이사장은 “차세대소형위성2호 자료는 넓은 국립공원 산림의 변화를 보다 자주 살펴볼 수 있는 중요한 수단”이라고 말했다.

이어 “앞으로 위성과 무인기, 현장조사 자료를 함께 활용해 기후변화에 취약한 산림생태계 변화를 조기에 파악하고 산사태와 산불 등 재난 대응과 보전·복원 정책의 과학적 근거를 강화하겠다”고 밝혔다.