최근 지구 온난화는 인류가 해결해야 할 가장 시급한 문제로 떠오르고 있다. 지구온난화란 지표 부근의 기온이 장기적으로 상승하는 현상으로, 20세기 후반부터 지구촌 곳곳에서 관측되고 있는 온난화는 이제 인류를 위협하는 가장 큰 문제가 되었다.

▲ 이영우 교수

전 세계의 환경 전문가들은 현재의 온난화 추세가 지속될 경우 2100년에는 해수면 수위가 높아져 인도양 몰디브나 태평양 투발루 등 섬나라가 물에 잠기고, 런던·뉴욕·상하이 등 대도시는 홍수 예방에 수십억 달러를 지불하게 될 것이라고 입을 모은다. 세계인구의 10%인 6억명 이상이 환경난민으로 전락하게 될 것이라는 것. 이런 지구 온난화에서 남극과 북극 빙산의 규모가 빠른 속도로 줄어가는 것은 그 대표적인 증거다.

세계기상기구로부터 국제관측소로 등록
최근 지구 온난화에 의한 환경파괴가 급속도로 빨라지면서, 세계 각국에서는 이에 대한 정확한 자료 및 미래 현상을 예측할 수 있는 기술 개발에 열을 올리는 중이다. 이러한 상황에서 목원대학교 이영우 교수는 최근 순수 국내기술로 이러한 기술 개발에 성공, 세계적인 주목을 받고 있다. 이영우 교수는 국제적인 지구 대기환경 감시연구를 수행하기 위해 국제환경관측센터를 설립, 지난 2010년 대류권 상층부의 미세입자 및 황사의 이동을 3차원적으로 감시할 수 있는 첨단계측시스템(Lidar)을 개발해 대전지역 대기환경 감시시스템을 구축해 대기질 개선에 크게 기여했다. 이러한 공로를 인정받아 국제환경관측센터는 지난 5월 ‘2013 대전시 환경상’ 대상을 수상하는 쾌거를 거두었다. 이영우 교수는 “국내 대기환경 문제를 인지할 수 있는 대비 시스템을 만들었다는 것에 대해 보람을 느끼고 있다”며 “앞으로도 더욱 책임감을 느끼고 시스템을 발전시킬 수 있도록 노력하겠다”고 소감을 밝혔다. 또한 “막스 플랑크 연구소 시절, 독일 사람들의 환경보호에 대한 진지한 열정을 보고 환경 관련 연구에 대한 관심을 갖게 되었다”고 한다. 이영우 교수가 개발한 라이다는 레이저 광선이 발사돼 올라가면서 대기 중의 미세입자나 황사 입자에 부딪히며 산란된 것을 망원경을 통해 스펙트럼으로 결과가 나타나며 실시간으로 자료를 수집할 수 있는 시스템이다. 이영우 교수는 “지난 2011년부터 라이다를 통해 관측을 시작한 국제환경관측센터는 정확한 데이터를 추출, 황사관측망의 대전 관측소로 등록되어 관측연구를 수행하고 있다”고 설명했다. 현재 이러한 기술력으로, 중국의 황사에 큰 영향을 받고 있는 일본 역시 국제환경관측센터에 관심을 보이며 협약 요청이 들어왔으며, 지난해부터 일본 환경부 산하의 국립환경연구소와 협약을 맺고 라이다를 통해 수집된 정보를 제공하고 있다. 현재 국제환경관측센터가 개발한 지상 18 km까지의 라이다시스템에서의 측량 결과는 그 정확도의 우수성을 인정받아 지난 4월에는 UN 산하의 세계기상기구(WMO)로부터 국제관측소로 등록되는 쾌거도 거두었다. 뿐만 아니라 미국의 NASA와 중국과학원 등에서도 국제환경관측센터의 Lidar 기술력에 높은 관심을 보이며 협약을 요청, 가까운 시일 안에 MOU를 체결할 예정이다.

오염물질 원격으로 계측하는 이동형 라이다 연구
이영우 교수는 현재 국내외 관련 기관 및 기업과 공동연구, 프로젝트를 통해 학문적, 기술적 발전을 적극적으로 도모하고, 이를 통해 유해물질 및 에어로졸까지 측정할 수 있는 복합 라이다 시스템도 준비 중이다. 이 교수는 “편서풍으로 인해 중국으로부터 많은 영향을 받는 국내 상황에 맞춰 황사로 시작했지만 대기 중에 섞여 있는 중금속을 포함한 각종 유해물질까지 본격적으로 측정할 수 있도록 할 것”이라며 “레이저 역시 해상도를 높이는 등 종합적인 연구개발을 계획 및 진행 중이다”고 덧붙였다. 또한 현장에서 적용할 수 있는 이동형 라이다를 통해 산업 시설물 주변의 오염물질을 원격으로 계측할 수 있도록 연구 개발해, 앞으로 불산가스 유출 사건 등의 인재 예방에 큰 역할을 담당할 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 이 교수는 원자력발전소의 방사능누출 등을 측정할 수 있는 라이다기술 개발에도 노력을 기울일 예정이다. 이 교수는 “방사능의 높은 에너지가 주변가스를 해리시키는 특성 등을 감지할 수 있는 것을 이용해 조기에 감시할 수 있는 시스템을 준비하고 대기 중 유해물질 관측을 종합적으로 측정할 계획을 가지고 연구에 매진하고 있다”고 덧붙였다. 이어 “이전에 비해 지구의 대기환경이 많이 변했고 산업화된 중국의 영향으로 한반도의 대기를 24시간 입체적으로 관측해야할 필요가 생겼다. 항상 연구자의 본분에 충실하게 국민 실생활과 건강에 도움을 줄 수 있는 연구를 진행하고 있다”며 “연구자들이 이 분야의 새로운 기술을 개발할 수 있도록 더욱 좋은 연구 환경이 조성되기를 바란다”고 소망을 밝혔다. NM