이달의 과학기술인상 1월 수상자로 연세대학교 대기과학과 김준 교수가 선정됐다. 인공위성을 이용한 미세먼지나 오존, 이산화탄소 등 측정과 대기환경오염 현상을 규명하는 원격탐사 알고리즘을 개발한 연구결과를 인정받은데 따른 것이다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 김준 교수가 대기 중의 에어로졸과 수소·메탄 등 미량기체 측정, 원격탐사 알고리즘을 개발해 대기오염 및 기후변화의 진단과 분석에 기여한 공로를 높게 평가받았다고 선정배경을 설명했다.

수많은 미세먼지와 미량기체는 복사에너지의 파장에 따라 각기 다른 산란과 흡수율을 보인다. 따라서 인공위성을 이용해 복사에너지의 분광스펙트럼을 측정하면 수백에서 수만㎞ 떨어진 곳에서도 대류권 내 대기오염물질의 농도와 특성을 정확하게 분석할 수 있다.

김준 교수는 정밀한 복사에너지 전달과정 모델링과 역추정 이론을 바탕으로 인공위성 원격탐사 알고리즘을 개발했다. 특히 관련 알고리즘은 정지궤도위성, 항공기 등의 측정 자료에 적용돼 기체의 농도와 입자특성을 산출하며 성과를 입증해왔다.

지금까지 대기 중 미량기체 측정에 이용된 모든 위성 원격탐사는 지상으로부터 고도 2000㎞까지의 저지구궤도에서 진행됐다. 김준 교수는 과기정통부와 환경부가 2019년 발사를 목표로 추진하는 정지궤도복합위성(천리안) 2B호 ‘환경탑재체 알고리즘개발 연구단’을 이끌며 지표면과 3만6000㎞ 떨어진 정지궤도위성에서 오염기체의 농도를 시간대별로 측정할 수 있는 알고리즘 개발에도 성공했다.

정지궤도위성을 이용한 분석알고리즘은 대기환경의 질이 급격히 악화하고 있는 동아시아 지역의 대기오염물질 농도 분포 및 국지적 배출 현황과 대형화물차 등 장거리 수송에 따른 영향을 정량적으로 규명할 것으로 기대를 모으고 있다.

김준 교수는 “관련 기술을 통해 지상은 물론 정지궤도위성에서도 대기 중 미세먼지와 미량기체의 농도분포를 ㎞급의 공간 해상도로 탐지하여 우리나라 주변 오염물질의 지역적 분포와 이동 현황을 볼 수 있게 됐다”라며 “후속 연구를 통해 소형센서를 이용한 빅데이터 기반의 환경측정 기술 발전에 기여하고 싶다”고 밝혔다.