산란계 (Scatterometer)
한 줄 정의: 위성에서 마이크로파를 지표면(주로 해수면)에 발사하고 되돌아오는 후방산란 신호의 세기를 분석해 해상풍의 속도와 방향을 산출하는 능동형 원격탐사 장비입니다.
쉽게 풀면
산란계는 위성에서 마이크로파를 바다 표면으로 쏘고, 그 전파가 부딪혀 되돌아오는 세기를 측정하는 장비입니다. 바람이 강하게 불수록 해수면에 잔물결이 많이 생기고 이 잔물결이 전파를 더 많이 되돌려 보내기 때문에, 되돌아온 신호의 세기로 바람의 세기를 추정할 수 있습니다. 여러 각도에서 신호를 관측하면 바람의 방향까지 알아낼 수 있습니다. 즉, 바다 표면의 거칠기를 전파로 재서 바람을 역으로 계산하는 장치라고 이해하면 됩니다.
왜 중요한가
산란계는 관측선이나 부이가 드문 넓은 해상에서 바람장을 광범위하게 파악할 수 있는 몇 안 되는 수단입니다. 태풍의 강도와 구조를 분석하거나 해상 예보 정확도를 높이는 데 중요한 자료로 쓰이며, 수치예보모델의 해상풍 초기장 구성에도 활용됩니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"산란계 관측자료를 이용하여 태풍 통과 시 해상풍 비대칭 구조를 분석하였다."
넓은 해역의 바람 분포를 동시에 파악할 수 있는 산란계 특성을 활용해 태풍 구조를 살펴봤다는 뜻입니다.
"부이 관측자료와 산란계 산출 해상풍을 비교하여 검증 통계를 산정하였다."
현장 관측값을 기준으로 산란계로 얻은 바람 자료의 정확도를 평가했다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
산란계는 여러 방위각에서 얻은 후방산란계수를 지구물리모델함수(GMF)에 적용해 풍속과 풍향의 조합을 동시에 추정합니다. 대표적으로 팬빔이나 회전 안테나 방식이 사용되며, 관측 폭이 넓어 짧은 시간에 넓은 해역을 훑을 수 있다는 장점이 있습니다.
주의할 점
강수가 있는 지역에서는 빗방울에 의한 산란이 섞여 바람 산출값에 오차가 발생할 수 있으며, 육지에서는 원리상 사용하기 어렵습니다.