인공강우

요약 대기 중의 구름에 인공적인 영향을 주어 비가 내리게 하거나 강수량을 증가시키는 방법을 말한다.

구름은 있으나 강수가 없을 경우 인공적으로 강수 입자의 형성을 촉진시켜 강수를 원하는 특정 지역에 비가 내리도록 유도하는 방법을 말한다. 다시 말해 구름이 형성되어 있으나 대기 중에 응결핵으로 작용할 수 있는 입자들이 적어 구름 방울이 빗방울로 성장하지 못하는 경우에 인위적으로 구름에 인공의 작은 입자들을 뿌려주어 응결핵의 역할을 하도록 하여 특정 지역에 강수를 유발하는 것이다. 과거에는 인공강우란 용어를 사용하였고, 인공증우와 혼용하고 있다.

방법

대표적인 인공 응결핵으로는 드라이아이스, 아이오딘화은(AgI), 염분(NaCl) 입자들이 있으며, 이러한 입자들을 구름에 뿌려주게 되면 구름 내 빙정 형성이나 병합을 촉진시켜 강수가 일어나게 된다. 이처럼 구름 속에 인공 응결핵을 뿌려주는 것을 구름씨뿌리기(Cloud seeding)라고 하며, 이를 통해 안개를 제거하거나 우박이 내리는 것을 사전에 방지할 수 있으며, 태풍의 강도를 약화시키는 데도 활용되고 있다.

인공강우 방법은 전선의 종류에 따라 2가지로 구분된다. 한랭전선의 구름의 경우 드라이아이스와 아이오딘화은(AgI)을 사용하고, 온난전선의 구름의 경우 물이나 암염을 사용한다. 이것들을 비행기나 기구, 또는 산을 넘어가는 기류 등을 이용해서 구름 속으로 들여 보낸다. 이 방법들은 0℃ 이하가 되어도 얼지 않는 물방울을 자연적인 상태보다 더 빨리 얼게 하여 강우 메커니즘에 꼭 필요한 빙정을 국부적으로 생성하여 더욱 많은 비를 내리게 하는 것이다.

효과

인공강우는 구름이 형성되어 있을 때 인공적으로 비를 내리게 하는 방법이기 때문에, 햇빛이 쨍쨍 내리쬐는 가뭄 때에는 효과가 나타나지 않는다. 이러한 인공강우는 실생활에 직접 이익을 가져다 주지는 못하지만, 구름물리학(雲物理學) 연구에 크게 공헌한 것으로 평가된다.

역사

인공강우 실험의 첫 번째 과학적 시도는 1946년 미국 제너럴일렉트릭 연구소의 쉐퍼(Schaefer)가 항공기를 이용하여 구름 속으로 드라이아이스를 살포한 실험이었다. 쉐퍼는 실험실에서 냉각상자의 온도를 급속히 떨어뜨리기 위해 드라이아이스 조각들을 떨어뜨렸을 때 작은 얼음결정들이 형성되는 것을 목격하고 인공강우의 가능성을 인식하였으며, 이후 항공실험을 실시하여 성공적인 결과를 얻었다.

1947년 베나르드 보네거트(Benard Vonnegut)는 아이오딘화은(AgI)이 얼음결정과 비슷한 결정구조를 가지고 있는 것을 응용하여, 인공강우용 구름씨 물질로 적당할 수 있다는 가능성을 제시하였다. 이후 아이오딘화은(AgI) 연소기를 개발하여 인공강우 실험을 성공하였다.

이를 계기로 1950년대와 1960년대에 세계 곳곳에서 인공강우 실험이 진행되기 시작하였는데, 미국에서는 겨울철 로키산맥에서 구름씨뿌리기를 하여 강설을 증대시키고 눈 녹은 물을 댐에 저류하여 이것을 갈수기에 이용하는 방법이 검토되었다. 1965년 미국 과학원에서 검토한 실험결과에 따르면 지형성 및 저기압성 강우계에 대해서는 인공적인 촉진법에 의해 10∼20%의 강수량 증가를 기대할 수 있으나, 적운계(積雲系)의 구름에 대한 실험에서는 구름씨뿌리기가 유효하지 않다.

미국에서 개발된 인공강우 기술은 신기술 향상과 경험 축적으로 미국, 멕시코, 호주, 태국, 러시아, 중국, 남미, 아프리카 등 세계 주요 33개국에서 실용화되었고, 1990년대 이후 일본과 유럽까지도 기술 이용에 참여하였으며, 1994년 이후 세계기상기구(WMO)의 주요 의제로 채택되어 수자원 확보의 주요 기술로 인정받았다. 1995년에는 한국에서도 실시되었다.

현황

미국에서는 국가적인 차원에서 기상조절에 대한 연구를 종합적으로 기획, 조정하기 위해 1978년 국립해양대기청(NOAA) 산하에 기상조절프로그램(AMP) 부서를 설립하여 운영 중이며, 각 주 정부의 기상조절프로그램에 대한 연구 활동 및 연구 장비 지원 등을 담당하고 있다. 또한 전세계적으로 엘니뇨와 라니냐 현상이나 지구온난화에 따른 기후변화에 의해 이상가뭄현상이 지속되고 있어, 인공강우가 가뭄 해소 및 대체 수자원 확보의 한 방안으로 다시 주목받고 있다.