기상청이 미국 노스다코타대학교와 손잡고 전기장을 활용한 차세대 인공증우 기술 개발에 나선다. 기존 인공증우 기술의 한계로 지적돼 온 높은 비용과 낮은 효율을 개선하고, 새로운 방식의 강수 생성 원리를 규명하기 위한 공동 실증연구다.

기상청 국립기상과학원은 12일부터 14일까지 제주 서귀포시에 위치한 구름물리실험챔버동에서 미국 노스다코타대학교 연구진과 함께 ‘전기장’을 활용한 차세대 인공증우 기술 개발을 위한 실증연구를 진행한다고 12일 밝혔다.

이번 연구의 핵심은 전기장을 이용해 구름 속 얼음결정의 생성과 성장을 촉진할 수 있는지를 확인하는 것이다. 그동안 구름 속 얼음결정 형성은 상당히 높은 전압 환경에서 가능하다는 인식이 강했지만, 최근 저전압 환경에서도 전기장이 얼음결정 형성에 영향을 줄 수 있다는 연구 결과가 제시되면서 새로운 가능성이 주목받고 있다.

특히 이번 실험은 2026년 발표된 ‘겨울철 폭풍 속 얼음 사슬 결정체의 현장 관측 연구’의 결과를 실험실 환경에서 검증하려는 시도라는 점에서 의미가 크다. 연구진은 다양한 온도와 전기장 조건을 정밀하게 설정해 구름 입자들이 서로 응집하고 얼음결정이 성장하는 과정을 관측할 계획이다.

이번 공동연구에는 미국 노스다코타대학교의 데이비드 델렌(David Delene) 교수가 직접 참여한다. 델렌 교수는 미국에서 개발한 고정밀 전기장 발생 장치를 국립기상과학원의 대형 구름물리실험챔버와 연계해 실험을 수행한다.

대형 구름물리실험챔버는 이번 연구에서 핵심적인 역할을 한다. 기상청이 독자 기술로 구축한 이 시설은 기온과 기압, 습도 등을 정밀하게 조절해 실제 대기 중에서 형성되는 구름 환경을 실험실에서 재현할 수 있다. 이를 통해 자연 상태에서는 관측하기 어려운 미세한 구름 입자의 변화와 얼음결정 생성 과정을 통제된 조건에서 분석할 수 있다.

특히 이번 연구는 우리나라가 자체 기술로 구축한 대형 구름물리실험챔버를 활용해 미국의 전기장 발생 기술과 결합한다는 점에서도 주목된다. 양국의 연구 인프라와 기술을 접목해 기존 인공증우 방식의 효율성을 높일 수 있는 새로운 가능성을 찾겠다는 것이다.

현재 인공증우는 구름 속에 특정 물질을 살포해 빗방울이나 얼음결정의 성장을 유도하는 방식이 주로 활용되고 있다. 하지만 기상 조건에 따라 효과가 크게 달라질 수 있고, 항공기 등을 이용한 물질 살포 과정에서 비용이 발생한다는 한계도 있다. 이에 따라 보다 정밀하고 경제적인 강수 유도 기술을 확보하기 위한 연구가 세계적으로 이어지고 있다.

이번 연구가 성공적으로 진행될 경우 전기장을 활용해 구름 내부의 미세한 물리적 과정을 제어하는 새로운 인공증우 기술의 과학적 기반을 마련할 수 있을 것으로 기대된다. 나아가 가뭄이나 물 부족 문제에 대응하기 위한 미래형 기상조절 기술 연구에도 새로운 방향을 제시할 수 있을 전망이다.

강현석 국립기상과학원장은 “국내 독자 기술로 구축한 첨단 실험 장비를 통해 한·미 양국이 세계 최초의 기상 신기술 연구에 도전하는 뜻깊은 사례”라며 “이번 연구를 통해 새로운 인공증우 기술의 과학적 기반을 마련하고, 국제 기상기술 혁신을 선도하는 국제협력 모델로 발전시키겠다”고 밝혔다.

이번 공동연구는 단순히 인공적으로 비를 내리게 하는 기술을 넘어, 구름과 강수의 생성 과정에 대한 과학적 이해를 높이고 이를 실제 기상기술로 연결하기 위한 한·미 간 공동 연구라는 점에서 의미가 있다. 특히 국내 첨단 실험시설과 해외의 정밀 계측·전기장 기술을 결합함으로써 미래 기상조절 기술의 새로운 가능성을 탐색하는 계기가 될 것으로 보인다.