속 터지는 날씨예보… ‘오보청’을 위한 변명

지난달 말 장마가 사실상 끝나고 오는 11일까지는 대기 불안정으로 인한 소나기를 제외하고는 30도를 훌쩍 넘는 폭염과 밤에도 25도 이하로 기온이 떨어지지 않는 열대야가 이어질 것으로 전망된다. 올해 장마 기간에는 유독 기상청이 ‘오보’를 많이 생산해 내 ‘오보청’이라는 빈축을 샀다.

이에 대해 기상청은 “일반적으로 장마철에는 기압골 변화가 심한데 올해는 특히 대기 변화가 잦아 한 치 앞을 내다보기 어려울 정도였다”며 억울해하고 있으나 국민들의 싸늘한 눈길은 변하지 않고 있다. 일기예보는 과연 어떤 과정을 거쳐 만들어지고, 정확한 일기예보를 내놓기 어려운 이유는 뭘까. 우리나라 일기예보가 자꾸 틀리는 것은 슈퍼컴퓨터를 제대로 활용하지 못하기 때문일까, 아니면 예보관의 능력이 선진국보다 떨어지기 때문일까.

일기예보가 국민들에게 전달되기까지는 ▲관측·감시 ▲모델 분석 ▲예보 생산 ▲전달 및 활용이라는 4개 과정을 거치게 된다.

관측·감시는 지상과 고층, 해상, 레이더, 기상위성으로 3차원 입체감시를 통해 기상 변화를 파악하고 전 세계 191개국 5000여곳에서 전달돼 오는 기상정보를 종합하는 과정이다. 이렇게 얻어진 관측자료를 이른바 ‘예측 방정식’에 대입시켜 해답을 산출한 뒤 이를 바탕으로 기상현상을 예측하게 된다. 수치 예보모델은 방대하게 수집된 자료를 빠르게 처리해야 하기 때문에 슈퍼컴퓨터가 활용된다. 현재 기상청에서는 지난 2월부터 슈퍼컴퓨터 4호기를 사용하고 있는데 이 컴퓨터는 48억명이 1년 동안 계산해야 할 자료를 1초 만에 처리할 수 있는 능력을 갖고 있다. 이런 속도로 매일 10만여장의 일기도와 2.5테라바이트의 기상자료를 생산해 내는 것이 모델 분석 과정이다.

모델 분석이 끝나면 기상청에 있는 예보관들은 슈퍼컴퓨터에서 만들어 낸 자료와 관측자료를 바탕으로 예보관 회의를 거쳐 예보를 만들어 낸다. 기상학계의 분석에 따르면 날씨 예보 정확도에 미치는 영향력은 슈퍼컴퓨터의 수치예보모델 성능이 40%, 모델 입력자료로 쓰이는 관측자료가 32%, 예보관의 경험이 28%다. 슈퍼컴퓨터의 성능이 점점 좋아지고 기상 데이터가 조밀하게 수집된다고 할 때 결국 예보의 정확도는 예보관의 능력과 경험에 따라 좌지우지된다고 볼 수 있다. 이 때문에 예보관의 역량을 높이는 것이 중요하다고 전문가들은 지적하고 있다.

기상청 관계자는 “예보관의 역량을 높이기 위해 초급 예보관을 위한 예보기초실무과정과 중급 예보관을 위한 예보전문가과정을 개설해 매년 3개월씩 교육을 실시하고 있다”고 설명했다.

세 가지 요소가 모두 완벽하다고 해서 100% 정확하게 날씨를 예측하는 것은 아니다. 작은 조건의 변화가 전혀 다른 결과를 가져오게 되는 ‘자연의 비선형성’ 때문이다. ‘베이징의 나비가 날갯짓을 하면 뉴욕에 토네이도가 일어난다’는 ‘나비효과’는 대표적인 날씨의 비선형성을 나타내는 것이다. 정확한 일기예보를 위해서는 나비의 날갯짓까지 정확히 파악해야 한다는 것인데 나비의 날갯짓까지 다 파악한다고 하더라도 100% 정확한 예보는 어렵다는 것이다.

관측 지역을 촘촘히 만들고 슈퍼컴퓨터의 성능을 높이고 수치예측모델을 개발하는 한편 예보관의 전문성을 강화하는 데 집중하는 것도 ‘완벽’까지는 아니더라도 예보의 정확도를 좀더 높이기 위한 것이다.

국가별 예보 정확도는 많은 나라들이 공개하고 있지 않기 때문에 비교하기가 쉽지 않지만 2015년 기준 한국의 예보 정확도는 평균 91.5%, 이웃 일본은 85.1%로 우리나라가 높은 편이다. 우리보다 과학기술 수준이 높은 일본보다도 평균 예보 정확도가 높음에도 불구하고 올해 장마철 예보가 유독 틀린 이유는 뭘까.

기압계의 변화가 비교적 안정적인 봄과 가을에 비해 여름과 겨울의 날씨 예측은 쉽지 않다. 특히 장마철은 대기 불안정으로 인해 짧은 시간 동안 좁은 지역마다 날씨가 달라지는 경우가 많기 때문에 예보 정확도는 확 떨어지게 된다는 것이 기상청의 설명이다. 편서풍대에 위치한 우리나라는 평소에는 동서 방향으로 기압계가 이동하지만 장마전선은 고온 다습한 북태평양 고기압과 북쪽의 차가운 공기가 부딪치면서 기압계가 남북으로 움직이게 된다. 이 때문에 동서 흐름 뿐만 아니라 남북 흐름을 동시에 고려해야 하는데 미국이나 중국과 달리 좁은 국토 내에서 지리적 영향 때문에 기압계가 바뀌는 경우도 많기 때문에 날씨 예측은 더욱 어려워지게 되는 것이다.

김용진 기상청 통보관은 “올해 장마철에는 남북으로 움직이는 장마전선뿐만 아니라 베링해와 캄차카반도 주변에 거대한 ‘블로킹 고기압’이 자리잡으면서 공기흐름에 변화를 줘 예측하기가 더 어려웠던 것 같다”며 “10여년 동안 예보와 통보 업무를 했지만 이런 적은 처음”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr