라이더가 포착한 LA 화재…위성이 놓친 변화까지 측정

연초 일어난 로스앤젤레스 산불 피해를 라이더(LiDAR) 기술로 정밀 측정한 결과, 위성 이미지로는 확인할 수 없는 건물과 식생의 소실 상태까지 상세히 파악할 수 있었다.

2025년 1월 미국 로스앤젤레스 카운티를 휩쓴 산불은 남부 캘리포니아에 지울 수 없는 흔적을 남겼다. 이튼과 팰리세이즈 화재는 24일 동안 맹렬히 번져 29명이 사망하고 1만 6,000채의 건물이 파괴되었으며, 피해액은 약 600억 달러(약 83조 원)에 달했다. 5만 5,000에이커(약 222.6㎢)가 넘는 면적이 불에 탔고, 지형 자체도 물리적으로 변화했다.

연구자들은 현재 라이다(LiDAR) 기술을 활용해 지형의 기하학적 변화를 정밀하게 측정하고 있으며, 이를 통해 기후재해가 남긴 영향을 보다 명확히 이해하고자 한다.

라이다는 레이저 광선이 표면에 닿아 반사되어 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하는 기술로, 수십 년 동안 지형 측량에 활용됐다. 오늘날에는 비행기와 드론에 장착된 항공 라이다를 통해 지구 표면을 매우 정밀하게 지도화할 수 있다. 과학자들은 서로 다른 시간대의 데이터를 기반으로 전후 변화량을 계산하는 ‘디프(diff)’ 분석을 수행함으로써, 단층선 이동, 화산 분출, 산사태 등 재해의 구체적인 영향과 결과까지 파악할 수 있다.

캘리포니아대학교 샌디에이고 캠퍼스의 팔코 쿠에스터(Falko Kuester) 공학 교수는 실시간 원격 탐지를 활용해 산불을 감지하는 공공 안전 프로그램인 ‘얼럿 캘리포니아(ALERTCalifornia)’를 공동 운영하고 있다. 그는 시간대별로 촬영된 라이다 자료를 통해 유의미한 정보를 얻을 수 있다고 설명했다.

쿠에스터는 “라이다는 지형을 보여주기 때문에 특정 지역이 특정 시점에 어떤 상태였는지를 알 수 있다. 이후 시간이 지나 다시 비행 데이터를 확보하면, 그 ‘차이(diff)’을 계산할 수 있다. 즉 이전 모습과 지금 모습을 비교하여 무엇이 변했는지 파악할 수 있다. 새로운 건물이 들어섰는지, 소실되었거나 혹은 붕괴했는지, 식생 환경이 변화했는지 등을 확인할 수 있다”고 부연했다.

2025년 1월 말 화재가 진압된 직후, 얼럿 캘리포니아는 이튼과 팰리세이즈 화재 피해 지역을 대상으로 새로운 라이다 촬영을 지원했다. 검사·엔지니어링 전문 기업 NV5가 스캔을 수행했으며, 현재 미국 지질조사국(US Geological Survey) 웹사이트를 통해 해당 데이터가 공개돼 있다.

애리조나 주립대학의 카산드라 브라이엄(Cassandra Brigham) 연구팀은 2016년과 2025년 1월의 라이다 데이터를 비교해, 건물과 나무, 구조물이 사라진 흔적을 고도 변화로 시각화했다.

브라이엄은 “산불 사태 종료 후 불과 몇 주 지난 시점이었기 때문에 우리는 사람들에게 최대한 신속하게 도움이 될 수 있는 작업이 무엇일지 고민했다”고 말했다. 브라이엄 연구진은 오래된 저해상도 데이터를 정리하고 형식을 재구성한 뒤, 최신 데이터를 차감하는 방식으로 분석했다. 이렇게 생성된 시각화 자료는 위성 이미지로는 파악할 수 없는 파괴의 규모를 드러냈다. 이미지에서 빨간색은 건물 소실 등으로 고도가 낮아진 부분을, 파란색은 나무 성장이나 새로운 건축물로 인해 고도가 높아진 부분을 나타낸다.

라이다는 기후 문제로 촉발된 재해의 연쇄적 효과를 추적하는 데 도움이 된다. 여기에는 산불로 파괴된 건물과 식생은 물론, 그 뒤이어 빈번히 일어나는 산사태와 토사 유출까지 모두 포함된다. 쿠에스터는 “이튼 팰리세이즈 화재의 경우 산 전체가 불타면서 모든 식생이 소실되었다. 이제 대기천(atmospheric river)이 몰려와 폭우를 쏟아내면, 이어서 토사 유출, 이류(mud flow), 산사태가 발생한다”라고 설명했다.

기후재해의 비용을 정량화하는 데 유용하다는 점에서 라이다는 향후 산불, 홍수, 지진의 대비책으로서 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 그러나 정책 입안자들이 과학 연구 예산을 대폭 삭감하려는 상황에서 이러한 라이다 데이터 수집 프로젝트의 미래는 불투명하다.

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