밤이 되면 세상은 점점 밝아지지만 어떤 곳은 어두워지고 있어요

Christopher Kyba는 “전 세계적으로 총 16%의 증가가 있었지만 이것이 모든 곳에서 조명이 증가했다는 것을 의미하지는 않습니다.”라고 설명했습니다. “조명이 증가한 지역에서는 전 세계 배출량이 34% 증가한 것으로 나타났습니다. 이는 다른 지역의 배출량이 18% 감소하여 상쇄되었습니다.”

이러한 발견은 야간 조명의 변화가 이전에 이해된 것보다 더 역동적이고 국지적이라는 것을 보여줍니다. 급속한 도시 성장으로 인해 연구 기간 동안 중국과 인도와 같은 국가가 훨씬 더 밝아졌습니다. 이와 대조적으로, 일부 산업화된 국가에서는 빛 방출 감소가 나타났는데, 이는 종종 빛 공해를 줄이기 위한 LED 기술 및 정책의 채택과 관련이 있습니다.

지역적 변화는 정책과 갈등을 반영한다

모든 변화가 점진적인 것은 아닙니다. 우크라이나는 러시아 침공 이후 야간 조명이 급격히 감소했습니다. 프랑스 역시 많은 도시에서 에너지를 절약하고 빛 공해를 제한하기 위해 자정 이후 가로등을 끄면서 야간 밝기가 33% 감소하는 등 크게 감소했습니다.

“독일에서는 지역적 변화에도 불구하고 빛 방출이 전반적으로 거의 일정하게 유지되었습니다”라고 Kyba는 보고합니다. “밝은 독일 지역에서는 빛 방출이 8.9% 증가한 반면, 어두워지는 지역에서는 9.2% 감소했습니다.”

유럽 ​​전체에서 위성 측정에 따르면 야간 조명 방출이 4% 감소한 것으로 나타났습니다. 그러나 위성은 인간의 눈과 다르게 빛을 감지하기 때문에 이러한 감소는 사람들이 지상에서 인지하는 것과 완전히 일치하지 않을 수 있습니다.

고해상도 데이터를 통해 더 빠른 변화 확인

이 연구의 주요 발전은 전체 해상도 야간 데이터를 사용하는 것입니다. 이전 분석은 월별 또는 연간 평균에 의존했기 때문에 단기적이거나 국지적인 변화를 파악하기가 더 어려웠습니다.

Kyba는 “지금까지 전체 해상도 야간 데이터를 사용하여 글로벌 분석을 수행한 적이 없습니다.”라고 강조합니다.

연구팀은 위성이 지구를 바라보는 각도를 설명하는 새로운 알고리즘도 적용했다. 예를 들어 주거 지역은 각도에서 보면 더 밝게 보이는 경향이 있는 반면, 밀집된 도심은 바로 머리 위에서 보면 더 밝게 보이는 경우가 많습니다. 이러한 차이점을 통합하면 빛 방출이 어떻게 변화하는지 더 정확하게 파악할 수 있습니다.

위성이 밤에 지구를 추적하는 방법

이 연구는 NOAA와 NASA가 운영하는 Suomi NPP, NOAA-20 및 NOAA-21 위성이 운반하는 VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 주야간 대역(DNB)의 데이터를 기반으로 합니다.

이 위성은 자정 이후, 보통 현지 시간으로 오전 1시에서 4시 사이에 이미지를 수집하고 매일 밤 북위 70°에서 남위 60° 사이에서 거의 행성 전체를 스캔합니다. 이미지의 각 픽셀은 약 0.5제곱킬로미터를 나타냅니다.

정확성을 보장하기 위해 연구자들은 인공 광원에만 집중했습니다. 위성이 감지할 수 있는 산불, 오로라 등 자연현상은 분석에서 제외했다.

차세대 유럽 위성 추진

야간 조명이 어떻게 변화하는지 이해하는 것은 실질적인 중요성을 갖습니다. 크리스토퍼 키바(Christopher Kyba)는 “인공 조명은 밤에 전기를 많이 소비하며 빛 공해는 생태계에 해를 끼칩니다.”라고 말합니다. “따라서 이 두 가지가 어떻게 변화하는지 이해하는 것이 중요합니다.”

Kyba는 유럽 우주국(ESA)의 “Earth Explorer 13” 임무의 일환으로 야간 조명을 모니터링하도록 특별히 설계된 새로운 위성을 개발하기 위한 노력을 주도하고 있습니다. 제안된 이 시스템은 훨씬 더 희미한 광원을 감지하고 훨씬 더 높은 해상도를 제공하여 글로벌 조명 추세에 대한 불확실성을 줄입니다.

“미국과 중국은 각각 야간 조명을 관찰하는 여러 위성을 보유하고 있지만 현재 이러한 목적으로 설계된 유럽 위성은 없습니다.”라고 Kyba는 말합니다.