[뉴스스페이스=이종화 기자] 과학자들이 유럽우주국(ESA)의 마스 익스프레스와 엑소마스 트레이스 가스 오비터가 20년간 촬영한 화성 표면 이미지를 인공지능으로 분석해 먼지 악마 1039개의 움직임을 추적, 최초의 화성 전역 바람 지도를 완성했다.

Science Advances의 연구와 Reuters, CNN의 보도에 따르면, 먼지 악마의 이동 속도는 기존 로버 관측과 기후모델 추정보다 거의 두 배 빠른 최대 시속 158km(98마일)에 달하는 것으로 나타났다. 이번 연구는 2025년 10월 8일 Science Advances에 발표됐으며, 앞으로의 화성 탐사 및 기후 모델에 혁신적 시사점을 제공한다.

먼지 악마는 화성 표면을 소용돌이치며 지나가는 열기둥으로, 평소 눈에 보이지 않는 바람의 방향과 세기를 알려주는 자연 풍력계 역할을 한다.

스위스 베른대학 발렌틴 비켈 박사가 이끈 연구팀은 ESA 궤도선이 서로 다른 채널로 촬영한 화상에서 발생하는 미세한 색상 차이(디지털 노이즈)를 활용해 먼지 악마의 속도와 이동 방향을 측정할 수 있는 신경망을 개발했다. 이를 통해 이제까지 불가능했던 화성 전역의 바람 패턴을 글로벌 스케일로 지도화하는 데 성공했다.

이번 연구는 특히 먼지 악마 발생이 집중되는 아마조니스 플라니티아(Amazonis Planitia) 평야 등 특정 ‘근원 지역’의 시기별 바람 세기와 이동 경향을 상세히 분석했다.

대부분 화성의 봄과 여름철, 특히 오전 11시부터 오후 2시 사이에 바람이 절정을 이루며 먼지 악마 활동이 활발해지는 것으로 나타났다. 이 시기 화성 탐사 로버의 태양광 패널 먼지 퇴적 문제 및 청소 주기를 사전 예측하는 데 활용될 수 있어 2030년 예정된 ExoMars 로잘린드 프랭클린 로버 임무에도 중요한 참고 자료가 되고 있다.

화성 대기는 지구 대기보다 100배 이상 희박해 강한 바람도 인간이 느끼기에 산들바람 정도지만, 연구에 따르면 이러한 먼지 악마와 주변 바람이 대기를 먼지로 가득 채우는 주요 원인이다. 이로 인해 먼지는 수월하게 대기 중에 떠다니며 화성 전역의 기후 변화와 궤도 관측 영상 품질에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

특히 이번에 밝혀진 바람 속도가 기존 기상 모델보다 훨씬 높아, 현재의 화성 먼지 및 대기 순환 예측 모델에는 상당한 보완이 요구된다.

이번 연구는 ESA 마스 익스프레스와 엑소마스 TGO가 원래 바람 속도 측정을 위해 설계된 기기는 아님에도 불구하고, 20여 년간 누적된 고해상도 스테레오 이미지를 활용한 혁신적인 딥러닝 기법으로 이루어진 점에서 의미가 크다.

연구팀은 앞으로도 화성 표면의 먼지 악마 관측을 확대하고, 이를 기반으로 화성 기후와 풍동 모델의 정확도를 개선해 미래 탐사 임무의 안전성과 효율성을 향상시키는 데 기여할 계획이다.