레이더영상이라는 건 말 그대로 전파(Radio Wave)를 이용해서 물체나 지형의 모습을 영상 형태로 표현하는 기술이에요. 카메라처럼 빛(가시광선)을 쓰는 게 아니라, 눈에 보이지 않는 마이크로파 대역의 전파를 쏘고 그 반사파를 받아서 거리, 크기, 형상 등을 계산해 이미지를 만들어내는 방식이에요. 그래서 밤에도, 구름이 껴도, 비가 와도 관측이 가능하다는 게 핵심 장점이죠.
원리를 좀 더 풀면 이래요. 송신기에서 전파를 일정한 방향으로 쏘면, 그 전파가 어떤 물체에 부딪혀 일부가 반사돼 돌아와요. 수신기가 그 반사된 신호를 잡아내면, 신호가 나갔다 돌아오는 데 걸린 시간을 측정해서 거리를 계산할 수 있어요. 그리고 그 반사 신호의 세기, 위상, 주파수 변화 등을 분석하면 물체의 재질이나 움직임, 표면 상태까지도 추정이 가능하죠.
이렇게 얻은 데이터를 공간상으로 배열하면, 하나의 “레이더 영상”이 만들어지는 거예요. 예를 들어 위성에 탑재된 합성개구레이더(SAR, Synthetic Aperture Radar)는 인공위성이 움직이면서 여러 위치에서 받은 신호를 합성해, 고해상도 지표 영상을 만들어내요. 이건 단순히 사진처럼 보이지만 사실상 수많은 전파 신호의 간섭 패턴이 계산되어 만들어진 결과물이에요.
기술적으로는 송신부, 안테나, 수신부, 신호처리장치로 구성돼요. 송신부는 정해진 주파수 대역의 전파를 발생시키고, 안테나는 이걸 좁은 빔 형태로 방사해요. 반사되어 돌아온 전파는 다시 안테나를 통해 수신부로 들어가고, 거기서 아날로그 신호를 디지털로 바꿔요. 이후에는 컴퓨터가 수학적 연산, 즉 필터링·푸리에 변환·간섭 분석 같은 과정을 거쳐 영상을 복원해요. 이 과정이 빠르고 정확해야 실시간 감시나 관측이 가능한 거예요.
활용 분야는 아주 넓어요. 기상청에서 비나 태풍 예보할 때 쓰는 강우 레이더, 군용 감시 레이더, 교통 감시용 레이더, 그리고 지구관측 위성의 SAR 영상까지 모두 같은 원리를 응용한 거예요. 특히 최근에는 AI를 이용해 레이더 영상의 해석을 자동화하거나, 여러 대의 레이더 데이터를 융합해 3차원 구조를 복원하는 연구도 활발히 진행되고 있어요.
결국 레이더영상의 기술은 “보이지 않는 걸 보는 방법”이에요. 빛 대신 전파를 쓰고, 눈 대신 수학이 대신 보는 셈이죠. 자연환경에 덜 영향을 받으면서도 정밀한 관측이 가능하다는 점 때문에, 앞으로도 우주, 국방, 기상, 자율주행 등 거의 모든 감지 기술의 핵심으로 자리 잡을 거예요.