[논문]인공위성 원격탐사를 이용한 백두산 화산 감시 연구 리뷰

홍상훈; 장민정; 정성우; 박서우

doi:10.7780/kjrs.2018.34.6.4.4

인공위성 원격탐사를 이용한 백두산 화산 감시 연구 리뷰
A Review on Monitoring Mt. Baekdu Volcano Using Space-based Remote Sensing Observations 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.34 no.6 pt.4, 2018년, pp.1503 - 1517

홍상훈 (부산대학교 지질환경과학과) , 장민정 (부산대학교 지질환경과학과) , 정성우 (부산대학교 지질환경과학과) , 박서우 (부산대학교 지질환경과학과)

초록
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백두산은 중국과 북한의 국경 경계에 위치하고 있는 성층화산으로 신생대 올리고세 이후 주요 분화 단계를 거쳐 형성된 것으로 알려져 있다. 2010년 이후 마그마 재활동으로 인한 백두산 화산활동 여부에 대한 관심이 증대되고 있다. 백두산 화산 활동을 감시하기 위한 연구는 기상청, 한국지질자원연구원 등 국가기관 중심으로 활발히 수행되고 있다. 2018년에는 한-중 백두산 공동 관측 장기연구 과제가 선정되었으며 이로부터 화산특화연구센터가 설립되기도 하였다. 그러나 백두산은 우리나라로부터 지리적으로 멀리 떨어져 있어 접근에 대한 제약이 있을 뿐만 아니라 백두산 화산 주변에 설치되어 있는 현장 관측 장비로부터 수집된 현장 자료의 공유 혹은 접근이 쉽지 않은 상황이다. 원격탐사는 직접적인 물리적 접촉 없이 대상 물체에 대한 특성을 원격으로 측정하는 수단으로서, 대상물의 관측을 위해 자동차, 무인기, 항공기, 인공위성 등 여러 형태의 플랫폼이 사용된다. 지난 수십 년 간, 다양한 파장 대역에서의 전자기파를 이용한 원격탐사 자료를 활용하여 화산 감시 연구가 수행되어 왔다. 특히 레이더 원격탐사는 주야조건, 기상조건에 관계없이 자료를 획득할 수 있을 뿐만아니라 위상정보를 이용한 레이더 위상간섭기법을 통한 미세 지표 변위 관측이 가능하여 매우 널리 이용되고 있는 화산 감시 기술이다. 본 논문의 목적은 백두산 화산 관측을 위해 수행된 기존 원격탐사 연구 문헌을 수집하고 동향을 파악하는 것이다. 또한 지속적인 화산 감시를 위한 가용 영상레이더 위성정보를 조사하여 향후 이를 바탕으로 백두산 화산 지표 변위의 주기적 탐지 연구를 수행하는데 활용할 예정이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Mt. Baekdu is a stratovolcano located at the border between China and North Korea and is known to have formed through its differentiation stage after the Oligocene epoch in the Cenozoic era. There has been a growing interest in the magma re-activity of Mt. Baekdu volcano since 2010. Several research projects have been conducted by government such as Korea Meteorological Administration and Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources. Because, however, the Mt. Baekdu volcano is located far from South Korea, it is quite difficult to collect in-situ observations by terrestrial equipment. Remote sensing is a science to analyze and interpret information without direct physical contact with a target object. Various types of platform such as automobile, unmanned aerial vehicle, aircraft and satellite can be used for carrying a payload. In the past several decades, numerous volcanic studies have been conducted by remotely sensed observations using wide spectrum of wavelength channels in electromagnetic waves. In particular, radar remote sensing has been widely used for volcano monitoring in that microwave channel can gather surface's information without less limitation like day and night or weather condition. Radar interferometric technique which utilized phase information of radar signal enables to estimate surface displacement such as volcano, earthquake, ground subsidence or glacial movement, etc. In 2018, long-term research project for collaborative observation for Mt. Baekdu volcano between Korea and China were selected by Korea government. A volcanic specialized research center has been established by the selected project. The purpose of this paper is to introduce about remote sensing techniques for volcano monitoring and to review selected studies with remote sensing techniques to monitor Mt. Baekdu volcano. The acquisition status of the archived observations of six synthetic aperture radar satellites which are in orbit now was investigated for application of radar interferometry to monitor Mt. Baekdu volcano. We will conduct a time-series analysis using collected synthetic aperture radar images.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. DInSAR geometry to estimate Earth’s surface deformation (modified from (Pepe and Calò, 2017)).
그림 Fig. 2. An example of differential radar interferogram using X-band TerraSAR-X SAR (wavelength of 3.1 cm) image over Baekdu Volcano (Image courtsey of DLR, TerraSAR-X proposal of GEO1202).
표 Table 1. Space-based SAR Satellites (modified from (Hong and Wdowinski, 2017; Wdowinski and Eriksson, 2009))
그림 Fig. 3. Pie chart of payload sensor types used in the research papers selected for review.
그림 Fig. 4. The number of archived SAR images of each radar satellites of KOMPSAT-5, COSMO-SkyMd, ALOS-2, Radarsat-2, Sentinel-1, and TerraSAR-X from past a decade.

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 백두산 화산 관측을 위해 수행되었던 주요 원격탐사 방법과 문헌을 수집하고 동향을 파악하고자 하였다. 또한 백두산 관측 장기연구로 수행하게 될 원격탐사 특히 영상레이더 간섭기법 연구 주제에 대해 소개하였다. 레이더 원격탐사 지표변위 감시를 위해 현재 가용한 영상레이더 관측 자료 실태를 조사하였으며, KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, Radarsat-2, Sentinel-1, ALOS-2 위성에 대해 총 524장의 영상이 관측되었음을 확인하였다.
특히 마이크로파 대역을 사용하여 관측하는 레이더 원격탐사는 주야조건, 기상조건에 관계없이 자료를 획득가능하며, 위상정보에 기반한 레이더 위상간섭기법을 통해 미세지표 변위 정밀 관측이 가능하므로 화산연구에 매우 유용하다. 본 논문에서는 백두산 화산 관측을 위해 수행되었던 주요 원격탐사 방법과 문헌을 수집하고 동향을 파악하고자 하였다. 또한 백두산 관측 장기연구로 수행하게 될 원격탐사 특히 영상레이더 간섭기법 연구 주제에 대해 소개하였다.
본 논문에서는 화산 연구를 위한 원격탐사 방법에 대해 먼저 소개하고 그 중 특히 영상레이더 위상간섭기법을 이용한 화산 지형 변위 감시 방법에 대해 설명할 것이다. 그리고 앞서 소개되었던 백두산 화산에 대한 기존 원격탐사 연구 동향을 리뷰할 것이다.
본 논문의 주요 목적은 화산, 지진, 지반침하, 빙하 이동 등 각종 자연 재해 및 재난으로 인한 피해 감시에 매우 효율적인 인공위성 원격탐사 연구의 백두산 지역 적용 사례 동향 파악이다. 이를 위해 백두산 지표 변위 관련 기존 원격탐사 연구 및 문헌 조사 및 분석을 실시하였다.
그리고 앞서 소개되었던 백두산 화산에 대한 기존 원격탐사 연구 동향을 리뷰할 것이다. 아울러 영상레이더 기반 백두산 화산 연구를 위해 이용할 수 있는 가용 영상레이더 위성 관측 현황에 대해서 기술하고자 한다.
수집된 자료를 바탕으로 레이더 위상간섭기법 초기 적용 결과를 도출하도록 자료처리를 수행할 것이다. 이를 바탕으로 백두산 화산 지역에 대한 효과적인 마이크로파 파장 대역을 조사 분석하고자 한다. 조사 분석이 완료되면, 백두산 화산의 주기적인 관측 분석을 위해 효과적인 자료 입수 계획을 수립할 수 있을 것으로 기대된다.
(2015)는 원격탐사에 대한 기본 개념과 이로부터 획득한 정보 추출을 위한 디지털 영상처리에 대해 소개하였다. 화산 활동에서 나타나는 열온도 분포와, 용암분출, 지형변형 등으로 나타나는 전조현상에 대해 설명하였다. 자연재해를 탐지하고 분석하는 원격탐사 기법을 이용하여 분석한 화산 지역 열적 이상과 분화 구름 조사, 화산 분출에 의한 지표변위 사례에 대해 소개하였다(Cho, 2015).

제안 방법

또한 Lee et al.(2012)도 고해상도 광학 위성영상인 IKONOS 자료를 이용한 식생 분류 및 백두산 지역 생체량 추정연구를 수행하였다. 위성영상을 이용하여 임상단위의 수종구분을 실시하고 현장 정보와 위성영상으로부터 추정된 SAVI, NDVI, SR, ARVI, EVI 5가지의 식생지수를 이용하여 생체량 회귀분석을 실시하였다.
(2013, 2014)에 의해 수행되었다. 1987년부터 2012년까지의 26년간 총 23개의 Lasdsat TM과 ETM+ 광학 위성 영상 중열 적외선 대역 자료들을 이용하여 표면 온도 분포도를 작성하였다. 이들은 대기 효과가 미치는 영향과 표면 방사율 측정의 어려움을 줄이기 위해 지표 온도와의 차이를 계산하는 알고리즘을 적용하였다(Park et al.
, 2010). Huang과 Qi는 백두산 지역에 대해 1-m급 고해상도 광학 위성인 IKONOS 영상 자료를 이용하여 토지 피복 분류를 실시하였다. 이를 위해 eCognition(Baatz et al.
하지만 상대적으로 장파장인 L-밴드 영상레이더의 경우 전리층에 의한 신호 지연 왜곡 효과 발생 가능성이 현저하게 높기 때문에 이에 대한 보정방법이 필요함을 주장하였다. 개발된 전리층 왜곡 보정 방법을 이용하여 2006년부터 2011년까지 획득한 ALOS PALSAR 위성 영상에 적용하고 백두산 지표 변위량을 측정하였다(Lee et al., 2016b). Kim et al.
(2017)에 의해 수행되었다. 광학 위성 영상인 Landsat TM과 ICESat/GLAS와 같은 레이저 고도계 자료의 통합을 통해 생체량이 추정되었다. 초기 분류를 위해 Landsat TM 영상이 활용되었으며 생체량 추정 모형개발을 위해 고도계 자료 융합을 실시하였다.
(2014)에 의해 수행되었으며, 2-pass 위상간섭기법을 이용한 SBAS 기법을 적용하였다. 또한 L-밴드 ALOS PALSAR의 시계열 분석을 이용하여 백두산 화산의 활동 가능성과 경고 시스템 구축 가능성을 연구하였다. 이들 연구 결과를 통해 국제 협력에 기초한 공동 관측 네트워크 구축의 필요성을 주장하였다(Kim et al.
(2012)도 고해상도 광학 위성영상인 IKONOS 자료를 이용한 식생 분류 및 백두산 지역 생체량 추정연구를 수행하였다. 위성영상을 이용하여 임상단위의 수종구분을 실시하고 현장 정보와 위성영상으로부터 추정된 SAVI, NDVI, SR, ARVI, EVI 5가지의 식생지수를 이용하여 생체량 회귀분석을 실시하였다. 또한 추정된 생체량 자료는 탄소흡수원 계산을 위한 기초 자료로 활용될 수 있음을 지시하고 있다(Lee et al.
본 논문의 주요 목적은 화산, 지진, 지반침하, 빙하 이동 등 각종 자연 재해 및 재난으로 인한 피해 감시에 매우 효율적인 인공위성 원격탐사 연구의 백두산 지역 적용 사례 동향 파악이다. 이를 위해 백두산 지표 변위 관련 기존 원격탐사 연구 및 문헌 조사 및 분석을 실시하였다. 연구 논문을 중심으로 한 문헌 조사 결과 중복도가 높은 자료들을 제외한 후 Fig.
인공위성 원격탐사를 이용한 백두산 화산 연구 논문 리뷰를 위해 백두산, 장백산, Baekdu 등의 지명과 SAR, optic, 인공위성 등의 원격탐사 용어를 키워드로 사용하여 검색하였으며, 이들 중 대표적인 24편의 문헌을 이용하여 논문 리뷰를 진행하였다.
광학 위성 영상인 Landsat TM과 ICESat/GLAS와 같은 레이저 고도계 자료의 통합을 통해 생체량이 추정되었다. 초기 분류를 위해 Landsat TM 영상이 활용되었으며 생체량 추정 모형개발을 위해 고도계 자료 융합을 실시하였다. 분류결과를 통해 고도가 높은 곳에서도 산림이 풍부하게 분포하는 특징이 나타남을 알 수 있었다(Chi et al.
(2005)은 백두산 화산 등과 같은 지질재해 관측을 위한 영상레이더, GPS 탐사 등 원격탐사 방법과 지진계, 중자력계 등의 지구물리학적 조사 연구와의 융합 효용성에 대해 기술하였다. 측지 측정 지표 자료와의 융합, 지구물리학적 측정을 통한 지하자료 융합, 그리고 최종적으로 지표와 지하자료의 융합의 3단계 분석법을 제시하였다(Kim et al., 2005).
백두산 화산을 중심으로 관측된 영상레이더 위성자료를 2018년 9월 10일 기준으로 조사를 수행하였다. 현재 운용되고 있는 위성 시스템을 기준으로 조사하였으며, X-밴드 위성인 KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, C-밴드 위성인 Radarsat-2, Sentinel-1, 그리고 L-밴드 위성인 ALOS-2 위성의 경우에 대해 조사하였다. 자료조사 기준시점에서 총 524장의 영상이 관측되어 각 위성 수신국에 저장되어 있음을 확인하였으며, 이는 레이더 위상간섭기법을 적용 가능 여부와 무관하게 조사한 결과값이다.

대상 데이터

2018년 9월초 기준으로 관측된 백두산 주변 영상레이더 위성 영상을 검색하여 이를 바탕으로 자료 수집 계획을 작성하였다. 향후 지속적인 시계열 분석이 필요하다고 판단되는 인공위성 영상레이더 자료의 경우 주기적인 화산 관측을 위한 효율적인 영상 입수 계획을 수립하였다.
또한 백두산 관측 장기연구로 수행하게 될 원격탐사 특히 영상레이더 간섭기법 연구 주제에 대해 소개하였다. 레이더 원격탐사 지표변위 감시를 위해 현재 가용한 영상레이더 관측 자료 실태를 조사하였으며, KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, Radarsat-2, Sentinel-1, ALOS-2 위성에 대해 총 524장의 영상이 관측되었음을 확인하였다. 연도별 분포도를 통해 X-밴드 TerraSAR-X, C-밴드 Sentinel-1, 그리고 L-밴드 ALOS-2 위성이 주기적으로 백두산 화산을 관측하고 있음을 확인할 수 있었으며, 이들 자료의 구축과 활용이 중요할 것으로 판단된다.
백두산 화산을 중심으로 관측된 영상레이더 위성자료를 2018년 9월 10일 기준으로 조사를 수행하였다. 현재 운용되고 있는 위성 시스템을 기준으로 조사하였으며, X-밴드 위성인 KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, C-밴드 위성인 Radarsat-2, Sentinel-1, 그리고 L-밴드 위성인 ALOS-2 위성의 경우에 대해 조사하였다.
이를 위해 백두산 지표 변위 관련 기존 원격탐사 연구 및 문헌 조사 및 분석을 실시하였다. 연구 논문을 중심으로 한 문헌 조사 결과 중복도가 높은 자료들을 제외한 후 Fig. 3과 같이 24편의 논문에 대한 분포도를 얻을 수 있었다. 영상레이더를 이용한 원격탐사 주제의 논문이 50 %를 차지하며 가장 높은 비율을 차지하고 있음을 알수 있다.

이론/모형

Envisat 시계열 자료를 이용한 또 다른 연구는 Kim et al.(2014)에 의해 수행되었으며, 2-pass 위상간섭기법을 이용한 SBAS 기법을 적용하였다. 또한 L-밴드 ALOS PALSAR의 시계열 분석을 이용하여 백두산 화산의 활동 가능성과 경고 시스템 구축 가능성을 연구하였다.
(2013)은 2004년부터 2010년까지 획득된 Envisat ASAR C-밴드 위성영상을 이용하여 백두산 화산에 대해 고정산란체 간섭기법(Persistent Scatter Interferometric SAR: PSI)을 이용한 지표 변위 시계열 분석을 실시하였다. 마그마방 매개 변수 추출을 위해 Mogi 점원 모형을 이용하였으며, 칼데라 호 바로 아래 약 9 km 깊이에 마그마방이 위치하고 있으며, 2006년 8월과 2008년 8월 사이에는 일시적인 마그마 관입으로 인하여 백두산 화산이 팽창하였음을 암시하였다. 연구결과 2008년에서 2010년 사이 반대의 방향의 변형 패턴이 발견되었다(Ji et al.
Huang과 Qi는 백두산 지역에 대해 1-m급 고해상도 광학 위성인 IKONOS 영상 자료를 이용하여 토지 피복 분류를 실시하였다. 이를 위해 eCognition(Baatz et al., 2004) 소프트웨어를 사용한 영상 분할 분석법이 이용되었다. 고해상도 위성영상의 경우 높은 공간해상도로 인하여 정보가 과도하게 풍부하기 때문에 전통적인 화소 기반 분류법을 적용하기에는 다소 제약이 따르므로 객체기반 분류 접근법이 보다 효율적이라고 지시하고 있다(Huang and Qi, 2010).
(1999)은 인공위성 영상레이더 자료를 이용한 백두산 화산의 지표면 변화 연구 가능성에 대해 조사하였다. 화산의 표면적인 특성은 화산 내부의 지질학적 과정을 직간접적으로 반영하는 것이라 설명하면서 백두산 화산에 대한 지질 특성 연구를 위해 L-밴드JERS-1 SAR 시스템과 C-밴드 Radarsat-1 SAR 시스템을 사용하였다. 연구 결과 보다 장파장의 L-밴드 SAR 시스템이 상대적으로 표면 정보를 보다 자세히 나타낼 수 있음을 확인하였다(Feng et al.

성능/효과

(2001a, 2001b, 2001c)은 이전 연구에서 사용되었던 JERS-1와 ERS-2 영상레이더 자료를 이용하여 1992년부터 1998년까지의 백두산 지표 변위에 대해 조사하였다. 2-pass, 3-pass 차분위상간섭기법을 이용하여 다양한 시간간격인 704, 1056, 1100, 1118, 1232, 2112일의 L-밴드 JERS-1 영상레이더 차분위상간섭도를 제작하였으며, 백두산 산체와 남서쪽에 위치하고 있는 홍두산을 중심으로 수십 km²에 걸쳐 연간 9 cm의 지표 상승이 있음을 확인하였다. 하지만 C-밴드 ERS-2 영상의 경우 temporal decorrelation에 의한 긴밀도의 심각한 저하가 발생하여 지표 변위에 대한 정보를 추출하기에 부족함을 보고하였다(Kim et al.
유일한 L-밴드 위성인 ALOS-2 자료는 2015년 이후 꾸준하게 백두산 지역을 감시하고 있음을 확인하였으며, 67장의 영상이 관측되었다. Fig. 4는 조사된 위성 영상 수의 연도별 분포도로서 X-밴드의 경우는 TerraSAR-X, C-밴드는 Sentinel-1, 그리고 L-밴드 ALOS-2 위성자료가 좋은 시계열 분석자료로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 향후 위 세 개의 각각 다른 파장대를 갖는 위성자료에 대해 자료를 구축하고 주기적 지표변위 분석 연구를 수행할 예정이다.
결과적으로 연간 약 3 mm에 해당하는 지표 상승이 관측되었으며, 오차범위인 Root Mean Square Errors(RMSE)는 약 ±2.2 cm로 나타났다.
Lee와 Lee(2017)는 L-밴드 JERS-1 위성과 ALOS 위성 영상으로부터의 시계열 변화 지도를 제작하였고, C-밴드 Radarsat-1 자료를 이용한 위상간섭기법을 적용하였다. 또한 X-밴드 TerraSAR-X를 이용한 시계열 위상간겁도를 제작하고자 하였으나 temporal decorrealation에 의한 긴밀도 저하 문제로 짧은 파장에서의 위상간섭기법이 용이하지 않음을 밝혔다. 이 외에도 라하르 모형을 지형 고도 자료로부터 모의함으로써 백두산 지역의 화산 재해 위해성 평가를 수행한 바 있다(Lee and Lee, 2017).
Lee(2014)는 1992년부터 1998년까지 관측된 JERS-1 자료의 재해석 연구를 실시하였으며 고정산란체 위상간섭기법과 SBAS 기법을 동시에 활용하였다. 상호 검증을 위해 각각 다른 궤도에서 얻어진 자료들을 분석하였으며, 연구 결과에서 관측된 변위량은 약 -2.14 ~ +2.64 cm을 나타내었으며 약 0.32 ~ 2.56 cm의 RMSE 범위를 보여주었다. 결론적으로 2002 ~ 2006년의 기간과 비교하여 보았을 때, 1992 ~ 1998년에는 백두산 하부 마그마의 비활동기로 추정하고 있다(Lee, 2014).
Radarsat-2 위성은 88장, Sentinel-1 위성은 163장이 촬영되어 있었으며, 두 기의 위성으로 편대비행하는 Sentinel-1 위성의 경우 약 2배의 영상이 관측되었음을 알 수 있다. 유일한 L-밴드 위성인 ALOS-2 자료는 2015년 이후 꾸준하게 백두산 지역을 감시하고 있음을 확인하였으며, 67장의 영상이 관측되었다. Fig.
현재 운용되고 있는 위성 시스템을 기준으로 조사하였으며, X-밴드 위성인 KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, C-밴드 위성인 Radarsat-2, Sentinel-1, 그리고 L-밴드 위성인 ALOS-2 위성의 경우에 대해 조사하였다. 자료조사 기준시점에서 총 524장의 영상이 관측되어 각 위성 수신국에 저장되어 있음을 확인하였으며, 이는 레이더 위상간섭기법을 적용 가능 여부와 무관하게 조사한 결과값이다. KOMPSAT-5의 경우 단지 2장만을 촬영하였으며, COSMO-SkyMed 영상은 32장이 관측되었다.
두 위성의 경우 주기적인 관측 수행이 되지 않아 시계열 지표변위 추정 연구에 다소 부족할 것으로 보인다. 하지만 TerraSAR-X 위성 자료의 경우 2012년 이후 꾸준하게 관측되어 총 172장의 많은 양이 구축되어 있음을 확인할 수 있었다. Radarsat-2 위성은 88장, Sentinel-1 위성은 163장이 촬영되어 있었으며, 두 기의 위성으로 편대비행하는 Sentinel-1 위성의 경우 약 2배의 영상이 관측되었음을 알 수 있다.

후속연구

본 논문에서는 화산 연구를 위한 원격탐사 방법에 대해 먼저 소개하고 그 중 특히 영상레이더 위상간섭기법을 이용한 화산 지형 변위 감시 방법에 대해 설명할 것이다. 그리고 앞서 소개되었던 백두산 화산에 대한 기존 원격탐사 연구 동향을 리뷰할 것이다. 아울러 영상레이더 기반 백두산 화산 연구를 위해 이용할 수 있는 가용 영상레이더 위성 관측 현황에 대해서 기술하고자 한다.
이를 통해 일정 시간 간격을 가지는 백두산 지표 변위 지도를 제작할 수 있을 것이며, 파장 대역별 발생할 수 있는 대류권 대기 및 이온층 효과 등의 원인을 제거할 수 있는 위상간섭기법 보정 기술을 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 또한 백두산 재분화와 연관된 이상 징후 발생 시 원격탐사 자료를 기반으로 하여 지하 마그마의 움직임 파악 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
향후 연구계획으로는 조사된 영상레이더 자료의 수집 및 이를 위한 표준화된 데이터베이스를 설계를 수행할 예정이다. 수집된 자료를 바탕으로 레이더 위상간섭기법 초기 적용 결과를 도출하도록 자료처리를 수행할 것이다. 이를 바탕으로 백두산 화산 지역에 대한 효과적인 마이크로파 파장 대역을 조사 분석하고자 한다.
레이더 원격탐사 지표변위 감시를 위해 현재 가용한 영상레이더 관측 자료 실태를 조사하였으며, KOMPSAT-5, COSMO-SkyMed, TerraSAR-X, Radarsat-2, Sentinel-1, ALOS-2 위성에 대해 총 524장의 영상이 관측되었음을 확인하였다. 연도별 분포도를 통해 X-밴드 TerraSAR-X, C-밴드 Sentinel-1, 그리고 L-밴드 ALOS-2 위성이 주기적으로 백두산 화산을 관측하고 있음을 확인할 수 있었으며, 이들 자료의 구축과 활용이 중요할 것으로 판단된다.
조사 분석이 완료되면, 백두산 화산의 주기적인 관측 분석을 위해 효과적인 자료 입수 계획을 수립할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 일정 시간 간격을 가지는 백두산 지표 변위 지도를 제작할 수 있을 것이며, 파장 대역별 발생할 수 있는 대류권 대기 및 이온층 효과 등의 원인을 제거할 수 있는 위상간섭기법 보정 기술을 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 또한 백두산 재분화와 연관된 이상 징후 발생 시 원격탐사 자료를 기반으로 하여 지하 마그마의 움직임 파악 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
이를 바탕으로 백두산 화산 지역에 대한 효과적인 마이크로파 파장 대역을 조사 분석하고자 한다. 조사 분석이 완료되면, 백두산 화산의 주기적인 관측 분석을 위해 효과적인 자료 입수 계획을 수립할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 통해 일정 시간 간격을 가지는 백두산 지표 변위 지도를 제작할 수 있을 것이며, 파장 대역별 발생할 수 있는 대류권 대기 및 이온층 효과 등의 원인을 제거할 수 있는 위상간섭기법 보정 기술을 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
2 cm로 나타났다. 추정치의 오차값이 상대적으로 매우 크기 때문에 신뢰성이 부족함을 지적하였으며 백두산 상승 속도를 정의하기에 추가적인 연구가 더 필요함을 주장하였다. 또한 신뢰도 계산과 보정을 위해 현장 실측 정보의 중요성에 대해 언급하기도 하였다(Kim, 2004; Kim and Won, 2005).
향후 연구계획으로는 조사된 영상레이더 자료의 수집 및 이를 위한 표준화된 데이터베이스를 설계를 수행할 예정이다. 수집된 자료를 바탕으로 레이더 위상간섭기법 초기 적용 결과를 도출하도록 자료처리를 수행할 것이다.
4는 조사된 위성 영상 수의 연도별 분포도로서 X-밴드의 경우는 TerraSAR-X, C-밴드는 Sentinel-1, 그리고 L-밴드 ALOS-2 위성자료가 좋은 시계열 분석자료로 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 향후 위 세 개의 각각 다른 파장대를 갖는 위성자료에 대해 자료를 구축하고 주기적 지표변위 분석 연구를 수행할 예정이다.
2018년 9월초 기준으로 관측된 백두산 주변 영상레이더 위성 영상을 검색하여 이를 바탕으로 자료 수집 계획을 작성하였다. 향후 지속적인 시계열 분석이 필요하다고 판단되는 인공위성 영상레이더 자료의 경우 주기적인 화산 관측을 위한 효율적인 영상 입수 계획을 수립하였다. 이때 이미 구축되었던 자료와의 연속성, 입수가능성과 활용가능성 등을 고려하여 설계되어야 한다.
현재 X–, C–, 그리고 L–밴드 등 다양한 파장 대역의 영상레이더 위성이 운용되고 있으며 향후 수십 기의 위성이 추가 개발될 예정이어서 지구관측 활용에 대한 관심이 매우 높다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	원격탐사란?	그러나 백두산은 우리나라로부터 지리적으로 멀리 떨어져 있어 접근에 대한 제약이 있을 뿐만 아니라 백두산 화산 주변에 설치되어 있는 현장 관측 장비로부터 수집된 현장 자료의 공유 혹은 접근이 쉽지 않은 상황이다. 원격탐사는 직접적인 물리적 접촉 없이 대상 물체에 대한 특성을 원격으로 측정하는 수단으로서, 대상물의 관측을 위해 자동차, 무인기, 항공기, 인공위성 등 여러 형태의 플랫폼이 사용된다. 지난 수십 년 간, 다양한 파장 대역에서의 전자기파를 이용한 원격탐사 자료를 활용하여 화산 감시 연구가 수행되어 왔다.
	원격탐사에 사용되는 플랫폼은?	그러나 백두산은 우리나라로부터 지리적으로 멀리 떨어져 있어 접근에 대한 제약이 있을 뿐만 아니라 백두산 화산 주변에 설치되어 있는 현장 관측 장비로부터 수집된 현장 자료의 공유 혹은 접근이 쉽지 않은 상황이다. 원격탐사는 직접적인 물리적 접촉 없이 대상 물체에 대한 특성을 원격으로 측정하는 수단으로서, 대상물의 관측을 위해 자동차, 무인기, 항공기, 인공위성 등 여러 형태의 플랫폼이 사용된다. 지난 수십 년 간, 다양한 파장 대역에서의 전자기파를 이용한 원격탐사 자료를 활용하여 화산 감시 연구가 수행되어 왔다.
	백두산 화산의 재분화 가능성이 제시된 이유는?	, 2014). 2002년 이후, 백두산 화산의 천지 호수 내 하부에서 화산성 지진이 다수 관측되었으며, 이로 인한 지표면의 팽창과 화산 가스의 헬륨성분 변화 등 다수의 활동 신호가 발견되어 주목을 받기도 하였다(Yun and Lee, 2012). 이와 같이 백두산 화산의 재분화 가능성이 제시됨에 따라 잠재적인 재해 발생에 대한 한반도 주변국 등의 관심이 집중되고 있다(Stone, 2010; 2011).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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