[논문]한국의 극지 원격탐사

김현철; 홍상훈; 박상은; 이훈열

doi:10.7780/kjrs.2018.34.6.2.1

한국의 극지 원격탐사
Polar Remote Sensing in Korea 원문보기

대한원격탐사학회지 = Korean journal of remote sensing, v.34 no.6 pt.2, 2018년, pp.1155 - 1163

김현철 (극지연구소 북극해빙예측사업단) , 홍상훈 (부산대학교 지질환경과학과) , 박상은 (세종대학교 에너지자원공학과) , 이훈열 (강원대학교 지구물리학과)

초록
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최근 기후변화에 의한 극지의 변화 및 역할에 대해 많은 관심이 집중되고 있으며, 다양한 플랫폼을 이용한 연구들이 극지에서 진행되고 있다. 그 중 원격탐사를 이용한 북극 빙권 정보 모니터링은 여러 과학적 활동 중 가장 중요한 관측 역할을 수행하고 있다. 본 특별호는 극지연구소에서 수행 중인 극지 환경 변화 원격탐사 모니터링에 대한 여러 연구를 소개한다. 극지 원격탐사연구에 대한 대외적인 환경변화와 국내 극지 원격탐사의 현 주소 파악과 함께 극지원격탐사의 역할에 대한 정보 공유에 본 특별호가 기여하길 기대한다. 더불어 지속적인 극지원격탐사 분야 발굴 및 국가적인 지원을 이끌어 내기 위해 국내 원격탐사 전문가들의 노력을 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, much attention has been focused on the change and role of the Arctic region due to climate change. Studies using various platforms are being conducted in the polar regions. Among them, monitoring of Arctic cryosphere information using remote sensing is the most important observational role of various scientific activities. This special issue introduces several studies on polar exploration monitoring in polar research. We hope that this special issue contributes to the sharing of information on the role of polar exploration in remote areas, as well as the identification of the current status of domestic polar exploration and remote environmental exploration. We are also looking forward to the efforts of Korean remote sensing experts to find out the persistent polar exploration field and to increase national support.

주제어

표/그림 (3)

그림 Fig. 1. Arctic Ocean Exclusive Economic Zones (Law of the Sea, https://sites.tufts.edu/lawofthesea/chapter-eight).
그림 Fig. 2. (a) Opening Ceremony of Satellite Remote Sensing and Cryosphere Information Center of Korea Polar Research Institute (KOPRI) at April 2017, (b) Remodeled Center at Aug 2018.
그림 Fig. 3. Arctic remote sensing by using various satellites and UAV, and its aims and collaboration.

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구는 인공위성을 이용하여 북극 해빙을 관측하기 위한 분석 기술을 개발한다는 목표로 2017년부터 극지연구소의 기관고유 연구사업으로 시작되었다. 2019년까지 3년이 1단계 연구사업 기간에 해당되며, 다양한 위성을 이용한 국제협력과 이를 통한 북극권 관측 기술 개발을 목표로 하고 있다. 광역의 북극해를 관측하기 위해서는 세계 각국에서 운용하고 있는 다양한 인공위성 자료를 수집 관리해야 하고, 수집된 자료를 이용하여 북극해 해빙과 빙권정보 추출이 가능한 과학적 기술이 개발되어야 한다.
끝으로 인공위성 원격탐사와 함께 정밀 원격탐사 방법으로 많이 활용되고 있는 무인항공 영상을 이용한 연구를 소개한다. “고품질 해빙 표면 모델 생성을 위한 정합비용 함수 비교 분석(Kim and Kim, 2018)” 연구는 무인항공기로부터 수집된 해빙 영상들을 효과적이고 정확하게 재구성하는 연구를 소개하고 있다.
본 사설은 대한원격탐사학회지에 발간되는 극지원격 탐사 특별호의 소개와 발간 의미를 독자들과 나누고자 작성되었다. 기후변화에 의한 온난화, 특히 해빙을 포함한 극지 빙권에서 일어나는 변화는 가장 직접적인 온난화 추이를 보여주고 있다.
본 특별호는 극지연구소에서 수행하고 있는 “북극해빙 위성관측 분석기술 개발”과제를 포함한 국내 극지 연구 수행의 결과를 정리하여, 국내 극지원격탐사의 관심과 수준을 한 단계 높이기 위해 준비되었다.
본 특별호를 통해 국내 연구자들에게 극지연구소의 위성탐사·빙권정보센터의 활동을 소개하고 자료를 활용할 수 있도록 촉진하고, 보다 많은 사람들이 극지 원격탐사 분야에 대해 익숙해질 수 있는 기회가 되었으면 하는 바램이다.
본 특별호에서는 기존 연구와 함께 수행되었던 추가적인 다양한 연구들을 국내 극지 원격 탐사를 수행하는 연구자들과 공동 발간하여 극지원격탐사의 다양한 적용을 제시하고자 하였다. 북극 원격탐사를 국내 원격탐사의 한 분야로 안착하게 한 극지연구소의 기관고유 사업인 “북극 해빙 위성 관측을 위한 분석 기술 개발(Kim et al.
북극 원격탐사를 국내 원격탐사의 한 분야로 안착하게 한 극지연구소의 기관고유 사업인 “북극 해빙 위성 관측을 위한 분석 기술 개발(Kim et al., 2018a)”이라는 연구를 소개하면서, 국내외 북극권 원격탐사 연구에 대한 필요성을 소개하고, 국내외 북극 원격탐사분야 연구 동향에 대한 설명을 통해 국내에서 극지 원격탐사의 저변 확대를 기대하였다.
북극 해빙의 위치 추적은 해빙 연구에 중요한 분야이다, 위성 자료와 함께 입자 추적 모델을 사용하여 해빙의 위치를 추적한 “북극해에서의 입자 추적 방법을 이용한 유빙 추적 연구(Park et al., 2018a)”를 소개하여 위성 원격탐사와 수치 모델을 결합한 연구 분야를 소개하였다.
이러한 노력의 일환으로 해양수산부 한국해양과학기술원 부설 극지연구소에서는 “북극해빙 위성관측을 위한 분석 기술 개발”이라는 사업을 수행하고 있다. 이 연구는 인공위성을 이용하여 북극 해빙을 관측하기 위한 분석 기술을 개발한다는 목표로 2017년부터 극지연구소의 기관고유 연구사업으로 시작되었다. 2019년까지 3년이 1단계 연구사업 기간에 해당되며, 다양한 위성을 이용한 국제협력과 이를 통한 북극권 관측 기술 개발을 목표로 하고 있다.
전세계적으로 북극 해빙 연구에 가장 많이 활용되고 있는 Sentinel-1자료를 이용하여 해빙탐지기술을 발전시키기 위한 “북극해 해빙 탐지를 위한 Sentinel-1 HV 자료의 방사보정 및 분류 정확도 향상 방안 연구(Kim et al., 2018c)”논문을 소개한다.

제안 방법

또한 “광학영상에서의 해빙 종류 분류 연구(Chi and Kim, 2018)”를 소개하여 극지에서 해빙의 형태 분류가 직관적으로 가능한 광학 영상 기반 연구 결과를 제시하여 광학 영상의 활용도를 높였다.

성능/효과

본 특별호는 극지연구소에서 수행하고 있는 “북극해빙 위성관측 분석기술 개발”과제를 포함한 국내 극지 연구 수행의 결과를 정리하여, 국내 극지원격탐사의 관심과 수준을 한 단계 높이기 위해 준비되었다. 또한 한국항공우주연구원에서 운용 중인 아리랑위성(2, 3, 3A, 5호)을 활용한 극지원격탐사의 새로운 도전 결과를 확인할 수 있다. 한국항공우주연구원과 극지연구소간의 상호협력 공동연구를 통한 극지 원격탐사의 개척은 효율적인 다부처 협력 과학 연구의 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.

후속연구

광역의 북극해를 관측하기 위해서는 세계 각국에서 운용하고 있는 다양한 인공위성 자료를 수집 관리해야 하고, 수집된 자료를 이용하여 북극해 해빙과 빙권정보 추출이 가능한 과학적 기술이 개발되어야 한다. 과제 수행을 통해 개발된 연구 결과들은 북극 환경 변화를 이해하기 위한 과학적인 탐구와 해빙의 변화 정보를 이용한 북극해 항로 개발에 활용이 될 수 있다.
본 특별호를 통해 국내 연구자들에게 극지연구소의 위성탐사·빙권정보센터의 활동을 소개하고 자료를 활용할 수 있도록 촉진하고, 보다 많은 사람들이 극지 원격탐사 분야에 대해 익숙해질 수 있는 기회가 되었으면 하는 바램이다. 또한 향후 극지 관측 탑재체나 극지 전용 위성의 개발을 통해 극지 원격탐사 분야가 확대 될 것으로 전망된다. 앞으로 원격탐사 기술의 발전과 더불어 기후변화에 대한 구체적인 연구 수행을 통해 환경 모니터링과 환경 변화 이해에 극지원격탐사가 공헌하기를 기대한다.
또한 향후 극지 관측 탑재체나 극지 전용 위성의 개발을 통해 극지 원격탐사 분야가 확대 될 것으로 전망된다. 앞으로 원격탐사 기술의 발전과 더불어 기후변화에 대한 구체적인 연구 수행을 통해 환경 모니터링과 환경 변화 이해에 극지원격탐사가 공헌하기를 기대한다.
현재까지 국내외에서는 대학과 연구소 및 기업 등 7개의 기관과 공동연구를 수행하고 있으며, 해외에서 미국, 일본, 노르웨이 등과 6개의 기관 공동연구를 수행하고 있다. 이러한 센터의 노력은 빙권 위성 정보 확보를 통한 한국 주도의 북극권 진출 기반을 마련하고, 북극이사회 영구 옵저버 국가로서의 충실한 역할 수행에 필요한 빙권 정보 제공 및 해빙 정보 고도화를 통한 북극 항로의 국제 허브 역할을 강화하는데 활용될 수 있을 것이다.
또한 한국항공우주연구원에서 운용 중인 아리랑위성(2, 3, 3A, 5호)을 활용한 극지원격탐사의 새로운 도전 결과를 확인할 수 있다. 한국항공우주연구원과 극지연구소간의 상호협력 공동연구를 통한 극지 원격탐사의 개척은 효율적인 다부처 협력 과학 연구의 좋은 사례가 될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	위성탐사·빙권정보 센터의 주요 기능은 무엇인가?	“위성탐사·빙권정보 센터”는 다음과 같은 주요 기능을 가지고 있다. 1) 북극권 종합 위성 정보망 구축을 위해 북극권 개발 및 활용을 위한 위성 자료 확보와 국제협력을 통한 해외 위성 자료 수집, 그리고 고품질의 위성정보 고속 처리 및 서비스, 2) 변화하는 극지 빙권 상시 모니터링을 수행하며, 북극항로 개발 및 활용을 위한 해빙정보 생산과 해수면 변화 파악을 위한 극지 빙권 변동 상시 모니터링 수행, 3) 극지 연구를 수행하는 연구자의 안전한 연구 수행 지원을 위해 쇄빙 연구선이 극지해역에서 현장조사를 수행 할 때 주변 해빙 등에 대한 정보 준 실시간 제공 및 기상 정보를 제공하고, 극지 과학기지 주변에서 수행되는 연구 지원 및 연구자 안전을 위한 위성 정보 제공, 4) 온난화에 의한 기후변화의 현주소를 일반 국민에게 전달하기 위해 극지 위성 관측 자료를 이용하여 빙권 변화 정보를 가시 화하여 전달하는 대국민 홍보, 그리고 5) 범부처 협력 융 복합 연구 수행을 위한 중심 역할을 수행하여 한국항공 우주연구원에서 운용 중인 한국의 아리랑위성들을 이 용한 해빙 정보 생산과 국내외 다학제간 융합 협동 연구 개발 및 지원을 수행하고 있다.
	한국해양과학기술원 부설 극지연구소에서 수행하고 있는 “북극해빙 위성관측을 위한 분석 기술 개발” 사업에 대해 설명하시오.	이러한 노력의 일환으로 해양수산부 한국해양과학기술원 부설 극지연구소에서는 “북극해빙 위성관측을 위한 분석 기술 개발”이라는 사업을 수행하고 있다. 이 연구는 인공위성을 이용하여 북극 해빙을 관측하기 위한 분석 기술을 개발한다는 목표로 2017년부터 극지연구소의 기관고유 연구사업으로 시작되었다. 2019년까지 3년이 1단계 연구사업 기간에 해당되며, 다양한 위성을 이용한 국제협력과 이를 통한 북극권 관측 기술 개발을 목표로 하고 있다. 광역의 북극해를 관측하기 위해서는 세계 각국에서 운용하고 있는 다양한 인공위성 자료를 수집 관리해야 하고, 수집된 자료를 이용하여 북극해 해빙과 빙권정보 추출이 가능한 과학적 기술이 개발되어야 한다.
	극지 원격탐사에서 제약을 많이 받는 광학 영상의 시계열 자료를 활용하는 이유는 무엇인가?	극지 원격탐사에서 구름이 많이 끼는 극지 기상과 장시간 해가 뜨지 않는 극야로 인해 활용 면에서 제약을 많이 받는 광학 영상의 시계열 자료를 이용하여 “고해상도 시계열 광학 위성 영상과 특징점 추적 기법을 이용한 북극해 해빙 이동 탐지(Hyun and Kim, 2018)” 연구를 수행하였다. 또한 “광학영상에서의 해빙 종류 분류 연구(Chi and Kim, 2018)”를 소개하여 극지에서 해빙의 형태 분류가 직관적으로 가능한 광학 영상 기반 연구 결과를 제시하여 광학 영상의 활용도를 높였다.

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저자의 다른 논문 :

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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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