초록 ▼

본 연구과제는 다목적 실용위성 2호의 해양 활용기술개발을 위한 과제이다. 지구관측 위성의 개발에 있어 중요한 것은 HW적으로 신뢰성 있는 관측 탑재체를 개발하는 것과 이 탑재체로부터 얻어진 자료로부터 지구환경 요인을 정량적/정성적으로 분석할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 일반적으로 위성개발의 초기단계에 있는 국가일수록 위성의 HW적 개발에 치중한 나머지 막상 위성자료가 생산될 무렵에는 이들 자료를 활용할 수 있는 기술이 개발되지 못하여 관측된 자료들이 사장되는 경우가 있었다. 일본의 예를 들 면 1997년 ADEOS-1의 OCT

본 연구과제는 다목적 실용위성 2호의 해양 활용기술개발을 위한 과제이다. 지구관측 위성의 개발에 있어 중요한 것은 HW적으로 신뢰성 있는 관측 탑재체를 개발하는 것과 이 탑재체로부터 얻어진 자료로부터 지구환경 요인을 정량적/정성적으로 분석할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 일반적으로 위성개발의 초기단계에 있는 국가일수록 위성의 HW적 개발에 치중한 나머지 막상 위성자료가 생산될 무렵에는 이들 자료를 활용할 수 있는 기술이 개발되지 못하여 관측된 자료들이 사장되는 경우가 있었다. 일본의 예를 들 면 1997년 ADEOS-1의 OCTS 해양관측위성이 궤도에 올려졌으나 활용할 수 있는 기술 (SW, 분석 알고리즘)이 개발되지 못하여 미국에 의뢰하여 자료가 분석된 바 있으며, 국내 의 경우에도 1998년 발사된 다목적 실용위성 1호의 OSMI 해양위성 역시 수년이 지난 지 금도 이 자료를 일반인이 활용할 수 있는 공식적인 해수 알고리즘이나 SW 하나 없어 거 의 이용되지 못하고 있는 실정이다. 본 사업은 다목적 위성 2호가 궤도에 올려지는 2005 년까지 해양환경 분석을 위한 기술을 개발하고 최종적으로는 개발된 해양환경 알고리즘 을 접목한 MSC 해양전용 SW를 개발하는데 그 목적이 있다. 해양에서 반사되어 나오는 가시광 영역의 빛의 특성을 이용하여 해색의 변화를 원격으로 감지하고 분석하는 기술을 해색원격탐사 (Ocean Color Remote Sensing)라고 한다. 1978년 CZCS (Coastal Zone Color Scanner)라는 해색센서를 시작으로 1996년 OCTS, 1997년 SeaWiFS, 1999년의 MODIS 그리고 2002년 MERIS 등의 해색 센서들이 해양을 관측해 왔다. 우 리나라도 1999년 다목적위성 1호에 OSMI라는 해색센서를 탑재하여 해양관측을 실시하고 있 다. 이러한 해색관측용 센서들은 해양의 대규모 공간변화를 한 눈에 감지하기 위하여 수백 ~ 수 천 m 정도 (SeaWiFS - 1,100m; MODIS - 500m)의 낮은 공간해상도를 가지고 있는 반면에 매우 작은 값을 가지면서도 미세한 분광 특성의 해양을 효과적으로 감지하기 위하여 좁은 밴드 폭의 분광해상도 (10 ~ 20 nm)를 가지고 있다. 또한 해양에서의 광학적 변화는 매우 빠르고 규모가 크기 때문에 관측 주기도 1 ~ 2일 정도로 짧게 설계된다. 이렇게 높은 분광해상도와 시간해상 도 그리고 낮은 공간해상도를 가지고 있는 해색관측센서들은 대양에서의 대규모 해양환경변 화를 모니터링 하기에 매우 효과적이지만 연안에서의 작고 미세한 변화를 감지하는데 있어서 는 한계가 있다.따라서 연안에서 해양환경변화를 모니터링 하기 위해서는IKONOS, Landsat 이나 SPOT 위성과 같이 수 -수십 미터 공간 해상도를 갖는 육상관측위성(엄밀히 말하면 육상만 관측하는 위성은 아니지만 해색위성과 구별을 위하여 육상관측위성이라 부르기로 한다)을 이 용해야 한다. 육상관측 위성을 이용하여 연안을 분석하는 방법의 장점은 우선 고해상도이기 때 문에 미세한 연안환경을 잘 분석할 있다는 것이다.예를 들어 연안에서의 적조 발생은 수십m 정도의 폭으로 띠 형태로 길게 나타나며, 연안류 및 조류에 의한 부유 물질의 확산 규모도 또한 수 m 범위로 변하기 때문에 해색위성의 공간해상도로는 변화를 효과적으로 감지할 수 없다. 또 한, 육상관측 위성의 또 다른 장점은 오랜 기간 동안 많은 자료가 축적되어 있으며 앞으로 지속 적으로 자료를 획득할 계획이므로 장주기적인 변화 모니터링에 효율적으로 활용이 가능하다 는 점이다.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...1
• 제 1 절 연구 배경 및 목적...1
• 제 1 절 연구의 필요성...2
• 제 3 절 연구 범위...3
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...5
• 제 1 절 국내의 경우...5
• 제 2 절 국외의 경우...5
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...9
• 제 1 절 현장관측해역...9
• 제 2 절 재료 및 방법...11
• 제 3 절 현장관측 결과...18
• 제 4 절 대기보정 방법 및 결과...41
• 제 5 절 해수환경분석 알고리즘 개발...60
• 제 6 절 해수환경분석 알고리즘 적용...73
• 제 7 절 적조 지수 (Redtide Index)...83
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...90
• 제 1 절 연구개발 목표의 달성도...90
• 제 2 절 관련분야의 기술발전에의 기여도...91
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...92
• 제 1 절 추가연구의 필요성...92
• 제 2 절 타 연구에의 응용...92
• 제 6 장 참 고 문 헌...94