해색위성 GOCI를 이용한 2011년 황해 및 동중국해에 발달한 거대 녹조 이상 분포 추적

Abstract

위성을 활용한 연구 중에서 2008년 여름 중국 칭타오에서 발생하여 많은 피해를 주었던 녹조(floating green algae bloom, green tide)를 관측하고 모니터링 하는 연구가 많이 이루어져왔다. 녹조는 2000년 이후 황해를 포함하는 중국 동쪽 연안에서 매년 현장관측 및 해색위성에서 관측이 되었다. 녹조의 발생은 자연적 현상이지만, 산업화에 따른 연안역의 부영화로 발생 빈도가 증가되고 넓은 지역에 확산되어 나타나고 있다. 대표적인 예로, 2008년 여름 중국 올림픽 요트경기가 개최된 칭다오에서 거대 녹조가 발생하여 약 600 km2 지역에 걸쳐 분포하였고, 약 30,000 km2 지역에 (중국 연안뿐만 아니라 황해 및 동중국해, 대한민국 남해 연안) 영향을 미쳤다. 대규모 녹조 현상은 해양 생태계의 불균형을 가져와 해양 생물의 생존에 위협적이며 특히 연안 지역의 어업에 영향을 미치게 된다. 지금까지 녹조는 매년 중국 동쪽 해안에서 발생하여 그 중 일부가 외해로 해류를 타고 이동되는 것이 관측되었지만, 2011년 녹조는 황해 및 동중국해의 외해 지역에서 대규모로 군집을 이루고 있는 것이 위성을 통해서 처음 발견되었다. 본 연구는 이런 녹조를 조기에 탐지하고 모니터링하기 위하여 해색위성 GOCI를 이용한 녹조 탐지 알고리즘 개발과 2011년 이상 분포를 보이는 원인에 대해서 조사하였다. 해색위성 GOCI를 이용한 녹조 탐지 알고리즘은 현장관측 및 위성에서 획득한 파장별 반사도 값을 이용하여 개발되었다. 녹조의 광학적 특성은 555, 745, 865 nm의 파장에서 반사되고, 660, 680nm의 파장에서 흡수되는 특성을 보였고, 이런 특성을 이용하여 Index of floating Green Algae for GOCI (IGAG) 알고 현장관측 및 해색위성에서 관측이 되었다. 녹조의 발생은 자연적 현상이지만, 산업화에 따른 연안역의 부영화로 발생 빈도가 증가되고 넓은 지역에 확산되어 나타나고 있다. 대표적인 예로, 2008년 여름 중국 올림픽 요트경기가 개최된 칭다오에서 거대 녹조가 발생하여 약 600 km2 지역에 걸쳐 분포하였고, 약 30,000 km2 지역에 (중국 연안뿐만 아니라 황해 및 동중국해, 대한민국 남해 연안) 영향을 미쳤다. 대규모 녹조 현상은 해양 생태계의 불균형을 가져와 해양 생물의 생존에 위협적이며 특히 연안 지역의 어업에 영향을 미치게 된다. 지금까지 녹조는 매년 중국 동쪽 해안에서 발