정지궤도 해양위성(GOCI) 복사보정 궤도상시험 초기 결과

Abstract

천리안 위성은 지난 2010년 6월 27일 새벽 6시 41분에 남미 프랑스령 기아나 쿠루 우주센터에서 성공적으로 발사되었다. 정지궤도에서는 세계 최초의 해양관측위성인 천리안은 해양임무 수행을 위한 해양탑재체(GOCI, Geostationary Ocean Color Imager)가 탑재되어 있다. GOCI에서 관측된 원시자료는 Digital Count(DC)의 형태로 전송되기 때문에, 이를 실제 해양연구에 활용하기 위해 일반적인 해양광학에서 사용하는 물리량인 복사휘도(Radiance)로 변환하는 자료 전처리 과정인 복사보정이 필요하다. 뿐만 아니라 GOCI 내부 전자회로에서 생성되는 여러가지 전기적 잡음(noise) 및 광검출기의 불균일 특성 등도 GOCI 원시자료의 DC에 포함되어 있기 때문에, 자료 전처리 과정에서 이러한 부분들도 함께 보정되어야 한다. GOCI에서는 위성궤도상에서 측정되는 해수의 총수출광량을 기준으로 96% 이상의 정확도로 복사보정이 이루어질 수 있도록 개발되었다. 본 연구에서는 발사 전 지상 및 궤도상시험에서 측정된 시험결과를 바탕으로 결정된 GOCI 복사모델을 기반으로 원시자료에서 복사휘도로 변환하는 복사보정을 수행하였다. 특히 위성 운영기간 중 주야간 온도차가 크고 태양풍, 우주 방사선 등 지상에 비해 극심한 우주환경의 영향으로 GOCI 센서 자체의 특성이 저하되는 현상이 발생한다. 이러한 센서 특성 변화를 모니터링하고 보정하기 위해 GOCI에서는 태양광을 기준광원으로 하는 태양광 보정을 수행하도록 개발되었다. GOCI는 태양광 보정을 위해 태양광확산기 및 태양광확산기(SD, Solar Diffuser) 자체의 성능저하를 모니터링하기 위한 태양광확산기 성능저하 모니터링 기기(DAMD, Diffuser Aging Monitoring Device)를 탑재하였다. 태양광확산기 성능저하 모니터링 기기는 태양광확산기와 동일한 용융실리카 기반으로 제작되었으며 크기만 직경 기준으로 태양광확산기의 절반인 7cm인 것 이외에는 태양광확산기와 동일하게 제작되었다. 본 연구에서는 궤도상시험 기간 동안 관측된 시험결과를 바탕으로 수행된 궤도상 복사보정 결과를 발표하고자 한다.