독도 주변 해역 해양광학적 특성 연구

Abstract

해색 원격 탐사는 해양으로부터 올라오는 빛에너지를 감지하여 그 정보로부터 해양의 특성을 분석하는 것으로서 해수의 색, 즉 해양으로부터 올라오는 빛에너지를 연구하는 것은 해색 원격 탐사의 기본이라고 할 수 있다. 이러한 해양에서의 광학적 특성은 IOP (Inherent Optical Properties)와 AOP (Apparent Optical Properties)로 나눌 수 있다. IOP는 주어진 해수의 고유광특성으로서 외부의 광학적 상황 (optical field)에 상관없이 일정한 값을 갖는 계수이다. IOP로는 흡광계수 (a, absorption coefficient), 산란계수 (b, scattering coefficient), 소산계수 (c, attenuation coefficient) 등이 있다. AOP는 해수 위의 외형적 광학적 상황의 특성에 따라 그 값이 변화하는 특성이 있는 계수이다. AOP로는 해수의 색 (water color), 하향 방향의 소산 정도를 나타내는 계수 (Kd, diffuse attenuation coefficient), 반사도 (Reflectance), 원격반사도 -Rrs, Remote sensing reflectance), 수출 광량 (Lw, water-leaving radiance) 등이 있다. 본 연구에서는 우리나라 동해의 독도 주변 해역에 대하여 대표적인 IOP인 흡광계수와 AOP인 원격반사도 값의 특성을 분석하여 보았다. 해수 속의 구성 성분인 식물성플랑크톤과 부유물질, 용존유기물에 대한 흡광계수의 특성은 다음과 같다. 식물성플랑크톤의 경우 파장 440 ㎚ 부근에서 클로로필 흡광 최고 피크가 관찰되었고 파장 670 ㎚ 부근에서 클로로필 형광 피크가 잘 나타나는 스펙트럼 형태를 보여주고 있었다. 또한 470 ㎚ 부근에 작은 흡광 피크가 관찰되었다. 350 ~ 400 ㎚ 사이의 구간에서는 단파장으로 갈수록 감소하는 패턴을 나타냈다. 부유입자의 경우 흡광 스펙트럼이 440 ㎚와 680 ㎚에서 식물성플랑크톤에 의한 흡광 피크가 약간 남아 있는 형태를 보였다. 이것으로 보아 이 해역에서의 부유입자들은 식물플랑크톤 기원의 입자가 대부분인 것으로 생각된다. 전체적인 모양은 단파장에서의 흡광이 가장 높았고 장파장으로 갈수록 지수함수적으로 일정한 기울기를 보이면서 감소하는 패턴을 보였다. 용해유기물의 경우도 부유입자와 비슷하게 흡광영역 없이 계속 파장이 증가함에 따라 흡광계수 및 비흡광계수가 감소하는 형태를 나타내고 있는 것을 알 수 있었다. Bricaud et al. (1981)은 용존유기물의 흡광 스펙트럼이 지수함수적으로 해석될 수 있다고 발표하였다. 따라서 이