다중 원격탐사 자료를 활용한 해양 오염 추적 모의 실험 방안에 대한 연구 KCI

Title
다중 원격탐사 자료를 활용한 해양 오염 추적 모의 실험 방안에 대한 연구
Alternative Title
Simulation Approach for the Tracing the Marine Pollution Using Multi-Remote Sensing Data
Author(s)
김근용; 김의현; 최준명; 신지선; 김원국; 이광재; 손영백; 유주형
KIOST Author(s)
Kim, Keunyong(김근용)Kim, Euihyun(김의현)Shin, Jisun(신지선)Son, Young Baek(손영백)Ryu, Joo Hyung(유주형)
Publication Year
2020-04
Abstract
다중 플랫폼/센서를 활용한 연안 모니터링은 연안 해양환경 변화와 다양한 재해/재난을 높은 시공간해상도로 정확하게 이해하기 위한 매우 중요한 수단이다. 하지만 다중 플랫폼과 센서를 복합적으로 이용한통합 관측 연구는 미비한 실정이고, 통합 관측을 통한 효율성, 융합 한계성 등에 대해 평가된 바 없다. 본 연구에서는 다중 원격탐사 플랫폼/센서를 이용한 모의실험을 통해 통합 관측 방법을 제시하고, 그 효용성과 한계점을 진단하였다. 다양한 해양 재해, 재난을 모사하기 위하여 Rhodamine WT (RWT) 형광염료를 이용하여 통합현장조사를 수행하였다. 2019년 9월 남해–여수 해역에 형광염료를 주입 후 위성(Kompsat-2/3/3A, Landsat-8 Operational Land Imager (OLI), Sentinel-3 Ocean and Land Colour Instrument (OLCI), GOCI), 무인항공기 (Mavic 2 pro, Inspire 2), 유인항공기 플랫폼을 이용하여 염료 패치의 분포와 이동을 탐지하였다. 형광염료 주입 초기패치 규모는 2,600 m2 이었고, 약 138분 후 62,000 m2 규모까지 확산되었다. RWT 패치는 처음 주입된 지점으로부터 점차 남서 방향으로 이동하였고, 이는 현장 모의 실험이 진행되는 동안 조위(고조: 7시 7분(286 cm), 저조: 13시 9분(73 cm))가 점차 낮아짐에 따라 조석이 남동 방향으로 흐르는 것과 유사하였다. 무인항공기 영상은 공간해상도와 시간해상도 측면에서 가장 높은 해상력을 보인 반면 탐지 영역이 가장 좁았다. 위성의 경우 탐지영역은 넓었지만 재방문 주기가 길기 때문에 운용성 측면에서 타 플랫폼과 비교하여 다소 한계가 있었다. 또한Sentinel-3 OLCI와 GOCI의 경우 분광해상도와 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)가 가장 높았지만 소규모 형광염료 탐지에는 공간해상도 측면에서 제한적이었다. 유인항공기에 탑재된 초다분광 영상의 경우 분광해상도가 가장 높았지만 이 역시 운용성 측면에서 다소 제한적이었다. 다중 플랫폼 통합관측 연구를 통해 시간과 공간뿐만 아니라 분광 해상력 증가 향상을 확인 가능하였다. 향후 이 연구 결과가 연안 수치모델과 연계된다면오염 물질의 이동확산 예측이 가능할 것으로 생각되고, 수치모델의 입력 및 검증 자료로 활용하여 모델 정확도향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
ISSN
1225-6161
URI
https://sciwatch.kiost.ac.kr/handle/2020.kiost/38699
DOI
10.7780/kjrs.2020.36.2.2.3
Bibliographic Citation
대한원격탐사학회지, v.36, no.2, pp.249 - 261, 2020
Publisher
대한원격탐사학회
Keywords
detection and tracking; multi-platform and sensor; Rhodamine WT; remote sensing; Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
Type
Article
Language
Korean
Publisher
대한원격탐사학회
Related Researcher
Research Interests

Coastal Remote Sensing,RS based Marine Surveillance System,GOCI Series Operation,연안 원격탐사,원격탐사기반 해양감시,천리안해양관측위성 운영

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