천리안 해양위성 2호를 위한 해양 원격 반사도 품질 평가 알고리즘 적용 및 분석

Abstract

천리안 해양위성 2호(2nd Geostationary Ocean Color Imager: GOCI-II)는 380, 412, 443, 490, 510, 555, 620, 660, 680, 709, 745, 865 nm의 12개 분광 파장대에서 한반도를 포함한 동북아 해양 환경을 관측한다. 위성에서 관측된 대기상층 복사휘도에서 해양환경 분석이 가능한 원격반사도(Remote-sensing reflectance: Rrs) 자료를 얻기 위해서는 복사 전달 모델 기반의 대기 보정을 수행하며 Rrs는 다시 엽록소, 총부유사, 용존유기물 농도 등의 다양한 해양환경변수 산출에 이용되고 있다. 하지만 대기 보정 과정에서 발생하는 1%의 대기 복사 휘도 추정오차는 10% 이상의 Rrs 오차를 발생시킬 만큼 오차민감도가 높기 때문에 Rrs의 품질 평가는 신뢰성 있는 해양 위성 기반 자료 분석을 위해 반드시 선행되어야 한다. 본 연구를 위해서 현장 수집 Rrs 자료 기반 cosine 유사도 기법을 이용하는 Wei et al. (2016) 알고리즘을 GOCI-II의 분광 특성에 맞게 수정하였다. 이 방법은 NOAA의 해색위성 자료처리 시스템에 공식적으로 적용되어 서비스 중이며 Rrs의 품질분석 뿐 아니라 해수의 유형도 구분해 준다. 초기 분석 결과 Rrs 품질 값은 1점 만점에 0.625 점수가 가장 높은 빈도를 보여주었다. 이는 GOCI-II 대기보정 품질이 더 향상되어야 함을 의미하며, 추후 지속적인 검보정을 통해 개선될 것으로 기대한다. 해수 유형 분석 결과 동해 및 남해 일부 그리고 일본의 남쪽 해역은 주로 case-1 해역을 나타내며 부유사 농도가 높은 서해 연안에서는 case-2 해역이 주로 분포함을 판별할 수 있었다. 이 방법을 통해 대기보정 과정에서 오차가 발생한 Rrs 자료를 객관적으로 판별하여 배제할 수 있으며 이는 배포자료 및 검보정의 신뢰도 향상으로 이어질 수 있다. 본 방법은 추후 GOCI-II의 대기보정 flag에 적용되어 사용자들이 양질의 Rrs 자료만을 사용할 수 있도록 도울 것이다.