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서남극해 원격탐사 연구 이미지
미래탐구 과제 서남극해 원격탐사 연구
사업기간
책임자 김현철 연구성과목록

상세내용


위성 원격탐사와 아라온호 관측으로

서남극해를 더듬어 가다.



서남극해 원격탐사 연구 




김현철 kimhc@kopri.re.kr




서남극해 원격탐사 연구는 2014년부터 2016년까지 수행되는 극지연구소의 기관 고유연구제제로서 인공위성 원격탐사와 해양 순환모델 및 쇄빙연구선 ‘아라온’호를 활용한 해양연속 관측 자료를 이용하여 서남극해 남극순환류-빙권-해양생태계간 상호 작용을 이해하기 위한 연구를 수행한다. 


주요 연구내용은 1)위성자료와 수치모델을 이용한 서남극해 순환류 변동 특성 연구, 2)위성자료를 활용한 해빙과 빙권의 변동 특성 연구, 3)남극해 표층엽록소(해양생산력) 변동 연구, 4)서남극해 해양위성관측 알고리즘 검보정, 5)극지 원격탐사를 위한 기반 기술 연구이다. 


해빙·빙권·해양 생태계 연구를 위해 국외기관과 공동으로 국제 공동연구를 수행하였으며, 국내 대학들과도 학연연구를 함께 수행한다.


본 과제에서는 인공위성 관측 자료에 기반한 남극해 전선의 시공간 변동성 파악을 위해 수치모델을 구축하여 기존 연구 결과와 비교하였다. 


또한 아리랑 5호 영상레이더 기반 서남극해 해빙탐지를 위한 알고리즘을 개발하여 고정밀,고해상도 해빙분포 탐지를 수행하였다. 


시계열 해빙영상을 이용한 예측 연구로서 1979년부터 2013년까지의 해빙자료를 기반으로 2014년 일간해빙농도 및 면적을 예측하였으며, 서남극해에 분포한 연안 해빙 탐지를 위하여 다중위성자료를 분석 연구하였다. 


해색 알고리즘 검보정을 위하여 해층표면에 대한 CDOM 공간 분포에 대한 국제 공동 관측 연구를 수행한 바 있으며 이 외에도 표층해양 생태계 특성 이해, 폴리냐 변동 분석, 서남극에서의 빙하 알베도 장기변화 분석 연구를 수행하였다. 


이 연구 결과들은 현재의 빙권에 대한 이해로부터 빙권 변화와 복잡한 기후 시스템간의 관계를 파악하는데 기여할 것으로 기대된다.


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그림 1. 다양한 센서를 통한 극지 원격탐사 연구분야: 해색·해수면온도 센서를 통한 극지해양 온도 및 생태계추정 연구, 영상레이더를 통한 해빙·빙하 변화 감시 연구, 무인기 센서를 통한 초고해상도 영상 취득 및 이를 활용한 인공위성자료 검보정 연구, 다중분광·초분광 광학센서를 이용한 빙권 감시 연구




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그림 2. 인공위성 영상: (A)2014년 1월 29일부터 2월 6일까지 남극해 중 뉴질랜드 영역에 대한 인공위성 자려로부터 취득된 해양 표층 염분도, (B)동기간에 해당하는 MODIS 위성으로부터 추출된 클로로필 영상



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그림 3. 시계열 해빙 농도 영상의 혼합 분석 결과를 이용한 해빙 예측: (左)위성관측, (中)혼합분석을 통해 계산/재현, (右)AR model을 통한 예측/재현



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