한국항공우주연구원

우리나라는 3면이 바다로 둘러싸인 반도 국가로서 한반도 주변 해역의 환경학적 상태와 생물학적 생태는 국가적으로 중대한 관심사이고 국민 생활에 지대한 영향을 끼친다. 한반도 주변 해양에 대한 지속적인 모니터링을 위하여 천리안위성은 2011년 4월 1일부터 정규 임무를 시작하여 현재까지 1년 365일 매일 우주에서 한반도 주변 해양을 촬영하고 있다. 한국항공우주연구원에서 천리안위성을 관제하고 한국해양과학기술원에서 천리안위성의 해양영상을 수신/처리하여 국내외 사용자들에게 배포하고 있다.

천리안위성은 지구 적도 상공 35,800km의 정지궤도에서 동경 128.2°에 위치하면서 기상, 해양, 통신의 3가지 임무를 동시에 수행하는 위성이고, 세계 최초로 정지궤도에서 해양을 관측하는 위성이다. 해양은 지구 전체 표면의 약 70%를 차지할 정도로 광활하고 지구 전체 환경과 해양의 관계가 세계적인 주요 관심사이기 때문에, 천리안위성 발사 이전에는 관측 지역을 주기적으로 변경하여 촬영하는 저궤도 위성으로 지구 해양 전체를 관측하는 것이 전부이었는데, 천리안위성은 세계 최초로 정지궤도에서 특정 해양 지역의 시간별 변화를 매일 관측하는 것도 가능하다는 것을 보여주었다.

천리안위성의 해양 모니터링 임무는 천리안위성에 탑재된 해양탑재체(Geostationary Ocean Color Imager: GOCI)에 의하여 수행된다. 천리안위성의 해양탑재체(GOCI)는 가시광선 대역에서 6개 분광채널, 근적외선 대역에서 2개 분광채널, 총 8개의 분광 채널을 가지고 있어서, 하나의 촬영 지역에 대해 전체 8개의 분광 영상을 동시에 생성한다. 중심 파장 412nm 채널은 용존유기물, 중심 파장 443nm 채널은 엽록소 흡광 최대치, 중심 파장 490nm 채널은 엽록소와 다른 색소, 중심 파장 555nm 채널은 탁도와 부유 물질, 중심 파장 660nm 채널은 형광신호 기준치, 엽록소, 부유물질, 중심 파장 680nm은 형광신호를 관측하는데 사용되고, 745nm 채널은 대기보정과 형광신호 기준치 산출, 중심 파장 865nm 채널은 대기 보정과 식생지수 산출에 활용된다.

천리안위성의 해양탑재체(GOCI)의 촬영 영역은 한반도 주변 해양으로 고정되어있으며 크기는 대략 2500km×2500km이고 중심 지점은 동경 130°, 북위 36°이다. 해양탑재체(GOCI)의 동서 방향과 남북 방향 공간 해상도는 각각 500m이다. 해양탑재체(GOCI)는 2차원 배열의 광검출기를 사용하며, 한 번에 촬영 영역 전체를 찍을 수 없기 때문에 해양탑재체(GOCI) 촬영 영역을 가로 방향 4개, 세로 방향 4개 모두 16개의 슬롯 영역으로 나누고 각각의 슬롯 영역을 차례로 촬영하여 한반도 주변 해양 영상 1개를 완성한다.

천리안위성의 해양탑재체(GOCI)는 매일 한국 시간으로 오전 9:15부터 1시간 간격으로 8번 한반도 주변 해양을 촬영한다. 천리안위성이 촬영한 해양 영상은 한반도 주변 해양생태계의 준실시간 모니터링, 장단기 해양환경 및 기후 변화 모니터링, 연안․해양 환경 감시 및 자원 관리, 해양/수산 정보 생산 등에 활용된다.

※ 이 글은 아래 문서를 참조하여 작성하였습니다.

- http://kosc.kiost.ac/p20/kosc_p21.html

- Cho, Y., "COMS Normal Operation for Earth Observation Mission”, Korean Journal of Remote Sensing, Vol. 29, No. 3, 2013, pp. 337-349

- 해양위성센터의 Geostationary Ocean Color Imager 홍보 책자

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