한국항공우주연구원

디지털글로브 WorldView-3 위성의 단파적외선 센서에 의하여 촬영된
클래머스 국유림 산불 적외선 컬러 합성 영상. (사진: Digital Globe)

화재가 일어나는 경우 지상 위에서 모니터링을 실시하는 것이 당연하지만, 지상에서 어떠한 일이 발생하고 있는지 연기에 의하여 파악하기 어려운 경우가 종종 있다. 그러나 특수한 적외선 센서를 탑재한 위성의 경우 화재로 인한 연기를 관통하여 촬영하는 것이 가능하며, 지난 달 발사된 위성으로 인해 초고해상도로 이 작업을 수행할 수 있게 되었다. 8월에 촬영된 캘리포니아 클래머스 국유림의 산불 영상은 위성의 단파적외선(shortwave infrared: SWIR, 이하 SWIR) 센서가 연기의 대부분을 제거하는 것을 보여준다.

현재 NASA의 Terra 와 수오미 NPP(Suomi-NPP) 등의 일부 위성은 이미 SWIR 기능을 가지고 있으나, 31~40cm 급 해상도를 제공하는 디지털글로브의 상업용 위성 WorldView-3 에는 미치지 못한다.

클래머스 국유림 산불 발생지역의 열 지도를 통하여 가장 큰 화재 발생지 파악이 가능하다. (사진: Digital Globe)
 

디지털 글로브의 설립자이자 CTO인 월터 스콧은 "WorldView-3는 현재 궤도를 돌고있는 어떠한 SWIR 탑재체보다도 뛰어나다. 이것은 풀 컬러에서 흑백 VGA와 4K UHDTV의 차이와 같은 것이다"라고 밝혔다. 또 월터 스콧은 "WorldView-3 이전에는 단지 화재가 일어나는 것을 볼 수 있었다. 이제 우리는 화재에 의해 위협받을 가능성을 예상할 수 있다. 우리는 개개인에 대한 화재 위험지역을 파악할 수 있으며, 사람들에게 어느 곳의 화재 규모가 가장 큰 지 알려줄 수 있다"라고 전했다.

WorldView-3 위성에 의하여 촬영된 클래머스 국유림 화재 가시광선 영상(왼쪽)과
SWIR 영상(오른쪽). (사진: Digital Globe)

SWIR 센서는 적외선의 8가지 파장을 감지할 수 있다. 이러한 8개의 밴드는 서로 다른 장점을 가진다. 예를 들어, 한 밴드는 다른 밴드보다 연기를 더 잘 관통하는 것이 가능하고, 또 다른 밴드를 이용할 경우 가장 명확하게 인공물을 관측할 수 있다. 클래머스 화재 영상은 이러한 8개의 밴드 중 세 가지를 이용한 데이터의 적외선 컬러로 구성되어 있는 것이다. 8개의 모든 밴드에서 데이터를 결합하면 화재가 가장 강하게 일어나고 있는 위치에 대한 리터럴 지도를 생성할 수 있다.

지난 주 디지털글로브는 WorldView-3 의 첫 가시광선 영상을 배포했다. 이 위성의 해상도는 기존에 규제되어 있던 제공 가능한 최대 해상도 50cm의 완화를 위해 미국 상무부를 설득해야 했을 정도로 상당히 높다. 현재 디지털글로브는 공식적으로 해상도 40cm 급의 영상 보급을 허가 받았으며, 내년 2월에는 25cm 정도의 고해상도가 허용될 예정이다. WorldView-3 영상은 자동차, 맨홀 및 사서함 등을 식별할 수 있는 31cm 급의 해상도를 지원한다. 

아래 이미지는 WorldView-3 가 지난주에 촬영한 40cm 급 영상을 보여준다.

그림  WorldView-3에 의해 촬영된 스페인 마드리드 공항 40cm 급 위성영상.
(사진: Digital Globe)

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.
http://www.wired.com/2014/09/worldview-3-fire-imagery/#slide-id-1522791