ㅣ 국토시론 ㅣ
오늘날 인류의 발전된 과학기술은 전 지구를 실시간으로 관리할 수 있 는 다양한 위성개발을 가능하게 함으로써 우리의 업무와 일상 속에서 도 위성시대에 살아가고 있음을 실감나게 하고 있는 현실이다. 농경사 회에서 산업사회로 접어들면서 경제발전으로 인한 지구공간은 더없이 복잡해지고 인구증가율은 쉼없이 높아져 국토자원에 대한 관심과 개발 전략 및 관리기술이 절대적으로 필요하게 되었다. 특히 도시지역의 높 은 인구밀집지역은 기존의 수동적인 작업으로 관리하기에는 너무나 비 효율적이다.
더욱이 자연의 훼손과 오염이 인류의 가장 큰 걱정거리로 대두된 현 실에서 이를 해결할 유일한 기술로 대두된 기법이 지구관측위성영상을 활용한 과학적인 해석과 모델링을 통한 국토관리 전략 및 정책의 입안 이다.
무엇보다도 저궤도 지구관측위성은 지상 500km 이상의 상공에서 전 지구를 탐지하므로 비접근지역과 접근불능지역에 대한 관측이 가 능해져 위성 고유의 특성에 따른 국방·안보와 군사적 활용뿐만 아니 라, 한반도의 경우 북한지역의 정보를 추출할 수 있는 유일한 수단이기 에 향후 통일시대를 대비한 위성영상의 지표해석모델링은 긴급한 사안 이 아닐 수 없다.
국내의 위성정보와 기술 현황
인류 최초의 인공위성 스푸트니크 1호가 1957년에 러시아(구소련)에서 조명희
국가우주위원회 위원,
경북대학교 국토위성정보연구소장, 경북대학교 항공위성시스템전공 교수 (mhjo@knu.ac.kr)
국토의 효율적 관리를 위한
위성영상의 활용
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국토 제407호(2015. 9)
발사된 이래로 수천 개의 다양한 위성이 개발되었는 데, 그중에는 통신위성이 절반 이상을 차지하고 기상 위성, 과학기술위성, 지구관측위성, 측지위성, 군사 위성, 첩보위성 등 갈수록 다양한 목적의 위성들이 끊임없이 각국의 정부와 민간회사에서 개발되어 공 공기반과 민간의 위성정보 산업시장을 날로 성장시 키고 있는 현실이다.
위성기술도 점차 발전하여 1970~1990년대에는 기상의 제약을 받는 광학센서위성(Optical Sensor Satellite)이 대부분이었으나, 2000년에 접어들면서 캐나다의 RADARSAT을 시작으로 전천후 센서인 합 성개구형레이더(Synthethic Aperture Radar)센서 가 개발 활용되고 있으며, 또한 다중분광센서(Multi- Spectral Sensor)에서 점차 초분광센서(Hyper- Spectral Sensor)로 분광폭을 좁혀 지표특정현상의 정보를 초정밀한 수준으로 추출할 수 있게 되었다.
아울러 해상도(resolution)도 점점 높아져 40cm 물 체까지 식별할 수 있는 위성영상을 활용할 수 있다.
국내에서도 1999년에 아리랑위성(다목적실용 위성, KOMPSAT) 1호가 발사된 이래 6개의 위성 이 현재 활동 중이다. 1m의 고해상 위성영상을 제 공하며 2006년에 발사된 KOMPSAT-2와 70cm의
KOMPSAT-3호, 55cm 해상도를 지닌 3A호는 올 해 3월 28일에 발사되었으며, 특히 5.5m 해상도의 열적외 센서가 탑재되어 있어 그 활용이 주목된다.
더불어 2012년에 발사된 KOMPSAT-5호는 1m 의 SAR영상으로, 광학영상에 비해 그 활용이 매우 다양하다. 2010년에 발사된 국내 기상위성인 천리 안위성(COMS)은 3만 6천km 상공에서 한반도 중심 의 해양, 대기, 기상에 관한 정보를 실시간에 가깝게 제공하고 있으며, 이의 활용에 힘입어 2019년 발사 예정으로 2호인 정지궤도복합위성이 기상센서와 해 양·환경센서를 탑재한 2개의 위성으로 현재 개발 중에 있다. 2013년에 발사된 과학기술위성-3호 역 시 65개 채널로 천문, 대기 지표 관측의 임무를 띠고 활동 중이며, 금년 10월에 그 임무를 마칠 예정이다.
위성영상기반 모델링의 필요성
위성은 인간의 눈으로 식별할 수 없는 물체까지도 정 확한 정보를 추출할 수 있는 초능력 기술매체다. 사 실성이 뛰어난 위성영상은 영상지도 제작을 기초로 국토의 전 분야와 인간이 활동하는 모든 분야에 활용 된다. 우리 국토의 3분의 2는 산림이다. 동일한 식생
위성은 인간의 눈으로 식별할 수 없는 물체까지도 정확한 정보를 추출할 수 있는 초능력 기술매체다.
사실성이 뛰어난 위성영상은 영상지도 제작을 기초로 국토의 전 분야와 인간이 활동하는
모든 분야에 활용된다.
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이지만 농작물이 있고 계절별 변화로 다양한 지표변 화를 구현하는 농경지 면적 산출과 농작물 생산량에 관한 연구는 최근에 매우 각광받는 분야다.
또한 해양을 제외한 수자원은 그 비율이 미미하나 우리 생활에 매우 중요한 지형지물이다. 하천수와 지 하수에 관한 부분도 매우 소중하지만 하천의 수량이 나 수질을 위성으로 직접 정확히 추출하는 데는 한 계가 있다. 특히 수질분야는 위성영상기반의 모델링 이 없다. 지표현상별 영상수치모델링이 구축되어 있 지 않다는 것이다.
재해재난 역시 위성영상으로 피해산정과 예측이 가능하여 위성정보가 필수적인 부분이다. 따라서 위 성영상정보를 보다 효율적으로 실무에 활용하기 위 해서는 국토를 이루고 있는 다양한 현상에 대한 모델 링 연구를 더욱 열심히 수행하는 것이 바람직하다.
아무리 해상도가 좋고 선명한 영상을 입수한다고 하더라도 그 영상 속에 포함되어 있는, 우리가 필요 한 정보를 추출하기 위해서는 영상분석에 필요한 모 델링이 있어야 일반화되고 검증된 정보를 획득할 수 있다. 그 예로 도시의 일정 면적별 지표열(surface temperature)을 추출하기 위해 LANDSAT 열적외선 위성영상으로 분석하고 미국의 NASA모델을 활용하 여 온도정보를 획득하지만, 검보정된 우리 고유의 모
델이 없어 정확도를 명확히 평가할 수 없다.
위성정보교육을 통한 전문가 양성
위성정보기술은 이제 더 이상 특수한 분야가 아니다.
인터넷을 켜면 30초 안에 위성영상을 접할 수 있는 시대에 살고 있는 상황이다. 이러한 위성영상으로 국 민들이 보다 많은 서비스를 받기 위해서는 우선적으 로 국토의 구석구석을 관측한 영상을 제대로 처리하 여 행정업무에 활용하고 정책입안에 과감하게 도입 할 수 있는 실무자 교육이 앞서야 할 것이다. 이를 위 해서는 대학의 국토분야 학과에서 원격탐사와 GIS (지리정보시스템) 관련 공간정보기술 분야를 최소한 20학점은 교육해야 한다. 국토관리와 계획 업무를 담 당하는 공무원과 기업에서 보다 많은 전문가가 필요 한 상황이다.
따라서 최근 화두가 되고 있는 차세대중형위성1,2 호인 국토관측위성영상을 보다 효율적으로 국토관리 업무에 활용하려면 국토위성센터를 조속히 구축하여 위성정보 전문가를 더욱 더 많이 배출하는 것이 시급 하다. 정말이지 인사가 만사인 지금에는 더욱 절실한 일이다.
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위성영상정보를 보다 효율적으로 실무에 활용하기 위해서는 국토를 이루고 있는 다양한 현상에 대한
모델링에 관한 연구와 전문가 양성이 우선적으로 필요한 현실이다.
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국토 제407호(2015. 9)
