광학위성자료를 이용한 연안에서의 기름 유출 탐지와 이동

Abstract

2014년 1월 31일에 발생한 유조선 우이산호와 송유관의 충돌로 인한 기름 유출을 고해상도 위성영상을 이용하여 그 분포를 파악하였다. 사고 당시 실측을 통해 기름의 광학 특성에 대하여 측정하였다. 유출된 기름의 원격반사도는 580, 690, 810nm에서 peak을 나타내었으며, 기름이 없는 경우에 비하여 500-930nm 영역에서 2-6배 큰 값을 나타내는 것을 확인하였다. 이런 특성은 가시광/근적외영역 위성으로 기름을 관측하는 데 중요한 기초자료가 되었다. 사용한 위성 자료는 DubaiSat-2와 Landsat OLI 이며, Neural Network(NN) 기법을 적용하였다. NN의 입력장으로 각 가시광 밴드 값과 영상의 5x5 window mean과 std, std/mean을 선택하였다. 기름의 종류를 두께와 형태에 따라 thick oil과 film-like oil로 구분하고 NN을 두 단계로 실행하였다. Thick oil을 먼저 찾고, 그것을 제외한 나머지 자료에 film-like oil을 찾는 NN을 다시 적용하였다. 그 결과 각 날짜의 thick oil, film-like oil의 면적을 계산해내었다. 유출된 기름의 공간분포를 설명하기 위하여, 수치조류모델을 수행하였으며, 조류벡터를 이용하여 기름이유출된 곳에서부터 출발한 기름을 추적하여 위성영상이 촬영된 시각의 결과를 비교하여 유사함을 보였다. 관측 채널이 유사한 두 광학/근적외 위성에 모두 적용되는 알고리즘을 개발함으로써, 기존의 많은 해색위성을 활용하여 더 자주, 더 정확하게 기름 유출을 탐지할 수 있는 기회를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.