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분광 방사계의 개발과 이용(Development and Application of Spectroradiometer for Remote Sensing)

전문가 제언: □ 분광 방사계(spectroradiometer)는 광학 센서로서 좁은 파장 폭 내에 방사되는 양을 측정하는 계측기이다. 농업과 임업이나 재해 지역조사 등에 널리 사용되며, 가시광선~적외선 대역에서 분광 반사율의 차이에 의해 계측된다.

□ 이러한 광학 센서는 구름이나 매연의 투과는 어려우나, 마이크로파 센서 등에 비해 공간 분해능이 우수하고 간편하다. 따라서 선박 등에 이동형으로 또는 탑재형으로 많이 쓰이며, 고정밀의 광학 센서는 위성에도 탑재된다.

□ 분광 방사계는 NASA의 LANDSAT에 장착되어 원격탐사에 광범위하게 이용되어 왔다. 최근에는 대기권 실험계획(LBA)에 중분해능 촬상분광방사계(MODIS)가 탑재되는 등 아직도 유력한 계측기기이다.

□ 현재 우리나라도 아리랑 위성을 통하여 지구 관측이나 해양 관측을 하고 있다. 여기에 분광 방사계와 고성능 카메라의 장착으로 큰 성과를 얻고 있다.

□ 광학 센서는 모두 수광기에 광전자 증배관(PMT, PhotoMultifier Tube)을 사용하게 되면, 태양광에 직접 노출시 광전 면이 손상되므로 피해야 한다. 급격한 온도 변화에 유의해야 하고, 장기적인 교정 점검이 필수적이다.

□ 일본에서 수 영역을 대상으로 가시광선~근적외선 영역의 분광 방사계를 개발한 내용과 계측 사례를 보였다. 미국의 분광 방사계에서 보정을 계산하는 방법을 소개함으로서 광학계측 기기의 보정 중요성을 소개하고 있다.

□ 우리나라는 휘도계 정도는 국산화되어 있으나, 분광 방사계는 정밀기계기술, 소재기술 그리고 수요 측면에서 대부분 수입하고 있다. 광섬유 제조기술이나 IT 기술을 배경으로 개발 가능성은 있다고 보여지며, 2008년의 정지궤도 기상 위성에 국산 분광 방사계를 올릴 수 있게 되기를 기대한다.

저자: Mikio SUGITA ; Tadakuni MIYAZAKI
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