This study aimed to quantify changes in forest cover and carbon storage of Korean Peninsular during the last two decades by integrating field measurement, satellite remote sensing, and modeling approaches. Our analysis based on 30-m Landsat data revealed that the forested area in Korean Peninsular had diminished significantly by 478,334 ha during the period of 2000-2019, with South Korea and North Korea contributing 51.3% (245,725 ha) and 48.6% (232,610 ha) of the total change, respectively. This comparable pattern of forest loss in both South Korea and North Korea was likely due to reduced forest deforestation and degradation in North Korea and active forest management activity in South Korea. Time series of above ground biomass (AGB) in the Korean Peninsula showed that South and North Korean forests increased their total AGB by 146.4 Tg C (AGB at 2020=357.9 Tg C) and 140.3 Tg C (AGB at 2020=417.4 Tg C), respectively, during the last two decades. This could be translated into net AGB increases in South and North Korean forests from 34.8 and 29.4 Mg C ha-1 C to 58.9(+24.1) and 44.2(+14.8) Mg C ha-1, respectively. It indicates that South Korean forests are more productive during the study period. Thus, they have sequestered more carbon. Our approaches and results can provide useful information for quantifying national scale forest cover and carbon dynamics. Our results can be utilized for supporting forest restoration planning in North Korea.

This study presents a method for analyzing the surface temperatures of specific facilities, such as the 5 MWe reactor within the Yongbyon Nuclear Complex, to explore its potential utility in monitoring suspected nuclear-related activities in North Korea using thermal infrared (TIR) satellite imagery (Landsat series). TIR band data is utilized to derive surface temperatures in the specified areas, and the temperatures are analyzed on a monthly basis to examine any patterns within these regions. This research provides a pattern-of-life on temperature variation for the target areas through multiple TIR image datasets, offering additional information to analyze facilities’ operational status in remote and inaccessible regions.

빠르게 변화하는 연안지형과 연안침식의 동적변화 현상을 이해하기 위해서는 시·공간의 연속성이 포함된 짧은 주기 그리고 지 속적인 모니터링이 필요하다. 최근 영상 모니터링 분석기술 발전과 함께 원격감지를 활용한 연안 모니터링 연구가 다수 이루어지고 있다. 원격 감지는 일반적으로 항공기나 위성으로부터 거리를 두고 측정된 영상을 활용하여 객체나 지역에 관한 정보를 추출하는 기술로 연안 지형변화를 빠르고 정확하게 분석할 수 있는 장점이 있어 그 활용도가 점차 증가하는 추세이다. 원격 위성영상 기반 해안선 탐지는 위성 영상으로부터 측정가능한 해안선 정의, 해안선 탐지기술 적용을 통한 해안선 추출로 수행된다. 기존 문헌에서 조사된 다양한 자료로부터 위성 영상기반 해안선 정의, 원격 위성영상 현황, 기존 연구동향, 위성영상 기반 해안선 탐지 기술연구 동향을 분석하였으며, 분석 결과로 부터 최신 연구동향, 이상적인 해안선 추출 및 고도화된 디지털 모니터링과의 연계를 위한 실용적 기법을 검토을 위한 연구를 제언한다. 향후 한반도 전역의 변화 경향과 침식정도의 파악을 위해서는 국지적 모니터링에서 벗어나, 광역 위성 영상 등 디지털 모니터링을 활용 한 능동적인 모니터링 체계를 구축할 필요가 있으며 해안선 탐지 분야는 지속적인 연구와 분석 기술의 발전이 가속화 될 것으로 판단된 다.

For countering nuclear proliferation, satellite imagery is being used to monitor suspicious nuclear activities in inaccessible countries or regions. Monitoring such activities involves detecting changes over time in nuclear facilities and their surroundings, and interpreting them based on prior knowledge in terms of nuclear proliferation or weaponisation. Therefore, analysts need to acquire and analyze satellite images periodically and have an understanding of nuclear fuel cycle as well as expertise in remote sensing. Meanwhile, as accessibility of satellite information has been increasing and accordingly a large amount of high-resolution satellite images is available, a lack of experts with expertise in both fields to perform satellite imagery analysis is being concerned. In this regard, the Institute of Korea Nonproliferation and Control (KINAC) has developed a prototype of semi-automatic satellite imagery analysis system that can support monitoring of potential nuclear activities to overcome the limitations of professionals and increase analysis efficiency. The system provides a satellite imagery database that can manage acquired images, and the users can load images from the database and analyze them in stages. The system includes a preprocessing module capable of resizing, correcting and matching images, a change detection module equipped with a pixel-object-based change detection algorithm for multi-temporal images, and a module that automatically generates reports with relevant information. In particular, this system continuously updates open-source information database related to potential nuclear activities and provides users with an integrated analytics platform that can support their interpretation by linking related images and textual information together. As such, the system could save time and cost in processing and interpreting satellite images by providing semi-automated analytic workflows for monitoring potential nuclear activities.

이 연구는 우리나라에서 발생한 땅밀림재해 발생지 중 재발생된 땅밀림지를 대상으로 항공사진을 이용하여 땅밀림 발생시기 및 피해면적을 추정함으로써 땅밀림 재발생에 따른 복구대책을 수립하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 우리나라에서 땅밀림이 발생한 지역 중 재발생된 지역은 6개소이었으며, 이는 항공사진으로 확인할 수 있었다. 재발생된 땅밀림지는 풍화암지대였으며, 불연속면은 사면경사와 동일한 방향이었고, 절리간격은 모두 조밀(6∼20mm)하게 나타났다. 땅밀림지의 피해 규모는, 평균 폭 216.3m (119.8m∼367.5m), 평균길이 287.8m (114.6m∼529.2m), 평균깊이 2.7m (1.2m∼5.8m)이었다. 땅밀림이 재발생된 6개소의 2차 땅밀림에 의한 피해면적은 1차 땅밀림 피해면적보다 평균 22.1(1.8∼45.5)배 넓은 것으로 나타났다. 고해상도 항공사진을 활용하여 1차 땅밀림을 파악하면 이후 발생할 수 있는 땅밀림으로 인한 재해를 사전에 파악하여 복구대책을 수립할 수 있고, 이를 통해 산지재해예방에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

금강 수계의 대형보가 2017년 6월부터 수문을 개방하기 시작하면서, 보의 상·하류에 다양한 모래톱이 드러나거나 새롭게 만들어지면서, 하천사주 지형의 생태계 가치를 파악하는 연구가 요구되었다. 본 연구는 세종보, 공주보, 백제보 구간을 대상으로, 광학 위성영상 공간분석을 통하여 보 건설 전, 보 건설 이후, 보 수문개방 후의 하천의 수변 서식처 지형 변화를 분석하였다. 위성영상은 물의 난반사로 인하여 수중공간을 구분할 수 없는 한계로 인하여, 수역은 단일 분류하고, 육상역인 하안사주와 하중도를 나지 부, 초본부, 목본부, 웅덩이 등으로 세분류하여 총 9개의 서식처로 분류하였다. 그리고 이러한 분류 기준을 적용하여 위성영상을 공간분석하여 단위서식처를 추출하고 그 면적비를 산출하였다. 보 건설 전·후를 비교한 결과, 보 건설 전에는 3개보 모두에서 전구간에서 사주가 폭넓게 발생하였지만, 보 건설 후에는 대부분의 사주면적이 급감하였으며, 특히 나지형 사주는 거의 사라졌다. 이러한 효과는 하류 공주보와 백제보로 갈수록 더욱 두드러진 경향을 보였다. 그러나, 수문개방 이후에는 다시 사주의 면적비는 증가하였고, 이 가운데 나지형 사주가 높은 비율을 차지하였다. 이는 상류 세종보에서 가장 효과가 크게 나타났다. 이러한 연구결과를 통해서 우리는 금강수계에서 보 건설에 의한 서식처 감소효과는 수계의 하류로 갈수록 크고, 보 개방에 따른 서식처 회복은 수계의 상류로 갈수록 효과가 크게 나타난 것을 발견하였다. 앞으로 서식처다양성과 생물다양성 간의 관계 연구를 통하여 조절하천의 자연성 회복과정을 체계적으로 규명할 수 있기를 기대한다.

In South Korea, Particulate matter (PM) has become one of the major threats to public health and safety across the country. Urban forests have been considered as a possible contributor to mitigate the air pollutants in urban areas. However, there is lack of research on investigating the role of urban forests on mitigating PM. This study investigated on the relationship between urban forests and PM concentrations in Seoul, South Korea, by using urban forest data, PM measurements, satellite imagery, and meteorological data. The correlation between the size of urban forests and PM measurements within three concentric buffers of 1 km, 500 m, and 300 m in radius were analyzed. Overall PM10 and PM2.5 concentrations varied significantly with different seasons during the 2-year study period. Overall PM10 and PM2.5 concentrations tended to be reduced as the urban forest size increased. This tendency became less noticeable as smaller urban forest patches were predominant over larger patches in the buffers. Season-specific models were developed by using 30m-resolution satellite imageries of Landsat 8 and meteorological parameters for estimating PM concentrations. No noticeable correlations were found between the modeled PM concentrations and the Urban forest size showing the ualves of Pearson’s coefficient r of 0.08 to 0.23 for PM10 and -0.16 to 0.04 for PM2.5. In this study, the variations in PM measurements with the presence of high urban forests within buffers were investigated. Overall PM10 and PM2.5 concentrations were lower along the domains encompassing higher urban forests in elevation.

지구온난화와 급속한 기후 변화는 북서 태평양 내 태풍의 특성에 오랫동안 영향을 미쳤고, 이로 인해 한반도 연안에서 치명적인 재해가 증가하고 있다. 마이크로파 센서의 일종인 Synthetic Aperature Radar (SAR)는 위성 광학 및 적외선 센서로는 바람을 구할 수 없는, 흐린 대기 조건인 태풍 주위에서 고해상도 바람장을 생산할 수 있다. SAR 자료 로부터 해상풍을 산출하기 위한 Geophysical Model Functions (GMFs)에는 풍향 입력이 필수적이며, 이는 태풍 중심을 정확히 추정하는 것에 기반해야 한다. 본 연구는 태풍 중심 탐지 방법의 문제점을 개선하고 이를 해상풍 산출에 반영하기 위하여, Sentinel-1A 영상을 이용해 태풍 중심을 추정하였다. 그 결과는 한국 및 일본 기상청이 제공한 태풍 경로 자료와 비교하여 검증하였고, Himawari-8 위성의 적외 영상도 활용하여 검증하였다. 태풍의 초기 중심 위치는 VH 편파를 이용해 설정하여 오차의 발생 가능성을 줄였다. 탐지된 중심은 한국 및 일본 기상청에서 제공하는 4개 태풍의 경로 자료와 평균 23.76 km의 차이를 보였다. Himawari-8 위성에서 추정된 태풍 중심에 비교했을 때 결과는 육지 근처에 위치하면서 58.73 km의 큰 차이를 보인 한 태풍을 제외하고는 평균 11.80 km의 공간 변이를 보였다. 이는 고해상도 SAR 영상이 태풍 중심을 추정하고 태풍 주위 해상풍 산출에 활용될 수 있음을 시사한다.

식생보전등급은 식생의 입지 조건, 천이정도, 경관, 인위적인 간섭정도, 식생경관을 고려하여 자연성, 역사성, 희귀성, 등의 가치에 따라 등급화 하여 활용 할 수 있는 체계이다. 본 연구는 식생보전등급 평가 결과를 검수하는 방안을 연구하고자 위성영상을 활용한 정규식생지수(NDVI)와 2016년 소백산국립공원 정밀식생도를 비교 및 분석하고자 하였다. 대상지역인 소백산국립공원은 면적 322.01㎢로서 행정구역상 충청북도 단양군, 경상북도 영주시, 경상북도 봉화군 3개시･군에 걸쳐있다. 경위도상 북위 36°50′-37°5 0′, 동경 128°20′-128°43′에 자리하고 있으며 식물지리학적으로 남방계와 북방계의 중간지점으로 생물다양성이 매우 풍부한 지역이다. 소백산국립공원 정밀식생도 분석결과 식생대분류 현황은 산지낙엽활엽수림 59.45%, 산지침엽수림 19.88%, 식재림 12.63%, 산지습성림 6.65%, 비식생 0.61%, 기타식생 0.29%, 아고산활엽수림 0.28%, 암벽식생 0.09%, 산지관목림 0.05%, 아고산침엽수림 0.04%, 하반림 0.03%, 산지초원식생 0.01%를 차지하는 것으로 확인되었다. 식생보전등급의 경우 1등급 3.9768%, 2등급 71.5063%, 3등급 10.9337%, 4등급 12.6907%, 5등급 0.8925%로 확인 되었다. NDVI값을 모두 4가지로 대분류기준, 영급기준, 경급기준, 보존등급 기준으로 정리한결과는 다음과 같다. 대 류기준으로 평균을 구하면 산지낙엽활엽수림(0.716), 산지습성림(0.716), 산지초원식생(0.691), 아고산활엽수림(0.689), 식재림(0.676), 암벽식생(0.673), 산지침엽수림(0.672), 하반림(0.654), 산지관목림(0.644), 아고산침엽수림(0.633), 기타식생(0.592), 비식생(0.515) 순서로 나탔났다. 영급기준으로는 7영급(0.719), 6영급(0.715), 5영급(0.698), 4영급(0.705), 3영급(0.680), 2영급(0.682), 1영급(0.626)으로 나타났으며, 경급기준 3경급(0.714), 2경급(0.702), 1경급(0.686)으로 나타났다. 보전등급기준으로 분류하여 평균을 구하였을때, 1등급(0.700), 2등급(0.709), 3등급(0.684), 4등급(0.676), 5등급(0.536)으로 나타났다. NDVI분석 결과 대분류기준에서는 산지낙엽활엽수림, 산지습성림이 높은 값을 나타내는 편으로 확인되었다. 영급과 경급 기준에서는 각각 영급과 경급이 높을 수록 NDVI 값이 높게 나타나는 경향을 확인하였으나 보전등급에서는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았다.

Recently, satellite image data has been widely used in various fields. Extraction of forest information is the field which has great application possibility. Forest type information can be used in forecasting and simulating soil erosion, landslides and debris flow as an important influence factor. Application of satellite imagery has advantages to obtain latest forest type information. NDVI calculated from near infra red band of satellite imagery represents vegetation activity, with seasonal difference of it forest type can be classified. In this study, we analyzed MODIS imagery from 2011 years to 2013 years in Gangwon-do where forest area is large and classified forest type with coniferous and deciduous forests. As a result, there was high correlation between forest type of digital map and it classified from NDVI. The possibility for extraction of forest type information from satellite imagery was confirmed.

인간에 의한 산업활동의 결과로 여겨지는 기후변화는 최 근 많은 연구가 되고 있으며, 자연생태에 대한 인간의 영향 을 알기위해 중심이 되는 분야이다. 한반도는 여름철이 고 온다습하며, 겨울이 저온건조한 온대몬순의 기후특성을 보 인다. 특히, 기온이 하강하며 건조한 겨울철의 기후조건은 야생동물에게 생존에 어려운 조건이며, 겨울철의 기온이나 강설 등의 기후요인은 그들의 분포 및 개체수의 변화에 크 게 영향을 줄 수 있다 그리고 강설 및 한파에 의한 눈 덮임의 경우 먹이를 찾거나 이용할 수 있는 확률을 떨어뜨려 생존 가능성에 영향을 주는 중요한 요인이 된다. 우리나라의 경 우 북반구 전체차원에서 눈으로 덮이는 영역의 경계에 속한 다. 따라서 기후변화에 따른 겨울철 온도, 강설 등 기후요인 의 증가 혹은 감소에 따라 본 지역에 서식하는 동물의 생활 은 달라지게 될 것이라 예측할 수 있다. 특히 비행을 통하여 서식지의 이동이 가능한 조류의 경우 민감하게 반응할 것이 라 예상할 수 있다. 두루미류의 월동개체군의 경우는 번식개체군의 서식범 위와는 달리 기후요인에 의 큰 변동을 갖게 될 것이다. 하지 만 대체가능한 월동지가 없는 경우에는 기후변화에 의한 영향을 직접적으로 받게 되고, 이에 의한 개체군 자체의 영 향이 발생할 가능성이 크다. 두루미류에 있어서는 번식면적 과 이주거리가 변화하는 영향이 나타났다. 사례로 시베리아 흰두루미의 번식은 1년간 눈이 덮이지 않은 일수에 영향을 받았다. 일부 종에 따라서는 눈 덮임 등의 겨울철 날씨요인 때문에 개체군의 증감 뿐만 아니라 국지적인 멸종이 발생하 기도 한다. 따라서 철원지역에 도래하는 두루미류 또한 월 동기 농경지에서 먹이를 취하기 때문에 눈 덮임의 범위와 잔존일수는 월동개체군에 영향을 줄 것이다. 특히 재두루미 의 경우 낙곡에 대한 의존도가 높기 때문에, 눈이 덮인 농경 지와 덮이지 않는 농경지의 선호도가 달라질 것이므로 기후 변화의 양상에 따라 철원지역을 이용하는 기간이나 개체수 의 규모가 달라질 것으로 예상할 수 있다. 두루미류의 월동개체수는 기상에 의한 변화가 심하지만, 월동장소에 대한 선호성이 강하여 대체가능한 서식지로의 이동이 일부 나타난다. 본 연구에서는 기후요인에 의하여 두루미류의 월동개체군 규모가 달라질 것으로 가설을 세웠 다. 그중 가장 추운시기인 1월의 기후값에 의하여 월동개체 수가 달라질 것이라고 가정하였다. 본 연구에서는 기온이 낮고 눈 덮임이 넓은 범위에 지속적으로 이루어질수록 두루 미류의 월동개체수가 감소할 것이라 가설을 세웠다. 특히, 재두루미의 경우 철원지역 이외에 눈 덮임의 영향이 적은 월동지가 있기 때문에 개체군의 증감이 발생할 것으로 예측 하였다. 이에 월동기의 눈 덮임 범위 및 기간과 두루미류 월동개체군의 규모간의 상관관계를 평가 하도록 하였다. 연구결과 기상청에 의하여 지속적으로 모니터링 되어온 철원지역 기후자료 중 2002년 이후 2014년까지의 1월의 평균기온과 평균최저기온, 평균최고기온은 서로 상관관계 를 가지면서 변동하였고, 2007~2008년도 월동기까지 증가 하다가 이후 감소하며, 2011~2012년도 월동기에 가장 낮은 온도를 보였다. 하지만 이후 다소 증가하는 양상을 보였다. 최고기온이 5℃ 이상 되는 날의 수는 2007-2008년도까지 꾸준히 증가한 후 감소하는 경향이 있었다. 2002년부터 2014년까지 매년 1월의 강수량과 신적설량 의 합계는 2006~2007년의 한해를 제외하고 유사한 증감을 나타내었으며. 이는 동시기의 강수가 대부분 강설에 의한 것임을 보여주는 것이다. 전체적으로 강설량은 증감을 반복 하는 양상을 보였으며, 2002년에서 2009년까지는 감소하 는 양상을 보였다. 하지만 2008년 이후 강설량은 급격한변화를 보였다. MODIS 위성영상에 의한 눈덮임 범위의 값은 2002~2003년높은 값을 가지다가 이후에는 2006~2007년 높은 값을 제외하 고는 2009~2010년 월동기 전까지 지속적으로 감소하는 양상 을 보였다. 기온과 강설 등의 기후 값이 서로 상관관계가 있을 것으 로 판단해 상관관계 분석을 통하여 기후요인간의 상관관계 를 살펴보았다. 결과 요인 상호간의 상관관계가 매우 높게 나타났으며, 특히 온도요인과 눈 덮임 지수 내에서의 상관 관계가 긴밀하게 나타났다. 하지만, 기상청에 의한 1월의 신적설량의 합은 MODIS의 눈 덮임 범위와 상관관계가 나 타나지 않았다. 또한, 기온요인도 눈 덮임 범위와 상관관계 가 없었다. 전체 요인 중 공통된 성질의 요인들을 묶어주기 위하여 주성분분석을 한 결과, 고유값이 1 이상인 3 개의 주성분이 누적된 고유값 비율의 86.2%를 차지하였다. 최종 적으로, 주성분의 각 주성분의 대표성은 눈덮임(PC1), 기온 (PC2) 그리고 강수량(PC3)으로 나타낼 수 있었으며, 주성 분의 구성요소 이었다. 이것은 기온에 의하여 눈덮임 범위 가 결정되는 것이 아니라 일조량이나 바람 등 다른 원인에 의해 결정되는 것을 의미한다. 기후 값을 이용하여 단계선택을 통한 회귀분석을 한 경우 에는 MODIS 눈덮임 범위의 로그값(LNAucSCR)만이 유 의미한 요인으로 선택되었으며, 수식은 아래와 같다. Wintering Population of White-naped Crane by MVRM     ×  ±  ∴   = Loge(Accumulated MODIS snow cover range) 기후 값을 이용한 회귀식이 주성분에 의한 회귀식 보다 설명력이 더 높았으며, 재두루미 월동개체수의 최대값을 현 실적으로 반영하기 때문에 더 좋은 결과로 나타났다. 지구온난화현상은 일시적인 한파에도 불구하고 대체적 으로 받아들여지는 현상이다. 하지만, 오히려 북극지역의 제트기류의 변동으로 인하여 지역적으로 강한 한파가 남하 함으로서 더 극심한 저기온과 눈 덮임에 시달리기도 하는 것이 최근의 관측이다. 본 연구에서 기상청 기후자료의 분 석결과, 2000년대 초반부터 중반까지 철원지역 또한 겨울 철 온난화의 징후가 나타났다. 하지만, 2008년 이후 1월의 기온은 급강하하고 내린 눈이 녹지 않고 지속적으로 존재하 는 현상이 나타났다. 겨울철 온난화의 현상이 나타난 시기 에는 적설량의 감소 또한 나타났다. 더구나, 적설이 존재했 음에도 불구하고 눈 덮임 두께의 누적량은 0mm에 가까운 경우가 많았다. 이것은 눈이 내리더라도 덮여있는 지속기 간은 짧았다는 의미일 것이며, 상대적으로 높은 기온과 일조량 혹은 강수에 의하여 내린 눈이 녹아서 없어졌기 때문으로 판단된다. 이렇게 내렸던 눈이 제거된다면 낙 곡의 이용가능성이 증가하고, 두루미류가 철원지역에 체류할 수 있는 일수는 증가할 것이다. 반면 추위와 눈 덮임을 피해 남쪽으로 이동하는 개체수는 감소할 것으 로 예상할 수 있다. 2008년 이후 재두루미의 개체수는 급변하였는데, 눈 덮임의 변화 때문에 발생한 것으로 판 단된다. 2010년 1월중 한파기간에 다수의 재두루미가 한 반도 남측 지역 주남, 낙동강 등의 주요 월동지에서 개체 수가 증가하였으며, 재두루미가 관찰되지 않았던 지역 에서 나타나는 등 국지적인 이동이 나타났다. 본 연구에서는 기온에 의한 영향이 클 것이라 기대하였지 만, 기온 보다는 적설의 범위 및 적설이 얼마나 오래 지표를 덮고 있는지가 더 중요한 요인이었다. 온난화가 진행되었던 시기에 철원지역의 재두루미는 증가양상을 보였으며, 재두 루미의 최종 월동지인 일본 이즈미지역의 재두루미는 감소 하였으며 이는 서로 강한 상관관계를 나타내었다. 이는 더 낮은 위도인 일본 이즈미로 이동하는 재두루미의 이동시기 가 철원지역의 온난화로 인하여 지연되었기 때문으로 사료 된다. 반대로, 폭설 및 눈덮임이 지속되었던 2009~10년, 2010~11년의 경우 철원지역의 재두루미의 개체수는 감소 하였고, 일본 이즈미 지역의 재두루미 개체수는 증가하여 강한 상관관계를 나타내었다.기후변화에 의한 영향은 생물종의 습성과 영향의 정도에 따라 달라진다. 두루미와 재두루미에 있어서 기후변화에 따 른 개체수의 변화가 있었던 재두루미는 기후변화에 대한 적응능력이 뛰어나고 대체가능한 서식지가 있는 상황이라 판단할 수 있다. 하지만 두루미의 경우 대체월동지가 제한 적인 것이라 할 수 있기 때문에 기후변화에 대하여 취약한 종이라 할 수 있다. 두루미의 개체수는 2013~2014년의 경 우를 제외하고 안정적이었다. 이는 대체월동지가 있는 재두 루미에 비하여 대체 가능한 월동지가 없었기 때문이다. 그 래서 두루미의 월동지로는 한반도를 통틀어 철원지역이 가 장 선호되는 지역이며, 대안적인 월동지인 연천과 파주의 민통선 지역은 연천댐 및 개성공단 등의 개발사업으로 인하 여 교란을 받고 있기 때문에 대체 가능한 서식지가 아니었 던 것으로 판단된다.

해수면온도는 급변하는 기후를 이해하는 가장 중요한 해양 변수 중의 하나이므로 과학 교과서에는 정확하고 오류없는 해수면온도 영상이 제시되어야 한다. 그러나 고등학교 교과서에 제시된 해수면온도 영상들은 다양한 원인에서 비롯된 많은 오류들을 가지고 있었다. 본 연구는 제 7차 교육과정에 근거한 24종의 고등학교 과학 교과서, 지구과학 I, 지구과학 II 교과서의 36개의 인공위성 해수면온도 영상을 17개 항목에 대하여 분석하였다. 해수면온도 영상 처리 과정에서 생긴 구름 제거, 육지 마스킹, 색상표, 위치 정보, 시간 표시와 관련된 오류와 인공위성에 대한 기본적인 표현 오류를 조사하였다. 예비교사 25명에게 문제가 있는 대표적인 인공위성 영상들을 제시하고 설문을 실시하고 반응을 분석하였다. 그 결과 대부분의 예비교사들은 해수면온도 영상 처리 과정에서 발생할 수 있는 오류에 대하여 인지하지 못하였으며, 해빙, 강수 유입, 한류와 같은 실제 해양현상과 연관지어 해수면온도를 이해하려는 경향을 보였다. 따라서 교과서 해수면온도 영상은 본 연구에서 제시한 세부 항목들을 고려하여 정확하게 처리되어야 한다.

주기적이고 지속적으로 자료를 얻을 수 있는 위성영상은 지표면의 변화를 모니터링 하기 위한 매우 효과적인 자료이다. 위성영상을 이용한 기존의 변화탐지 연구는 두 시점의 지표 특성을 각각 분석해 서로 비교하여 변화를 밝혀내는 연구를 주로 해왔다. 그러나 최근에는 연속성을 갖는 다중 시기 위성영상으로부터 전체적인 경향이나 단기적인 변화를 찾아내는 연구에 관심이 높아지고 있다. 이 연구에서는 다중 시기 위성영상을 분석하기 위해 3차원 웨이블릿 변환 기반의 기법을 제안하고 테스트해보았다. 3차원 웨이블릿 변환을 이용하면 자료의 중요한 특성은 보존하면서 차원을 줄이는 것이 가능하다. 또한 다중 시기의 자료로부터 주요 패턴을 간추려 내고 공간, 시간적으로 인접한 주변 화소와의 관계를 파악할 수 있다. 연구 결과, 3차원 웨이블릿 변환 기법은 전체적인 경향성이나 특별한 변화 특성을 빠른 시간내에 밝혀내는 데 유용할 뿐만 아니라 분해 방향에 따라 각기 다른 정보를 제공해 주는 하위 밴드를 통해 새로운 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

호모몰픽 필터링은 푸리에 변환에 기초를 둔 기법으로 주파수 영역에서 저주파 신호는 약화시키고 고주파 신호는 강화하여 영상의 대비 차를 강화시키는 처리기법이다. 호모몰픽 필터링을 위한 응용 프로그램을 개발하여 인공위성영상과 지구물리 자력탐사 자료를 이미지화한 영상에 시험적으로 적용하여 그 결과를 분석하였다. 영상평활화 기법이나 커널 마스크 처리 등과 같은 영상강화 기법에서는 추출 가능한 경계부의 위치를 변화시키거나 영상의 화소값이 전체 영상을 대상으로 변화시키는 반면에 호모몰픽 필터링은 세부적인 영상 정보의 내용을 선택적으로 강조할 수 있다. 호모몰픽 필터링은 인공위성 영상에서 복잡한 지형지물의 특성을 추출하거나 분리하는 데 효과적인 방법으로 나타났으며 지구물리 영상자료에서 이상대를 조사하는 경우에도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

The purpose of this study is to elucidate the spatio-temporal characteristics of ultrafine dust generation in East Asia and the synoptic climate patterns related to its dispersal which has its adverse effects on public health across East Asia. To achieve this purpose, Level 3 monthly Aerosol Optical Depth (AOD) data extracted from MODIS satellite imagery (MOD08_M3) representing particle matters less than 2.5 micrometer (PM2.5) and the NCEP-NCAR reanalysis I upper-level climatic data associated with the exacerbation of ultrafine dust problem are analyzed for the recent 20-year (2001-2020) period. Analyses of long-term average MOD08 data show that high AOD value exceeding 0.5 or more frequently occurred in populous cities in East Asia but mainly in the vicinity of densely populated large rivers and the eastern lowlands in China between mid-winter and mid-spring, which is attributable to the accumulation effects of continuous fossil fuel consumption for heating and manufacturing. Despite the overall decreasing trend of ultrafine dust across China in the 2010s, the weakened westerlies in the warmer climate as well as its continuous generation from the densely populated industrial regions of China provide a favorable synoptic climate condition for frequent severe ultrafine dust problems across East Asia including South Korea. These results indicate that ultrafine dust from China is a long-lasting transboundary environmental problem across East Asia, which needs long-term international cooperation in developing the sustainable policies.