A Study on Optical Properties of Red Tide Algal Species

적조 원격탐사 기술 개발을 위한 적조생물의 광특성 연구

This research is about the optical characteristics of algae which is collected from Nam-Hae for basic research of red tide remote sensing technique development 21 kinds of red tide organisms were cultivated to investigate optical characteristics of them in the level of laboratory, and chlorophyll specific absorption coefficient $(a^*)$ and backscattering coefficient $(b_b^*)$ are estimated by using spectrophotometer. Absorption spectrums according to species appeared to range from 0.005 to 0.06 $(m^2/mg)$, and the shapes of spectrums were also different. The range of $b_b^*$ appeared to be $10^{-2}\sim10^{-4}m^2/mg$, which had about 100 times differences between species, and the shape of spectrum have significant difference between species. These results will input as an ocean color model input parameter from ocean color.

적조 종에 따라 해색이 다르다는 점에 착안해 해색 모델로부터 적조 종을 역 추정하는 기술을 개발하는데 있어 기본 입력 변수가 되는 적조 생물에 관한 광학적 특성(흡수, 역산란 특성)을 연구하였다. 실험실 수준에서의 적조 생물의 광특성을 조사하기 위해서 남해에서 채취 된 21종의 적조 생물을 배양하고 spectrophotometer를 이용해 광합성 색소에 의한 흡수계수(absorption coefficient, a)와 역산란 계수 (backscattering coefficient, $b_b$)를 측정하였다. 또한 spectrophotometer를 이용해 측정된 흡수 및 역산란 계수와 클로로필 농도를 이용하여 비 흡광계수 $(a^*)$와 비역산란계수$(b_b^*)$를 계산하였으며 이들 스펙트럼의 모양과 값을 비교하였다. 적조 생물 종에 따른 $a^*$은 파장대 440nm 에서 $0.005-0.06m^2/mg$의 값을 가지며, $b_b^*$의 범위는 $10^{-2}\sim10^{-4}m^2/mg$로 종간 약 100배의 차이가 있었다. 이와 같이 적조생물 종에 따라 스펙트럼의 모양과 값에서 차이를 나타냈으며 21종의 적조 생물 중에서 해색 스펙트럼으로 종간 구분이 가능한 종은 7-8 종이었다. 이 결과는 해색모델 개발에 있어 입력변수로 활용될 것이다.