• 대한공간정보학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.129-136
• /
• 2014

본 연구에서는 세계 최초 정지궤도 해색위성인 GOCI 영상을 이용하여 최근 가장 심각한 적조피해가 발생한 남해안 해역을 대상으로 적조지역을 탐지하였다. 적조출현부터 소멸될 때까지의 구름이 없는 맑은 날의 GOCI 영상을 선정하여 적조지역을 탐지하였고, 시간적 변화에 따른 적조발생해역의 공간적 분석으로 적조 우심해역을 도출하였다. 본 연구 결과 남해안 해역에서 통영시 한산 욕지해역 일대가 적조 우심해역으로 나타났으며, 적조 우심해역에서 연안 해역인 통영시 산양읍 해역 일대로 적조 확산이 이루어지는 것으로 추정되었다. 또한, 시간적 경과에 따른 적조발생면적과 경상남도의 방제활동 및 적조피해 발생액의 변화를 비교 분석한 결과 상호 관련성이 있는 것으로 나타났으나, 적조활동은 다양한 인자에 의하여 이루어지기에 본 연구결과로 단정키는 어려우며 보다 많은 자료분석을 통하여 신뢰도를 높여야 할 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.531-548
• /
• 2012

남해안에서 발생한 Cochlodinium polykrikoides 적조를 적조인 경우와 아닌 경우(satellite high chlorophyll water)로 부터 분류하기 위해서, 본 연구는 Son et al.(2011)의 spectral classification 방법을 세계 최초 해색위성인 GOCI 파장에 맞도록 개선했다. C. polykrikoides 적조인 경우와 아닌 경우는 네 가지 단계를 거쳐서 분리했다. 첫 번째 단계는 적조 발생 가능지역으로 555nm와 680nm (fluorescence peak)에서 피크를 보이는 지역을 선택했다. 두 번째 단계는 적조 발생 가능 지역 중에서 용존유기물/부유물질 함량이 높은 지역과 낮은 지역을 구분했다. 세 번째와 네 번째 단계는 blue-to-green 밴드비를 이용하여 적조 발생 지역과 아닌 지역을 구분했다. 네 가지 단계를 적용한 결과 적조의 스펙트럼은 증가된 식물성 플랑크톤과 용존유기물(부유물질)의 흡광 때문에 짧은 파장에서는 낮은 기울기를 보이고, 증가된 부유물질 때문에 긴 파장에서는 상대적으로 증가된 기울기를 나타냈다. GOCI를 위해 개선된 spectral classification 방법은 C. polykrikoides 적조인 경우와 적조가 아닌 경우에 대해서 높은 user accuracy를 보이고, 다양한 해양환경에서 신뢰성 있는 적조 탐지 가능성을 보이고 클로로필 농도를 이용한 방법이나 기존의 다른 적조 탐지 방법보다 좋은 결과를 보였다. 남해안 C. polykrikoides 적조는 2012년 7월 말에서 8월 초까지 나로도와 통영 부근 해상에서 탐지 되었고, 2012년 8월 중순에는 완도에서 거제도까지 남해안 전체에 걸쳐 발생했다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제5권1호
• /
• pp.130-136
• /
• 2016

본 논문에서 제안하는 실시간 해양 이상조류 모니터링 시스템은 직접적으로 적 녹조의 주원인인 플랑크톤을 감지하는 것이 아니라 적조의 동물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 산소 감소를 체크하고, 녹조의 식물성 플랑크톤 특성인 수중 내의 질소 감소를 측정한다. 각각의 특성 체크 및 간접적 요소인 수중 내외의 온도, 조도 센서를 이용하여 실시간 감시하는 모듈을 만들고 모듈은 특정 주기에 맞게 신호를 서버로 전송하여 데이터베이스를 형성하고, 이렇게 수집된 데이터는 해양수산청 적 녹조 기준 데이터와 비교 하여 분석하여 알맞은 형태의 정보로 가공한 뒤 사용자에게 정보를 시각화 하여 제공한다. 기존의 광역적 감지 및 감시 시스템이 아닌 지역적 특성을 갖게 되는, 어업을 하지 않는 시간에도 빠르게 대처 가능한 개인사업 맞춤형 양식장 적 녹조 감시 시스템을 제안하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.489-492
• /
• 2006

적조는 90년대 초반에 산발적으로 일어났으나 지구의 기상 온난화로 현재 전 해역을 거쳐 광범위하게 발생하고 있다. 이에 적조 예측 및 모니터링을 위하여 항공관측, 적조부이개발, 적조경보장치 등 많은 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 신속, 광범위하게 적조를 조기에 예측하고 경보발생을 위한 시스템의 연구는 미비한 실정이다. 본 논문은 적조경보시스템을 구축하기 위해 무선센서네트워크를 이용하여 적조데이터베이스를 설계 및 구현 하는데 있다. 각 노드는 GPS, 수온센서, 산소센서, 탁도 센서가 부착되어 있다. 여기에서 측정된 값을 Ad-hoc 네트워크를 통해 데이터베이스에 저장된다. 이 데이터를 통합, 분석하여 적조를 예측하고 경보하게 된다. 그리고 이전에 발생한 적조 범위와 적조 생물, 환경요소 등을 포함하고 있어서 적조 예측을 위해 비교분석자료로 활용된다. 메인 화면은 수백개의 노드에서 전송되는 데이터를 실시간으로 확인하기 위하여 전자지도에 노드의 위치와 측정된 값을 보여준다. 본 연구를 위해 더욱 더 많은 연구가 뒷받침되어야 하지만 적조예측 및 경보를 위한 데이터베이스 구축으로 적조자료를 분석하는데 도움이 되었으면 한다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.87-96
• /
• 2016

매년 여름 우리나라 양식업에 피해를 입히는 적조를 탐지하기 위한 연구는 대부분 인공위성을 이용하였으나 양식장에 대한 정보는 인공위성으로 산출하기에는 한계를 가진다. 따라서 본 연구에서는 무인항공기를 이용한 연안촬영과 그 산출물을 이용하여 적조를 탐지하는 기법을 제시하였다. 그 결과 높은 해상도를 가진 무인항공영상을 획득 할 수 있었으며 색상을 이용한 무감독 분류와 가시광영역의 세 가지 분광밴드를 이용한 단순 알고리즘을 이용하여 적조를 탐지하였다. 기존의 천연색 영상에 비하여 시각적으로 명확한 해수색의 구분이 가능하였으며 적조의 해수면 분포를 확인할 수 있었다. 이와 같은 방법은 양식장이 설치되어 있는 연안에서 더욱 정확한 적조의 분포 상황을 모니터링 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.845-852
• /
• 2003

한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990∼2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이 였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이 였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2∼4일 전에 23.4∼54.5 nm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 나타났다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 $24.6∼24.9^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2∼10.3 h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4∼4.6 m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어 진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이 였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.323-328
• /
• 2003

한국 남해 중부해역에서의 적조발생과 기상 및 해양 인자와의 관계, 적조발생 적지선정 그리고 위성을 이용한 적조모니터링의 가능성에 대하여 연구하였다. 적조는 전조사기간(1990~2001)에 걸쳐서 매년 발생하고 횟수가 증가하는 경향을 보였다. 이때 주로 7월, 8월, 9월에 집중해서 발생을 했다. 적조발생 횟수를 증가시키는 메카니즘을 지배하는 가장 중요한 기상인자는 강수량이였다. 적조형성과 관련된 해양환경학적인 조건은 따뜻한 수온, 저염분, 고농도의 부유물질, 낮은 인산염 및 질산염이였다. 적조가 발생하는데 필요한 기본적인 기상조건은 최소한 2~4일 전에 23.4~54.5mm(일누적값) 정도의 많은 강수량이 내려야한다. 또한 적조발생 당일 적조가 잘 형성될 수 있는 우호적인 기상조건은 24.64~26.48$^{\circ}C$(일평균값)의 따뜻한 기온, 2~10.3h(일 누적값)의 적절한 일조시수, 2.4~4.6m/s(일평균값)의 풍속 및 남서풍계열의 바람이 등이 요구되어진다. 위성자료를 이용하여 적조발생 시의 농도와 공간분포를 파악할 수 있었다. 적조가 잘 발생할 수 있는 최적지로서는 여수~돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.938-945
• /
• 2004

남해 중부해역에서 적조발생과 관련해서 적조 다발월인 여름과 초가을에 기온과 마찬가지로 높은 수온을 유지한다. 또한 많은 강수량에 의하여 부유물질 및 영양염류가 증가하고 염분이 대체로 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이때 적조의 bloom으로 인하여 대표적인 영양염류인 질소와 인의 값이 떨어진다. 그리고 적조생물의 사후 미생물 분해 작용이 활발하여 산소의 소모가 증가하여 용존산소가 급격히 떨어지고 화학적산소요구량이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이때 식물성플랑크톤의 성장 제한인자로 작용하는 부유물질, 인산염, 질산염의 공간분포도를 이용해서 적조발생의 잠재력을 지닌 최적지를 결정하였는데, 최적지로서는 여수∼돌산해역, 가막만 북부지역, 남해 일부해역, 나로도해역, 고흥 남부의 일부 연안, 득량만과 인접한 고흥 서부 해역이었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
• /
• pp.471-474
• /
• 2006

Several planktonic dinoflagellates, including Cochlodinium polykrikoides (p), are known to produce red tides responsible for massive fish kills and serious economic loss in turbid Northwest Pacific (Korean and neighboring) coastal waters during summer and fall seasons. In order to mitigate the impacts of these red tides, it is therefore very essential to detect, monitor and forecast their development and movement using currently available remote sensing technology because traditional ship-based field sampling and analysis are very limited in both space and temporal frequency. Satellite ocean color sensors, such as Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), are ideal instruments for detecting and monitoring these blooms because they provide relatively high frequency synoptic information over large areas. Thus, the present study attempts to evaluate the red tide index methods (previously developed by Ahn and Shanmugam et al., 2006) to identify potential areas of red tides from SeaWiFS imagery in Korean and neighboring waters. Findings revealed that the standard spectral ratio algorithms (OC4 and LCA) applied to SeaWiFS imagery yielded large errors in Chl retrievals for coastal areas, besides providing false information about the encountered red tides in the focused waters. On the contrary, the RI coupled with the standard spectral ratios yielded comprehensive information about various ranges of algal blooms, while RCA Chl showing a good agreement with in-situ data led to enhanced understanding of the spatial and temporal variability of the recent red tide occurrences in high scattering and absorbing waters off the Korean and Chinese coasts. The results suggest that the red tide index methods for the early detection of red tides blooms can provide state managers with accurate identification of the extent and location of blooms as a management tool.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권2_2호
• /
• pp.377-391
• /
• 2018

광역범위에 대한 적조의 효율적인 모니터링을 위하여 원격탐사의 필요성이 점차 증가하고 있다. 하지만 기존 연구에서는 다양한 센서 중 해색 센서만을 위한 적조 탐지 알고리즘 개발에만 집중되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 위성 기반 적조 모니터링의 한계로 지적되고 있는 탁도가 높은 연안역의 적조 탐지와 원격탐사 자료의 부정확성을 개선하고자 다중센서의 활용을 제시하고자 한다. 국립수산과학원 적조속보 정보를 바탕으로 적조 발생해역을 선정하였고, 해색 센서인 GOCI 영상과 육상 센서인 Landsat OLI 영상을 이용하여 공간적인 융합과 분광기반 융합을 시도하였다. 두 영상의 공간 융합을 통하여, GOCI 영상에서 관측 불가능하였던 연안지역의 적조와 Landsat OLI 영상의 품질이 낮았던 외해역의 적조 모두 개선된 탐지결과 획득 가능하였다. Feature-level과 rawdata-level로 나누어 진행된 분광 융합 결과, 두 방법에서 도출된 적조 분포 양상은 큰 차이를 보이지 않았다. 하지만 feature-level 방법에서는 영상의 공간해상도가 낮을수록 적조 면적이 과대추정되는 경향이 나타났다. Linear spectral unmixing 방법으로 픽셀을 세분화한 결과, 적조 비율이 낮은 픽셀의 수가 많을수록 적조 면적의 차이는 심화되는 것으로 나타났다. Rawdata-level의 경우Gram-Schmidt가 PC spectral sharpening 기법보다 다소 넓은 면적이 추정되었지만, 큰 차이는 나타나지 않았다. 본 연구에서는 해색 센서와 육상 센서의 공간 융합을 통해 외해뿐만 아니라 탁도가 높은 연안의 적조 역시 탐지가 가능함을 보여주었고, 다양한 분광 융합 방법을 제시함으로써 더욱 정확한 적조 면적 추정 방법을 제시하였다. 이 결과는 한반도 주변의 적조를 더욱 정확하게 탐지하고, 적조를 효과적으로 제어하기 위한 대응대책 수립을 결정하는데 필요한 정확한 적조 면적 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.