원격탐사 시스템의 구분

원격탐사시스템을 지칭하는 용어는 다양하다. 1960년대에 원격탐사라는 새로운 용어가 등장한 배경에는 기존의 항공사진 카메라와 구별되는 다양한 종류의 새로운 영상센서의 개발이 있었다. 원격탐사시스템을 분류하는 기준은 에너지원, 파장영역, 자료의 형태, 탑재 수단 그리고 관측 대상 등이 있다.

에너지원

원격탐사시스템을 구분하는 첫 번째 기준은 원격탐사자료 획득에 필요한 에너지원의 원천이다. 자료획득에 필요한 에너지를 센서 외부에 의존하는 수동형 시스템과 센서 스스로 필요한 에너지를 공급하는 능동형 시스템으로 나눈다. 쉬운 예로 일반용 카메라는 태양을 에너지원으로 피사체에서 반사되는 빛에너지를 촬영한다. 그러나 야간에 사진을 촬영할 경우에는 빛이 없기 때문에 인공조명을 이용하여 촬영한다. 이처럼 카메라에 부착된 인공조명 장치를 이용하여 영상 촬영에 필요한 빛에너지를 센서 스스로 제공하면 능동형 시스템이다. 항공사진 카메라 및 전자광학 센서는 수동형 시스템으로 태양을 에너지원으로 영상을 취득하지만, 야간에는 지구 표면에는 반사되는 빛이 없으므로 영상 획득이 어렵다. 열적외선 센서는 지표면에서 방출되는 전자기에너지를 감지하기 때문에 야간에도 영상 촬영이 가능하다. 열적외선 센서도 수동형 시스템이지만, 에너지원이 태양이 아닌 지구인 점에서 구별된다. 야간이나 구름 등 기상 조건과 관계없이 영상을 촬영할 수 있는 영상데이터는 대표적인 능동형 시스템이다. 영상레이더는 항공기 또는 인공위성에서 마이크로파를 지표면을 방사한 후 지표면에서 반사되는 에너지를 감지함으로써 영상을 촬영한다. 능동형 시스템은 영상레이더 외에도 라이다와 수중 및 해저탐사를 위한 초음파 센서가 있다.

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파장영역

원격탐사시스템 분류의 중요한 기준은 목표물에서 반사 또는 방출하는 전자기에너지의 파장이다. 원격탐사시스템은 사용하는 파장영역에 따라 크게 사진 시스템, 전자광학 시스템, 마이크로파 시스템의 세 가지로 나누며, 이는 원격탐사 시스템의 가장 대표적인 분류체계다. 가장 오래된 원격탐사 센서의 형태는 사진 시스템이다. 사진 시스템은 대부분 가시광선 영역의 에너지를 필름에서 감지하고, 적외선 필름을 사용할 경우 가시광선과 근적외선 파장의 일부분을 감지할 수 있다. 현재는 필름을 이용하는 사진 시스템은 거의 소멸 단계지만, 지난 100여 년 가까이 축적된 원격탐사자료는 필름으로 촬영된 항공사진이다. 현재 가장 보편적인 원격탐사시스템은 전자광학 센서다. 전자광학 센서는 가시광선을 비롯하여 모은 적외선 파장영역을 감지할 수 있다. 특히 적외선 파장영역은 지구 표면에서 반사하는 적외선과 방출하는 적외선으로 구분되는 전자광학 센서는 이 모든 파장의 적외선을 이용하는 시스템을 지칭한다. 사진 시스템과 일부 파장영역에서 중복되지만, 사진 시스템에서 필름의 역할을 전자광학 시스템에서는 감지기 또는 검출기가 대신한다. 사진 시스템이나 전자광학 시스템 모두 광학 센서에 포함되는, 이는 지구 표면에서 반사 또는 방출되는 전자기에너지를 광학계를 통하여 수집하기 때문이다. 한국에서는 종종 전자광학 센서란 용어를 디지털카메라와 유사하게 가시광선 및 근적외선 파장영역의 영상을 촬영하는 센서로 지칭하고, 열적외선 영상을 촬영하는 경우는 별도로 근적외선 센서로 지칭하기도 한다. 전자광학 센서는 가시광선 및 모든 적외선 파장영역을 촬영할 수 있는 시스템이기 때문에 열적외선을 포함한 모든 적외선 센서는 당연히 지구관측 센서의 일부분이다. 적외선 센서는 지표면에서 반사되는 적외선과 방출하는 열적외선으로 구분되므로 현재 무분별하게 지칭하는 근적외선 센서는 열 적외선센서로 정확하게 사용해야 한다. 원격탐사 센서 중 가장 긴 파장영역을 감지하는 마이크로파 시스템이 있다. 가시광선 및 적외선보다 훨씬 긴 파장의 마이크로파 시스템은 대기의 영향을 받지 않고, 야간에도 영상을 얻을 수 있는 장점이 있다. 마이크로파 센서는 영상레이더와 같이 능동형 마이크로파 시스템과 지구 표면에서 방출되는 미약한 마이크로파 에너지를 감지하는 수동형 마이크로파 시스템으로 구분된다.