열적외선 원격탐사 (thermal infrared remote sensing)
쉽게 풀면
열적외선 원격탐사는 햇빛이 반사된 빛이 아니라, 물체가 자기 온도 때문에 스스로 내보내는 적외선을 관측하는 방식입니다. 모든 물체는 온도가 높을수록 더 많은 열적외선을 내보내므로, 이 양을 재면 지표면의 온도를 알 수 있습니다. 태양빛이 필요 없기 때문에 밤에도 관측할 수 있다는 점이 큰 특징입니다.
왜 중요한가
지표면온도는 도시열섬, 증발산, 화산 활동, 산불, 수온 감시 등 광범위한 연구의 핵심 변수이며, 이를 넓은 지역에서 반복 관측할 수 있는 거의 유일한 수단이 열적외선 원격탐사입니다. 특히 도시 기후 연구에서는 지표피복과 온도의 관계를 공간적으로 분석하는 기초 자료가 됩니다. 에너지수지 기반 증발산 모형의 입력으로도 널리 쓰입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
위성으로 잰 표면 온도와 식생이 무성한 정도를 함께 비교해, 녹지가 많은 곳일수록 표면이 얼마나 덜 뜨거운지를 정량적으로 따져 보았다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
관측된 복사휘도에서 온도를 얻으려면 흑체복사 법칙의 역관계를 적용해 밝기온도를 구한 뒤, 물질마다 다른 방사율과 대기의 흡수·방출 효과를 보정해야 합니다. 방사율과 온도는 하나의 관측값에서 동시에 분리되지 않는 근본적 문제가 있어, 여러 밴드를 이용한 분리 알고리즘이나 사전 방사율 자료가 사용됩니다. 열적외선 밴드는 신호가 약해 보통 가시광 밴드보다 공간해상도가 낮으며, 이 때문에 고해상도 자료와 결합해 상세화하는 연구가 활발합니다.
주의할 점
열적외선으로 얻는 값은 대기 중 기온이 아니라 지표면 자체의 온도이므로, 기상 관측소의 기온과 같다고 보면 안 됩니다. 관측은 대기창에 해당하는 파장대에서만 가능하며, 구름이 있으면 지표 관측이 불가능하다는 제약도 있습니다.