A Study on the Possibility of Geothermal Resources Assessment Using Landsat 7 ETM+

Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구

본 연구는 Landsat 7 ETM+를 이용한 지열자원 평가 가능성 연구로써, 위성영상의 열적외 밴드에서 추출된 지표온도와 지열자료의 비교를 통해 위성영상이 초기 지열 탐사에 적용 가능한지를 평가하기 위하여 실시하였다. 지열자원 부존 가능성 평가를 위해 경상도지역(114-35)의 여름시기영상(2001년8월24일)과 겨울시기영상(2000년3월14일)사이의 DN(Digital Number) 값을 이용하였으며, 두 시기영상은 시추공 온도자료 및 지형자료와 함께 비교 분석을 실시하였다. 영상에서 지표온도 추출을 위해 1) NASA에서 제공하는 지표온도 산출 경험식 ( T = K $_2$ / ln ( K $_1$ / L $_{\lambda}$ + 1 ) )을 이용한 방법과 2) 기상청에서 제공하는 실제 지표면온도 관측자료(n=7)를 이용해 영상의 화소(Pixel) 값을 계산하여 실측값과 비교하였다. 3월과 8월 모두 Ground Truth 방법에 따라 추정한 지표면 온도값이 실측값과 더 가깝게 나타났고, 특히 3월은 NASA의 경험식을 이용했을 때 보다 실측 지표면 온도에 훨씬 더 가까운 것으로 나타났다. 지표온도의 일변화(Diurnal ${\triangle}$T)는 지표 열물성과 밀접한 관련이 있으므로, 일변화(Diurnal ${\triangle}$T) 보다는 지열의 영향이 더 클 것으로 기대되는 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)를 이용하여 지열 자료와 비교해 보았다. 그 결과, 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 고도에 영향을 받으며, 일사량에 의한 차이는 거의 일정하게 나타났다. 위성영상에서 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)와 심도 20m 온도를 비교해 본 결과결정계수(R$^2$)는 0.46으로 낮지만 심도 20m 온도가 높을수록 계절변화(Seasonal ${\triangle}$T)는 작아지는 경향을 보여 지열자원 탐사에 있어 위성영상 적용 가능성을 볼 수 있었다. 이번 연구는 기초단계로서 두 시기 위성영상을 이용하여 초기 지열자원탐사에 가능성만을 연구했지만, 지형과 특히 토지피복(함수량 등)에 의한 영향에 대해 좀 더 심도 있는 연구가 요구된다.