인공위성 적외선 촬영은 토양의 밀도 및 온도 등의 차이를 이용해 땅속의 상황을 영상으로 보여주는 기술이다. 위성영상 전문가인 연세대 허준 교수(사회환경시스템공학부)는 "예를 들어 지하에 유적이 있어 토양 깊이가 얕은 곳은 위성영상에서 어둡게 보이고 토양이 깊은 곳은 밝게 보인다"며 "위성으로 땅속을 직접 보는 것이 아니라 땅속 물질로 인해 달라지는 적외선의 반사형태를 보고 유적을 찾는 것"이라고 말했다. 인공위성이 촬영한 적외선 사진을 일반인들이 판독하기는 어렵고 훈련된 연구자들만이 지하 구조물의 존재를 식별할 수 있는 것은 이 때문이다.
지하에 벽돌처럼 흙보다 단단한 물질이 있으면 역시 적외선 반사율이 달라진다. 이번에 앨라배마대 연구진도 적외선 영상을 보고 지하에 벽돌 구조물이 있을 것으로 예측했다. 한국항공우주연구원 이상률 위성연구본부장은 "온도를 감지하는 열적외선을 사용하는 위성영상이라면 같은 지하라도 밀도가 높은 물질이 있는 곳이 온도가 높아 적외선 영상에서 밝게 나타난다"고 설명했다.
지하 유적을 찾는 또 다른 방법도 있다. 위성에서 레이더파를 지구에 쏘는 것이다. 이상률 본부장은 "레이더파의 주파수가 낮으면 지표면을 뚫고 들어가 지하에 있는 물체의 영상을 보여준다"며 "과학위성으로 행성의 지하를 탐사하거나 군사위성으로 지하에 숨겨진 군사시설을 찾을 때 이 방법을 쓴다"고 말했다. 우리나라도 올 8월 레이더파를 이용하는 아리랑 5호 위성을 발사할 예정이다.
지하자원을 찾을 때는 위성에서 다양한 파장의 가시광선을 쏜다. 이를테면 가시광선을 구성하는 파장 중 파란색 파장이나 빨간색 파장을 따로 쏘는 식이다. 이 본부장은 "사진을 찍으면 바다와 땅의 반사형태가 다르듯, 광물마다 반사하는 파장이 다르기 때문에 반사형태를 보고 어떤 자원이 있는지 알 수 있다"고 말했다. 알루미늄이 있으면 A 파장을, 우라늄이 묻혀 있으면 B 파장을 반사하는 식이다.