석포 제련소 인근 산림의 피해가 장기간 지속되어 왔고, 수목 고사 현상의 확산과 심화로 인한 토양 유실, 지반 약화 현상이 발생하고 있다. 따라서 해당 지역의 복구를 위해 정확한 피해 규모와 범위, 그리고 원인에 대한 조사는 필수적이다. 하지만 해당 지역은 모니터링 장비의 부재로 오염과 피해 정도에 대해 신뢰할 수 있는 자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 원격 탐사와 모델링을 활용하여 과거에 발생한 산림 피해를 현재의 시점에서 분석하고, 오염원을 추적하였다. 보다 구체적으로, 본 연구의 목적은 위성 영상을 활용하여 산림 피해의 범위와 정도를 구체적으로 정량화하고, 식생 내 오염 물질의 분포를 파악하며, 이를 바탕으로 모델링을 활용한 오염원을 추적하고 산림피해 원인을 추정하고자 하였다. 먼저 위성 영상으로는 LandSat-5 TM, LandSat-7 ETM+, LandSat-8 OLI 자료가 활용되었으며, 각 위성 영상간의 차이를 보정하는 식이 적용되었다. 이후 시계열 트렌드를 조사하는 Mann-Kendal Test를 거쳐, 최근과 과거 시점 간의 NDVI 차이를 산출하였다. 오염 물질 조사의 경우, 2018년 9월, 2019년 5월, 7월 세 차례에 걸쳐 잎 시료가 수집되었고, 서울대학교 NICEM의 ICP-AES 기기를 활용하여 중금속 오염 농도를 조사하였다. 모델링의 경우 Passive sampler의 오염 물질 축적 농도 결과와 그를 토대로 ALPUFF와 AERMOD 모델을 활용하여, 대기 오염 물질의 흐름을 추적하였다. 연구 결과, 제련소 북쪽 산림피해지 사면에 최대 0.45만큼의 높은 수준의 NDVI 감소가 나타났고, 시계열로 분석한 결과 2010년부터 서서히 감소하기 시작하여 2012년부터 빠르게 감소하는 경향을 볼 수 있었다. 식생 내 중금속 오염 분포 조사 결과, 오염도는 제련소로부터의 거리에 따라 감소하는 경향을 보였고, 대부분의 중금속 오염도의 평균은 제련소로부터 약 1km 범위 내의 지점과 그 밖의 지점들이 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 토양의 산성도를 조사한 결과, 산림피해지 내의 토양 산성도는 그보다 먼 지역들보다 통계적으로 더 낮은 것으로 드러났다. 대기 모델링 결과에서는 특히 SO2, NO2 와 같은 산성 산화물 가스들이 산림 피해지에서 상대적으로 가장 높은 농도로 모사되었으나, 현재 배출되고 있는 농도의 절대값 자체는 그리 높지 않은 것으로 드러났다. 본 연구 결과는 산림 피해지 복원을 위한 기초 자료로써 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.