• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권6호
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• pp.109-120
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• 2023

광해역의 표층 해수유동을 준 실시간으로 측정하는 장비인 해양 고주파 레이다(High Frequency Radar, HFR)는 특정 전파대역(HF)의 주파수를 해수면으로 발사하고 후방으로 산란된 전파를 분석하여 표층 유속 벡터를 측정한다(Crombie, 1955; Barrick, 1972). 본 연구에서 사용되는 Codar사의 Seasonde HF radar의 경우, 무지향성 안테나에서 송·수신한 전파의 브래그 피크(Bragg peak)의 강도와 다중신호분류(Mutiple Signal Classification, MUSIC) 알고리즘을 통하여 방사형 해류(Radial Vector)의 속도와 위치를 결정하게 된다. 이때 생산된 해류는 관측 전파 수신 환경의 특성이 고려되지 않은 이상적인 전파환경(Ideal Pattern)이 적용된 자료로써 이를 보정하기 위하여 안테나 패턴 측정(Antenna Pattern Measurement, APM)을 시행하여 보정된 방사해류장(Measured Radial Vector)을 계산하게 된다. APM의 관측원리는 안테나로부터 수신되는 각 위치별 신호 강도값을 측정하여 해류의 위치 및 위상 정보를 수정하는 것으로 일반적으로 선박에 안테나를 설치하여 실험을 진행한다. 하지만 선박을 활용할 시, 기상조건과 해양 상황 등 다양한 환경에 의해 최적의 APM 결과를 산출하기까지 많은 제약이 따른다. 따라서 APM 실험에 대하여 해상 상황에 대한 의존도를 낮추고 경제적인 효율성을 높이기 위하여 무인항공기인 드론을 이용한 APM 활용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 전남 완도군 당사리 당사도등대에 설치된 고주파레이다를 활용하여 선박을 활용한 APM 실험과 드론을 활용한 APM 실험을 진행하였으며 선박과 드론으로 관측된 결과가 적용된 방사형 해류와 계류된 고정부이를 활용하여 그 결과를 비교 분석하였다.

• 디지털콘텐츠
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• 2호통권57호
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• pp.16-25
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• 1998

시간과 공간의 벽을 넘은 각각의 잠재적 콜래버레이터의 의미는 가상의 리서치 팀이 분산된 데이터 기록과 높은 해상도, 하이모드의 콜래버레이션 환경을 통해 재빨리 조립될 수 있다는 것이다. 최근 실험 과학자나 엔지니어들은 언제나 국제 여행을 즐길 수 있고, 동료를 만날 수 있으며, 넓게 분산된 사이트에 있는 데이터를 분석할 수 있다. 또, 천문학자들은 마우나 키, 키트 픽, 허블 스페이스 텔레스코프 과학 기관, 국제 라디오 천문학 관측소 등에서 시간을 보내며, 각 사이트별 기구의 특수 기능을 탐험하고 다른 콜래버레이터들에 의해 획득된 다양한 데이터를 수집할 수 있다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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• pp.165-171
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• 2003

e-VLBI(electronic VLBI)는 각 관측 사이트에서 얻은 대용량의 VLBI 데이터를 영상합성처리 센터로 전송하기 위하여 초고속정보통신망을 이용하는 기술이다. 이는 전세계의 관측소에서 얻어낸 막대한 용량의 데이터를 실시간, 준-실시간 형태로서 데이터센터에 전송할 수 있는 유일한 방법으로서 전세계에 걸쳐 구축된 초고속정보통신망을 적극적으로 활용하는 애플리케이션이라 할 수 있다. 한국천문연구원에서는 연세대, 울산대, 탐라대에 건설되는 20m 전파망원경과 대덕전파천문대의 14m 안테나를 네트워크로 연결하는 e-KVN(Korean VLBI Network) 계획을 추진 중에 있으며 이는 각 관측소에서 얻은 VLBI 데이터를 네트워크를 통하여 1024Mbps로 데이터센터까지 실시간으로 전송하는 것을 그 궁극적 목표로 하고 있다. 본 논문은 크게 5장으로 이루어져 있는데 먼저 1장 서론과 2장에서는 각각 VLBI와 e-VLBI에 대한 간략한 소개와 원리에 대해 알아보도록 한다. 3장에서는 e-VLBI의 작동 메커니즘, 4장에서는 e-KVN의 명세 및 현재 구상하고 있는 e-KVN의 네트워크 토폴로지에 대해 기술하고 5장에서 e-KVN의 전망 및 구축에 있어서 예상되는 문제점 및 향후 보완해야 네트워크 기술에 대해 간략히 언급하는 것으로 결론을 맺도록 한다.

• 항공우주기술
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• 제6권2호
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• pp.211-218
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• 2007

이중 편파는 직교성을 갖는 두개의 편파를 의미하며 통신상에서 두 개의 독립적인 채널로 간주되어 저궤도 위성에서 관측한 대용량의 데이터를 효과적으로 전송하는데 사용되어 진다. 하지만, 현실적으로 두 개의 편파는 서로가 완벽하게 독립적이지 않기 때문에 각 채널에는 간섭신호가 발생되어 결국 통과대역내의 잡음을 상승 시키는 문제를 야기한다. XPD(Cross-Polarization Discrimination)는 수신안테나와 동일한 편파로 송신된 신호와 상반된 편파로 송신된 신호가 수신 안테나의 출력에서 발생될 때 두 신호간의 비를 나타낸 것이다. 본 논문에서는 KOMPSAT-2에서 마치 이중 편파가 적용된 것처럼 가정한 뒤에 위성과 지상국간의 XPD의 영향을 분석하였다. 본 논문에서의 분석을 통해 99%의 환경적인 가용성과 0.5dB의 위성안테나 축비를 가정하였을 때, 2.5dB의 worst한 축비를 갖는 지상국 안테나를 고려함에도 불구하고 3dB 이상의 링크 마진을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.686-693
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• 2013

본 논문은 기판 집적형 도파관(SIW: Substrate Integrated Waveguide)와 상보적 분할링 공진기(CSRR: Complementary Split Ring Resonator)를 기반으로 한 전기적으로 작은 안테나를 제안한다. 안테나의 전기적 크기는 CSRR과 기존 SIW의 1/8크기인 Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide(EMSIW)를 적용하여 줄일 수 있었다. EMSIW는 기존의 SIW와 비교하였을 때 공진 주파수는 유지하면서 단지 12.5 %의 크기를 차지한다. 또한, EMSIW 안에 CSRR을 회전함으로써 안테나의 방사 특성을 유지하면서 공진 주파수를 바꿀 수 있었다. CSRR을 $0^{\circ}$부터 $360^{\circ}$까지 회전시켜 공진 주파수를 4.74 GHz에서 5.07 GHz까지 변화를 줄 수 있었다. 단향성 방사 패턴이 발생하며, 그 최대 이득은 4.5 dBi에서 5.92 dBi로 관측되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.297-297
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• 2010

KSTAR 토카막의 두번째 실험 캠페인 동안 고속파 전자가열 (FWEH)을 위한 ICRF 고주파입사 실험을 실시하였다. 토로이달 자기장은 2 T, 플라즈마 전류는 200-300 kA, 주반경은 1.8 m, 부반경은 0.5 m의 원형 플라즈마가 가열 대상이 되었으며, 네개의 ICRF 안테나 전류띠 가운데 중심부의 두개의 전류띠를 최대 300 kW로 구동하기 위한 운전 주파수는 44.2 MHz가 선택 되었다. 이 주파수는 플라즈마의 모든 영역에서 이온 사이클로트론 공명을 일으키지 않으므로 플라즈마에 흡수되는 대부분의 출력은 전자에게 전달될 것으로 기대되었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합으로 인하여 전송선의 최대 고주파 전압이 허용치를 초과하기 때문에 비교적 낮은 최대 출력만이 허용 되었으나, ECE에 의해 관측된 전자의 온도는 국지적으로 최대 150 % 까지 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 낮은 고주파-플라즈마 결합의 첫번째 원인은 FWEH의 효율이 이온을 가열할 때 보다 상대적으로 낮기 때문이다. 플라즈마 내에 이온 사이클로트론 공명층이 형성되면 높은 효율로 고주파를 입사 할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또다른 원인은 D 형상의 플라즈마에 맞도록 만들어진 안테나와, 원형 플라즈마간의 부조화로 인하여 고속파 차단층이 (Fast Wave Cutt-off Layer) 평균적으로 넓게 형성되기 때문이다. 플라즈마 외곽에 반드시 존재하는 낮은 플라즈마 밀도의 고속파 차단층 내부에서, 중심부로 향하는 고주파의 진폭은 지수함수로 감쇠하므로 가능하면 플라즈마 밀도를 높여 차단층 자체의 폭을 줄이거나, 안테나 전류띠를 플라즈마에 바짝 접근시켜야만 한다. 고주파 진단 장치로는 송출기의 출력과 반사파 측정 장치, 공명루프의 전압 측정 장치가 있는데, 이것들을 이용하여 안테나에 전달되는 출력 및 고주파-플라즈마 결합 효율을 나타내는 플라즈마에 대한 고주파 부하 저항을 구할 수 있다. 측정 결과, 부하 저항의 최소값은 진공시 또는 ICRF만의 방전시의 값 0.25 Ohm 보다 큰 0.5 Ohm을 나타냈으며, 최대값은 플라즈마의 상태에 따라 1 Ohm에서 2 Ohm 사이에서 매우 빠르게 요동하는 것을 확인했다. Mm 파 반사계의 측정에 의하면 플라즈마 언저리의 위치가 약 3 cm 정도의 크기로 요동하는 것으로 나타났는데, 부하 저항과 언저리 위치의 파형이 정확하게 일치하지 않지만 유사한 경향성을 가진 것으로 보인다. 따라서 플라즈마 언저리 위치의 제어를 통하여 가열 효율을 높게 유지할 수 있음을 알 수 있다. 본 발표에서는 실험의 소개와 함께 부하 저항의 관점에서 가열 효율을 높일 방안을 토론하도록 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.914-923
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• 2009

헬릭스 안테나는 관제, 관측, 탐사, 통신 위성 등에서 관제(TT&C), 데이터 통신, GPS 수신 시스템, 전술 시스템으로 활용되고 있다 위성의 Z축에서 최대 지향성과 방사 특성을 갖는 헬릭스는 광대역의 임피던스와 통신 커버리지 대역을 제공할 수 있다. 도파관 혼 구조는 흔히 레이다 분야에 이용되는데, 지반 탐사 레이다 및 전자파 장애 측정 등 초 광대역 펄스를 필요로 하는 곳에 사용된다. 또한 크기가 비교적 작고, 적은 방사 왜곡으로 인한 고효율과 낮은 반사 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 고용량의 데이터를 전송하여 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 통신 및 원격 탐사 위성에 적합한 도파관 혼-헬릭스 결합 안테나를 설계한다. 설계된 변형 구조 안테나는 S 밴드에서 가변 빔 스캐닝 모드를 갖는 혼-헬릭스 결합 헬리콘 구조로 관제, 탐사, 고속 데이터 통신용 등의 다기능 안테나로 동작한다. 도파관 혼은 테이퍼된 헬릭스를 감싸는 접이식 반사체로 설계하여 구조물의 소형화를 유도한다. 현재 개발 중인 차세대 다목적 실용위성에서는 고성능의 탑재체를 활용하기 때문에 정밀하고 안정된 위성 자세 제어 능력을 요구하고, 위성 안테나의 지향성 요구 조건이 강화된다. 이를 위해 설계된 안테나의 위성 초기 배치에 따른 링크 분석을 통해 위성체의 자세 및 운용 모드에 따라 다른 결과를 갖는 빔 스캐닝을 산출하고 각 모드에서의 자료 전송률에 대해 연구한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.68-76
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• 2018

본 논문에서는 대전상관기의 다중 편파 관측데이터의 상관처리 방법에 대해 기술한다. VLBI 관측에는 천체의 종류에 따라 단일 또는 다중 편파 관측이 있는데, 천체의 특성을 잘 관찰하기 위해 편파관측을 수행한다. 그리고 천체를 관측하는 동안 관측장치에 포함된 지연값과 천체의 변동원인을 확인하기 위해서도 편파관측을 수행한다. 대전상관기의 편파관측 데이터의 상관처리는 각 안테나 유닛에 입력되는 데이터를 출력하는 동기재생처리장치의 OCTAVIA에서 출력비트 선택 기능을 활용하여 비트를 변환하고, 이때 데이터 스트림(Stream)의 순서가 변경되며, 대전상관기의 입력은 기존의 스트림 번호는 동일하게 설정하여 상관처리를 수행하면 편파상관처리를 할 수 있는 구성을 제안하였다. 편파상관처리를 위해 관측한 시험데이터를 대상으로 상관처리를 수행하였으며, 본 연구에서 제안한 대전상관기의 편파상관처리 방법이 유효하게 동작하고 있음을 실험을 통하여 확인하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.153-157
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• 2007

본 논문은 지표면 현상의 관측에 날씨의 영향을 거의 받지 않는 마이크로파 L-밴드(1.95 GHz)와 C-밴드(5.3 GHz) scatterometer 시스템을 이용하여 농업과학기술원 내의 논에서 자라는 추청벼를 대상으로 2006년 5월 29일부터 10월 9일까지 생육에 따른 군락의 후방산란계수를 관측한 데이터와 작물의 생육과의 관계를 살펴보고 또한，측정 시스템의 개요，측정 시스템의 보정 방법들을 기술하고자 한다. Scatterometer 시스템의 송 수신기로 HP 8753D 벡터 네트워크 분석기를 사용하며，타워 위에 안테나를 설치하여 3.4 m의 높이에서 측정하도록 하였다. L-밴 드와 C-밴드 scatterometer는 VV-, VH-, HV-, HH-편파를 측정하여 fully polarimetric한 데이터를 얻도록 설계된 레이더시스템으로 입사각을 $30^{\circ}{\sim}60^{\circ}$에서 $10^{\circ}$간격으로 각각 30개의 독립적인 샘플을 측정하여 통계적으로 후방산란계수를 얻었다. 타워에서 발생하는 전파 잡음과 안테나 패턴의 부엽에 의한 지면에서의 수직반사(coherent 성분) 전파를 제거하기 위해 네트워크 분석기의 time gating 기능을 사용하며，55 cm 크기의 trihedral 전파반사기를 보정용 반사기로 사용하고， STCT(single target calibration technique) 방법을 이용하여 시스템을 보정하였다. 측정 결과를 분석하여 주파수， 입사각도， 편파의 변화에 대한 벼의 후방산란 특성과 벼의 생육상태과의 관계를 살펴보았다. L-밴드와 C-밴드 모두 벼의 생육과 밀접한 결과를 나타내었으나，입사각이 작을 때는 C-밴드와의 상관이 높게 나타났고 입사각이 커질수록 L-밴드와의 상관이 높게 나타났다. 편파는 L-밴드 와 C-밴드 모두 hh 편파가，입사각은 50도에서 가장 생육의 변이를 잘 설명하는 것으로 나타났다. 생육 데이터 모두를 이용한 경우보다는 유수형성기 또는 출수기 등 벼 생육의 질적인 변화를 보이는 시기에 따라 나누어 분석하는 것이 변화추이를 더 잘 설명하는 것으로 나타났다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.74-79
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• 2014

전통적인 스캔모드는 과거 Envisat이나 Radarsat 위성 등에서 사용되면서 환경 감시 및 관측 분야에 높은 효율성을 지닌 영상 획득을 수행하였으나 해상도의 저하 및 안테나 패턴의 왜곡으로 인해 영상 품질 저하 문제가 지적되어왔다. 최근 이러한 스캔 모드 영상의 단점을 극복하기 위한 새로운 운용 모드로서 TOPS SAR 기법이 제안되어 운용단계에 접어들었다. TOPS 모드는 단일 위성에서 높은 품질의 광역 관측 레이더 영상을 제공하지만 이를 실제로 구현하기 위해서는 매우 복잡한 시스템 설계 능력이 요구된다. 본 논문에서는 TOPS 모드의 원리에 대해 소개하고, 모의 실험을 통하여 TOPS 모드의 동작을 구현한다. SAR 원시데이터를 가상으로 생성한 후 방위방향 안테나 패턴을 스캔 모드와 비교하여 TOPS 모드에서 스캔모드의 단점인 영상 품질 왜곡이 억제됨을 보인다.