• Journal of Space Technology and Applications
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• v.4 no.1
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• pp.74-85
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• 2024

As the limitations of conventional radio communications between satellites and the ground become apparent, various experiments are being conducted around the world to overcome them with space laser communication. In this study, we address the development of our own optical communications terminal (OCT) and optical ground station (OGS) and the experiments of free-space optical communication (FSOC) using them. Using a 30 mm-diameter OCT and a 250 mm-diameter portable OGS telescope, as well as commercial 10 Gbps SFP+ modules and media converters, we successfully transmitted and received 4K high-definition multimedia interface (HDMI) signals through 1,550 nm optical laser beam. The transmission and reception distances of the experiment were 3, 9, and 20 km, respectively, and the received signal strength at each distance was +6.1, -2.8, and -10.9 dBm, respectively. It was demonstrated that the 4K HDMI video lasted for over 10 minutes.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.33 no.3
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• pp.113-121
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• 2022

We analyze the link availability of satellite-to-ground free-space optical (FSO) communication systems in South Korea. Using ten-year meteorological data for five major cities (Seoul, Busan, Daegu, Daejeon, and Gwangju), we theoretically predict the link availability from the power losses induced by absorption, scattering, aerosols, and scintillation in the atmospheric channel. For accurate but conservative estimation of the link availability determined by cloud cover, we propose a loss model based on the maximum value of cloud droplet concentration. The results show that the link availability ranges from 45% to 70% when a single ground station is placed in a major city in South Korea and a 20-dB link budget is allocated for atmospheric loss. However, the availabilities improve to 90% and 97% when 3- and 5-site diversities are employed, respectively.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2008.03a
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• pp.53-58
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• 2008

인공위성을 통해 취득된 데이터들은 지상국의 수신처리시스템을 거쳐 표준영상으로 생산되며, 생산된 영상으로부터 사용자에게 의미 있고, 가치 있는 정보를 이끌어 내는 판독의 단계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 원격탐사의 전반적인 이해를 돕기 위한 교육적 모델로서 캔샛 프로그램을 도입하였다. 캔샛 프로그램은 스탠포드대 로버트 트윙 교수의 제안으로 학생들에게 한 학기의 짧은 시간에 실제 인공위성의 설계, 해석, 제작, 조립, 시험, 발사, 운용 등 전반적인 시스템의 이해를 도모하기 위한 1Kg 이하의 캔 크기의 초소형 위성을 개발하는 교육 프로그램이다. 본 연구는 한국과학영재학교 R&E 프로그램의 지원으로 시작하였으며, 실제 초소형 위성 캔샛('KSAsat'으로 명명)을 직접 설계, 제작, 조립하고 최종적으로 발사 운용 시험을 수행하였다. 주 탑재체로 일반 상용 디지털 카메라를 장착하였으며, GPS, 광센서, 3 축 가속도계, 온도센서, 압력센서를 탑재하였다. 비행시험을 통해 성공적으로 영상을 취득하고, 각종 센서로부터의 데이터를 지상국으로 전송 받았다. 지상국을 통해 처리 되어진 데이터로부터 의미 있는 정보를 추출하는 판단의 단계를 거쳐 원격탐사의 전반적인 교육을 성공적으로 수행할 수 있었다. 본 논문에서 캔샛 프로그램이 원격탐사 교육에도 충분히 활용될 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2003.04a
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• pp.22-25
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• 2003

EOC(Electro Optical Camera)는 한반도 및 전 세계 육지 영역 관측용으로 설계되었다. EOC는 1999년 12월 21일 발사된 다목적 실용위성 1호에 탑재되어 가시광 대역(510 ～730nm)으로 입사하는 복사 정보를 수집해 왔다. 획득된 EOC 영상 자료는 다목적 실용위성 1호의 탑재체 자료전송 시스템(Payload Data Transmission System, PDTS)을 통해 지상으로 전송되며, 수신된 자료에 대한 방사 보정 및 기하 보정 등의 일련의 전처리(Pre-processing) 과정을 거쳐 EOC 표준 영상이 생성된다. EOC 영상에 대한 MTF 보상은 방사 보정 후 수행될 수 있으며, 다목적 실용위성 지상국에서는 사용자의 요구에 따라 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 수행하고 그 결과를 제공한다. MTF 보상은 EOC의 점 확산 함수(Point Spread Function)를 이용하여 수행되며, 현재 Wiener 필터를 이용하여 수행되고 있다. 본문에서는 현재 다목적 실용위성 1호 영상처리시스템의 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 소개하고, EOC의 점 확산 함수에 기초하여 역 필터(Inverse Filter) 및 의사 역 필터(Pseudo Inverse Filter)를 제작, EOC 영상에 대한 MTF 보상 수행 후 그 결과를 Wiener 필터를 이용한 결과와 비교, 분석한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.79-79
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• 2023

국제사회는 신기후체제 출범(COP21, '15)을 통해 선진국뿐만 아니라 개도국에도 2020년부터 탄소감축 의무를 부과하고 있다. 이에 우리나라와 경제적으로 밀접한 동남아시아 국가에서는 신재생에너지 분야에 대한 관심이 매우 높다. 예로써 말레이시아에서는 신재생에너지 비중을 2025년 31%, 2035년에는 40%까지 제고시키다는 계획이며, 인도네시아는 2070년 완전한 탄소중립 달성을 목표로 태양광 및 바이오에너지 비중을 확대하고 있다. 특히 수상태양광은 댐 수면을 활용함에 따라 입지의 영향이 적고 최적부지 확보가 용이하다는 이유에서 기존 지상 태양광의 문제점을 해소하는 대안으로 부상하고 있다. 이에 본 연구에서는 지리적·기술적 여건의 관점에서 향후 시장 성장성이 클 것으로 판단되는 동남아시아 주요 협력국가를 대상으로 전력 동향 및 향후 발전 전망 등을 분석함으로써 수상태양광 분야의 전략적 타겟시장을 선정, 제시하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.38 no.2
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• pp.85-95
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• 2023

Space optical communication technology capable of large-capacity, high-speed, and low-latency communication can reduce the size, weight, and power consumption of radio frequency communications in existing satellite systems, thereby reducing launch costs, accommodating additional science instruments, and extending lifetime. Despite the high technical difficulty, various projects are being carried out in advanced countries regarding space technology for use in national security and defense, earth observation, and space communications. We review the advantages, key components, and development trends of space optical communication technology, which is attracting attention in applications such as satellite communications, intersatellite linking, and deep space communications.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.8C no.4
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• pp.421-428
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• 2001

위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속 능력, 이동 통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 고유의 특징으로 인해 초 고속 정보 통신망 구축에 중요한 역할을 할 것이다. 또한 위성통신은 앞으로 도래할 브로드 캐스팅 및 멀티미디어 서비스 등의 통신환경을 지원하며, 지상중계망의 장애 및 트래픽 폭 주시에 대체경로를 제공함으로써 지상망 중심으로 진화·발전되어 온 B-ISDN망과 상호 보 완적인 보완망으로서의 역할을 수행할 것이다. 따라서 지상 B-ISDN과 위성망의 통합은 지 상망의 효율성고 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 국가의 모든 통신망을 하나의 정 보 통신망으로 구성하여 국가의 정보를 효율적으로 이용, 관리 및 운용할 수 있기 때문에 위성망과 B-ISDN간의 연동에 대한 연구는 필수적이다. 본 논문에서는 OBP(On-Board Processing) 탑재 위성 B-ISDN 중계망의 호 처리 절차 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-ISDN 신호 시스템인 DSS2(Digital Subscriber Signalling No.2) 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP(B-ISDN User Part) 프로토콜, S-BISUP(Satellite BISUP) 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점 연결을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이 를 토대로 OBP 탑재 위성 B-ISDN 중계망 연동을 위한 기본 호 처리 절차를 설계 및 검증 하고, 이를 구현하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2000.10b
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• pp.1267-1270
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• 2000

위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속능력, 이동통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 본래의 특징으로 인해 초고속정보통신망 구축에 중요한 역할을 하게 된다. 특히 OBP (On-Board Processing) 기술을 적용하면 기존 위성통신 탑재장치의 수동적인 중계 기능 이외에 복조/재변조, 부호/복호화 및 오류정정, 중계기 및 빔간의 상호 연결/절체 등의 새로운 기능이 추가되어 능동적인 중계를 가능하게 함으로써 통신 품질의 향상, 통신 링크의 전송 효율 개선, 전송 용량 증대 등의 장점을 갖고있다. OBP 탑재 위성 B-IDSN 중계망은 하나의 거대한 가상 ATM 교환기로 간주되고, 여러중계 지구국들중 목적 중계 지구국으로 패킷들을 직접 라우팅 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문은 OBP 탑재 위성 B-ISDN 연동 프로토콜 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-IDSN 신호 시스템인 DSS2 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP 프로토콜, S-BISUP 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이를 토대로 OBP 탑재 위성 B-IDSN 연동 프로토콜의 기본 호 처리 절차를 설계 및 구현하고, 이를 테스트하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.21 no.4
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• pp.341-369
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• 2005

Hyperspectral images have emerged as a new and promising remote sensing data that can overcome the limitations of existing optical image data. This study was designed to provide a comprehensive review on definition, data processing methods, and applications of hyperspectral data. Various types of airborne, spaceborne, and field hyperspectral image sensors were surveyed from the available literatures and internet search. To understand the current status of hyperspectral remote sensing technology and research development, we collected several hundreds research papers from international journals (IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, International Journal of Remote Sensing, Remote Sensing of Environment and AVIRIS Workshop Proceedings), and categorized them by sensor types, data processing techniques, and applications. Although several hyperspectral sensors have been developing, AVIRIS has been a primary data source that the most hyperspectral remote sensing researches were relied on. Since hyperspectral data have very large data volume with many spectral bands, several data processing techniques that are particularly oriented to hyperspectral data have been developed. Although atmospheric correction, spectral mixture analysis, and spectral feature extraction are among those processing techniques, they are still in experimental stage and need further refinement until the fully operational adaptation. Geology and mineral exploration were major application in early stage of hyperspectral sensing because of the distinct spectral features of rock and minerals that could be easily observed with hyperspectral data. The applications of hyperspectral sensing have been expanding to vegetation, water resources, and military areas where the multispectral sensing was not very effective to extract necessary information.

• Journal of Space Technology and Applications
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• v.4 no.2
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• pp.87-104
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• 2024

CubeSats are being utilized in various fields such as Earth observation, space exploration, and verification of space science and technology due to their low cost, short development period, enhanced mission-oriented performance, and ability to perform various missions through constellation and formation flights. Recently, as the availability of CubeSats has increased and their application areas have expanded, the demand for high-speed transmission of large amounts of data obtained by CubeSats has increased unprecedentedly. Laser-based free space optical communication technology is capable of transmitting large amounts of data at high speeds compared to the existing radio communication methods, and provides various advantages such as use of unlicensed spectrum, low cost, low power, high security characteristics, and of use a small communication platform. For this reason, it is suitable as a high-performance communication technology to support CubeSat missions. In this paper, we will present the core components and characteristics of CubeSat-based space laser communication system, and recent research trends, as well as representative technology development results.