• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.14 no.3
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• pp.285-294
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• 1998

A bio-optic survey was made in the Yellow Sea in May, 1998 for OSMI cal/val and application project. Optical measurements were made in nine stations. From these measurements, apparent and inherent optical properties such as $K_d$, R, a, and $b_b$ were estimated. The patterns of reflectance indicated that all three major constituents, namely, chlorophyll-a, suspended sediments, and CDOM were active in determining the optical properties in the Yellow Sea. Their relative contribution was different among the stations. All the stations had high backscattering and their values fell in Case 2 category. Although the total absorption was very high, it could not be explained by the level of CDOM concentration. It is suggested that the suspended sediment might be highly absorptive and further study is needed to investigate the optical properties of the suspended sediments.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.36 no.4
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• pp.205-211
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• 2018

Remote estimation of water quality via radiometric instruments provides a convenient means for monitoring environmental changes in water bodies in wide areas. Combined with platforms such as satellite, manned/unmanned vehicles, it reduces the measurement cost and time for acquiring water quality information on the interested target areas. To develop accurate retrieval algorithms, however, acquisition of in-situ measurements from various optical environment is critical. In this study, hyperspectral radiometric measurements, the coincident water quality variables, and its optical properties were obtained to analyze the optical environment of the study area. Field data collected around the Tongyeong area showed that the area has optically complex environment, with occasional outbreak of red tide in summer seasons. Effect of water constituents on the optical variables (remote sensing reflectance and absorption coefficients) were qualitatively analyzed.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.26 no.3
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• pp.155-161
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• 2015

We report the design and performance analysis of an off-axis three-mirror telescope as the fore optics for a new hyperspectral sensor aboard a small unmanned aerial vehicle (UAV), for low-altitude coastal remote sensing. The sensor needs to have at least 4 cm of spatial resolution at an operating altitude of 500 m, $4^{\circ}$ field of view (FOV), and a signal to noise ratio (SNR) of 100 at 660 nm. For these performance requirements, the sensor's optical design has an entrance pupil diameter of 70 mm and an F-ratio of 5.0. The fore optics is a three-mirror system, including aspheric primary and secondary mirrors. The optical performance is expected to reach $1/15{\lambda}$ in RMS wavefront error and 0.75 in MTF value at 660 nm. Considering the manufacturing and assembling phase, we determined the alignment compensation due to the tertiary mirror from the sensitivity, and derived the tilt-tolerance range to be 0.17 mrad. The off-axis three-mirror telescope, which has better performance than the fore optics of other hyperspectral sensors and is fitted for a small UAV, will contribute to ocean remote-sensing research.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.76-76
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• 2019

최근 기후변화로 인해 퇴적 및 세굴이 심화되었고, 4대강 사업으로 인해 급격한 하천 지형 변화가 발생하였다. 특히, 4대강 사업 이후 하상변동 모니터링에 대한 지속적인 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 개정된 하천법에 따르면 하상변동조사를 기본 10년 주기로 정기적으로 실시하되, 퇴적 및 세굴 발생 구간에 대해서는 기본 2년을 기준으로 하상변동이 큰 곳에 대해서는 1년 주기로, 하상변동이 작은 곳에 대해서는 5년 주기로 실시해야 한다. 하지만 기술 및 예산의 한계로 인해 하상변동조사의 경우 현장 유사량 및 하상토 입도 측정과 유량-총유사량 관계식을 활용하여 모델링을 통해 하상변동을 예측하고 있는 실정이다. 하상변동은 기본적으로 하천 수심을 기본으로 하고 있으며, 사람이 직접 투입하여 임의의 지점에 대한 수심 계측을 실시하고 있다. 하지만 직접 수심 계측의 경우 낮은 자료의 밀도로 인해 많은 인력과 예산, 시간이 소요되며 무엇보다도 관측 대상인 물이라는 작업환경에서는 인명피해가 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 초음파 센서가 탑재된 이동식 보트를 활용하여 경로형 수심 계측을 실시하고 있으나, 초음파 센서가 가지는 기기적 한계로 인해 약 50cm 이하에 대한 수심은 측정이 어려운 실정이다. 특히, 국내 하천의 경우는 홍수기를 제외하면 수심이 얕기 때문에 얕은 수심에 대한 자료 확보가 어려워 공간적 정밀도 확보가 어려운 실정이다. 따라서 기존의 하천계측의 패러다임을 지점, 선형 계측이 아닌 면 측량을 실시를 통해 높은 밀도의 자료를 확보해야 한다. 이러한 측량이 가능한 기술로 하천원격탐사가 대안으로 제시되고 있다. 하천원격탐사는 직접 접촉하지 않고, 대상체의 광학적 특성을 통해 물리적 특성을 파악하는 기술로서 적은 시간에 높은 밀도의 자료의 확보와 저예산의 고효율 방법으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 하천원격탐사에서 활용한 고비용, 저해상도의 시공간 스케일에 해당하는 위성 및 유인항공기가 아닌 하천의 흐름방향으로 비행이 가능하고 상대적으로 저비용, 고해상도의 시공간 스케일의 측정이 가능한 드론을 활용하여 하천원격탐사를 수행하는 방법에 대해 논하고자 한다. 특히, 기술적 한계가 존재하는 청색, 녹색, 적색에 해당하는 RGB 영상을 활용한 하천원격탐사를 극복하기 위한 대안으로 초분광 영상을 수집하고 활용하는 방법을 제시하고자 한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.29 no.2
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• pp.243-251
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• 2013

The optical properties of long-range transported Asian dust were studied by the satellite observations and Sun/sky radiometer measurements from the Aerosol Robotic Network(AERONET) in Northeast Asia. The movement of Asian dust from source regions to downwind areas was tracked by the Ozone Monitoring Instrument(OMI) derived aerosol product imagery. The optical properties of Asian dust were classified for geographical locations, which are source regions such as deserts area in Dunhuang and Inner Mongolia, downwind areas such as Yulin and Beijing, and long-range transported regions such as Korea(Anmyon and Gosan) and Japan(Noto). In general, relatively higher aerosol mass loadings with larger aerosol particles at desert regions were found. Aerosol Optical Depth(AOD) decreased significantly in downwind areas and long-range transported areas, which was accompanied by increased Angstrom exponents. This indicates the effects of aerosol mixing with various pollutants during transport of Asian dust plume on aerosol optical properties. Moreover, relatively high Single-Scattering Albedo(SSA) at 440 nm values ranging from 0.90 - 0.96 and increasing tendency of SSA with wavelength were observed at source region. The spectral dependence of SSA decreased during long-range transport.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2001.03a
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• pp.19-24
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• 2001

본 논문에서는 해안지역의 광학 영상을 사용하여 수치 표고 모형을 생성하는데 있어서의 문제점을 분석하고, 해결방법을 제시하였다. 수치 표고 모형을 생성하기 위해서는 영상 정합, 절대 표정, 영상 편집 및 영상 보간 등의 과정을 거치게 된다. 기존 영상 정합 및 보간 방법의 경우 해안 지역에 대한 고려가 없어 바다에서도 표고값이 계산된다. 그러나 영상 상에서 바다에 해당하는 지역은 특성이 존재하지 않아 정확히 정합점을 찾기 어려워 대부분의 경우 이렇게 계산된 표고값은 심각한 오차로 이어지게 된다. 따라서 본 논문에서는 영상 정합과 영상 보간에 있어서 해안선에 대한 고려를 통해 생성된 수치 표고 모형의 정확도를 높이고자 한다. 이와 같은 방법을 통해 생성한 수치 표고 모형은 정확도와 생성시간에 있어서 상용 소프트웨어 보다도 우수하다. 또한 본 논문에서 제시한 방법은 해안 지역의 영상 뿐만 아니라 산악이나 도시 지역에 적용될 수 있다.

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2001.03a
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• pp.149-153
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• 2001

고해상도 카메라가 다목적 실용위성 2호의 탑재체로서 한국항공우주연구원에서 개발되고 있다. 이 카메라에는 Ground sample distance (GSD)가 1m에 달하는 PAN(panchromatic channel)과 GSD 4m인 MS (Multi-Spectral channel)가 있다. 이 목표를 성취하기 위하여 탑재체와 위성체의 요구저건들을 설정하고 그에 따른 설계작업이 현재 진행 중이다. 탑재체는 광학부, 기계부, 전자부, 자료전송부들로 구성되어 있는 데, 각 서브시스템간에 상충되는 점들을 전체 시스템 측면에서 분석, 판단, 조정하고 또한 위성체와의 접속도 원활하게 진행시키고 있다. 실제로 광학 설계, Sun shield 등에서 여러 가지의 설계중에서 최적의 방안을 선택하는 데 시스템 측면에서 고려가 되었었다. 본 논문에서는 이러한 시스템 측면에서의 고해상고 카메라의 요구조건과 기본설계에 대해 발표한다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.34 no.6_2
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• pp.1203-1213
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• 2018

In Arctic and Antarctic ocean, remote sensing is the most effective observation for environmental changes due to the inaccessibility of the regions. Even though satellite, UAV (Unmanned Aerial Vehical) are well known remote sensing platforms, and research vessel also used for automatic measurement on the regions, varied environment of Polar regions require time series and wide coverage of data. Especially, in high latitude, apply an optical satellite remote sensing is not easy due to low sun altitude. In this paper, we introduce an operation of hyper-spectrometer (HyperSAS/Satlantic inc.) which is mounted on Ice Breaker Research Vessel ARAON of Korea Polar Research Institute since 2010, to acquire an above water reflectance atomatically through every research cruise on Arctic and Antarctic ocean and transit both regions. In addition to, auxiliary data for the remotely acquired data, in situ water sampling were also obtained. The above water reflectance and in situ water sampling data are continuously acquired since 2010 will contribute to improve an Ocean Color algorithm in the high latitude and help to understand ocean reflectances over from high latitude through low latitude. Preliminary result from above water reflectance showed characteristics of Arctic ocean and Antarctic Ocean and used to develop algorithms for estimating various ocean factors such as chlorophyll and suspended sediment.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.231.2-231.2
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• 2012

원격탐사를 위한 지구관측용 전자광학 카메라는 높은 해상도, 넓은 관측 폭 및 높은 선명도를 제공하기 위하여 부피가 크고 무거우며, 큰 전력을 소모하여, 위성본체의 대부분을 차지하도록 개발된다. 그러나, 달 탐사를 위해 달 궤도선이나 달 착륙선에 장착되는 전자광학 카메라는, 고해상도의 고성능을 가지도록 개발되기 보다는, 다기능의 집적도 높은 소형카메라로 개발되는 것이 일반적이다. 이에 따라, 달 탐사용 다기능 전자광학 카메라 개발을 위한 기술검증을 위하여 지상모델이 개발되었다. 본 카메라는 CMOS 센서를 사용하여 컴팩트하게 설계하였고, 스테레오 영상생성을 위해 두 개의 카메라가 동시에 운영되며, 줌 기능을 구현하여 다양한 조건에서도 영상획득이 가능하도록 설계 되었다. 또한 달 궤도선과 착륙선에서 1D 관측 및 2D 관측이 선택적으로 가능하도록 설계되었다. 개발된 지상모델은 실험실에서 수행하는 통상적인 기능 및 성능시험을 수행하였고, 스테레오 영상의 생성기능 등의 검증을 위하여 야외에서 카메라를 정속으로 회전하며 push broom 방식의 1D 촬영모드에 대한 시험을 수행한다. 또한, 항공촬영을 통해 1D 및 2D 촬영을 수행하여, 영상데이터의 처리 및 스테레오 영상데이터 생성 등의 검증 단계를 거친다. 본 논문 발표에서는 다기능의 전자광학 카메라를 지상에서 동작시켜 실제영상을 뽑아내고, 생성된 데이터를 처리하여, 설계된 카메라의 여러 가지 기능들에 대해 검증하는 방법들에 대해 정리 및 발표한다. 즉, 달 궤도에 맞게 설계된 카메라의 노출시간 등을 조절하고, push broom 방식을 모사하기 위하여 카메라를 정속으로 회전시켜 영상을 획득하여 다양한 카메라의 기능을 검증하였다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.14 no.4
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• pp.366-375
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• 1998

Optical characteristics of the yellow sand and their influences on the ocean color remote sensing has been studied using ocean color sensor SeaWiFS measurements. Two cases of April 18 and April 25, 1998, representing yellow sand and background aerosol, are selected for emphasizing the impact of high aerosol concentration on the ocean color remote sensing. It was shown that NASA's standard atmospheric correction algorithm treats yellow sand area as either too high radiance or cloud area, in which ocean color information is not generated. Optical thickness of yellow sand arrived over the East Asian sea waters in April 18 indicates that there are two groups loaded with relatively homogeneous yellow sand, i.e.: heavy yellow sand area with optical thickness peak around 0.8 and mild area with about 0.4, which are consistent with ground observations. The movement of the yellow sand area obtained from surface weather maps and backward trajectory analysis manifest the notion that the weak yellow sand area was originated from the outer region of the dust storm. It is also noted that high optical thickness associated with the yellow sand is significantly different from what we may observe from background aerosol, which is about 0.2. These characteristics allow us to determine the yellow sand area with an aid of atmospheric correction parameter. Results indicate that the yellow sand area can be determined by applying the features revealed in scattergrams of atmospheric correction parameter and optical thickness.