• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1529-1539
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• 2023

바다의 색을 관측하여 해양환경을 관측하는 천리안 해양위성 2호(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)의 자료는 지상국 시스템에서 다양한 보정과정을 거쳐 Raw~Level 2 (L2)로 생산되는데, 각 처리 단계에서 발생하는 품질 정확도는 단계별로 누적되어 위성자료의 오차가 점차 증폭된다. 이에 GOCI-II의 Level-1A/B (L1A/B) 자료에서 발생할 수 있는 광학적 품질 및 위치보정 성능 오차를 측정할 수 있도록 GOCI-II 지상국 시스템을 개선하였다. 신규로 구축된 광학적 품질 및 위치보정 성능 평가 모듈(Radiometric and Geometric Performance Assessment Module, RGPAM)은 시험 운영을 통해 성능 측정, 측정 결과의 표출 및 저장 등 기능들이 정상 운영됨을 확인하였다. RGPAM을 통해 측정된 성능들은 향후 GOCI-II 검출기의 감도 저하에 따른 실시간 복사보정 모델 개선, 위성 L1A/B 자료의 품질 일관성 확인 및 이슈사항에 대한 재보정 방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.74-85
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• 2024

기존의 위성-지상 간 정보 전달에 사용하던 전파 통신의 한계가 가시화됨에 따라, 이를 광학 레이저 통신으로 극복하고자 전세계에서 다양한 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 인공위성에서 레이저 송출을 담당하는 광통신 터미널(optical communications terminal, OCT)과 지상에서 정보를 수신하는 광통신 지상국(optical ground station, OGS)을 자체 개발하고, 이를 이용한 자유공간 광통신(free-space optical communication, FSOC) 실험을 수행하였다. 30 mm 구경의 광통신 터미널과 250 mm 구경의 이동형 광통신 지상국 망원경, 상용 10 Gbps SFP+ 모듈과 미디어 컨버터를 이용하여, 4K HDMI(high-definition multimedia interface) 신호를 1,550 nm 파장의 레이저에 담아 송출하고 수신하는데 성공했다. 실험의 송수신거리는 각각 3, 9, 20 km이며, 각각의 거리에서 신호의 수신 세기는 +6.1, -2.8, -10.9 dBm이다. 4K HDMI 영상은 끊김 없이 10분 이상 지속됨을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.34-40
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• 2024

저궤도 위성을 포함한 다양한 위성의 궁극적인 운영목표는 촬영된 위성영상을 사용자들에게 정확하게 전달하는 데에 있다. 특히, 저궤도 광학 및 레이다 위성을 통해 획득한 지구관측영상은 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 우주산업분야에서 매우 큰 축을 담당하고 있다. 특별히, 사용자 요청부터 영상배포까지의 소요시간은 위성영상 활용가치의 주요 단위이며, 배포소요시간의 단축을 위하여 다양한 기술들이 지상국 시스템에 적용되고 있다. 본 논문에서는 획득영상 주문 배포의 시간을 단축시킬 수 있도록 한국항공우주연구원에서 구축한 주문관리시스템과 데이터시스템사이의 효과적인 인터페이스를 소개한다.

• 전자통신동향분석
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• 제38권2호
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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.

• 한국광학회지
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• 제33권3호
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• pp.113-121
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• 2022

본 연구에서는 우리나라의 위성-지상 하향 무선 광통신 시스템의 링크 가용성을 분석하였다. 주요 5개 도시(서울, 부산, 대구, 대전, 광주)의 최근 10년간의 기상 데이터를 활용했으며, 대기의 흡수 및 산란 손실과 신틸레이션 손실, 그리고 에어로졸 손실을 모두 고려하여 링크 가용성을 이론적으로 예측하였다. 정확하면서도 보수적인 링크 가용성 계산을 위하여 수적(cloud droplet)의 최대 개수 밀도를 사용하는 새로운 손실 모델을 제시하였다. 지상 기지국이 주요 5개 도시 중 한 곳에 위치하며, 대기 손실에 20 dB의 링크 버짓을 할당할 것을 전제한 경우 우리나라 위상-지상 하향 무선 광통신 링크의 가용성은 45-70%로 예측되었다. 그러나 3개 또는 5개 도시의 위치 다이버시티를 적용하면, 링크 가용성이 각각 90%와 97%로 크게 향상될 수 있을 것으로 예측되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권8호
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• pp.671-680
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• 2021

본 논문은 정찰용 하드웨어와 소프트웨어를 설계하고 제작하여 캔위성 플랫폼과 지상국에 탑재 후 기능을 검증한 내용을 다루고 있다. 주요 정찰 임무는 크게 2가지로 구성되는데, 레이더와 GPS, IMU 센서를 이용해 주변 지형을 3D로 렌더링하는 지형탐색과 광학 카메라 영상분석을 통한 실시간 주요 물체 검출이다. 그리고 캔위성 시스템의 완성도를 높이기 위해 GUI 소프트웨어를 통해 데이터 분석효율을 향상하였다. 구체적으로 지형정보와 물체 탐지정보를 실시간으로 지상국에서 확인할 수 있는 소프트웨어를 제작하였으며, 비정상패킷 예외처리와 시스템 초기화 기능을 통해 임무 실패를 방지하였다. 통신계는 LTE와 AWS 서버를 통한 통신을 메인 채널로 사용했고, 보조 채널로 지그비를 사용하였다. 완성된 캔위성을 로켓 발사 방식과 드론 탑재 방식으로 공중 낙하 실험하였다. 실험 결과, 지형탐색과 물체 검출 성능이 우수하였으며, 모든 결과를 실시간으로 처리 후 지상국 소프트웨어에 성공적으로 시현하였다.

• 광학세계
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• 통권110호
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• pp.44-52
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• 2007

아시아를 대표하는 국제 규모의 디지털 이미징 전시회인 '2007 서울국제사진영상기자재전/디지털영상전' 이 지난 5월 17일부터 20일까지 나흘간의 일정으로 코엑스 본관 1층 태평양홀에서 성대하게 개최됐다. 금년에 16회째를 맞이한 이 전시회에는 19개 국에서 175여 개 사(570여개 부스)가 참가하여 급속한 변화와 성장을 거듭하고 있는 다양한 디지털 사진 영상장비를 선보였다. 특히 삼성테크윈을 비롯하여 카메라 메이저 업체들이 대거 참가하여 포토쇼의 '꽃' 이라고 할 수 있는 디지털 카메라를 선보이고 다양한 체험 이벤트를 벌여 전시회 분위기를 한껏 고조시켰다. 전시기간동안 수많은 전문.취미 사진가들을 비롯하여 세계 각국의 바이어들까지 총 6만여 명의 참관객들이 전시장을 찾아 사진영상분야에 대한 뜨거운 관심과 호응도를 확인할 수 있는 계기가 되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제14권3호
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• pp.213-222
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• 1998

1999년에 발사될 다목적실용위성1호의 주 탑재체인 전자광학카메라는 한반도의 디지털 지도(입체지도 포함) 작성을 위한 영상자료를 획득하는 것을 그 임무로 하고있다. 센서부와 전자부로 구성된 전자광학카메라는 파장 510∼730nm의 가시광선영역에서 6.6m의 지상해상도와 관측 폭 17km 이상의 흑백영상을 위성체 자세제어에 의한 조준과 푸쉬브룸 방식으로 촬영한다. 3년 이상의 임무수명을 가진 본 기기의 고해상도 흑백영상 촬영시간은, 98분인 위성궤도 당 2분간 연속 수집되어 그 지상영상의 길이는 800km에 이르며, 운용 중 프로그래밍이 가능한 이득률과 옵셋, 그리고 자체 내에 영상을 저장할 수 있는 기능을 갖고 있다. F수 8.3인 비차폐 3면 반사식 광학계에 의해 수집된 영상은 각각 8 bit 전자신호로 처리되어 25Mbps의 송신율을 가지고 지상국으로 보내진다. 제작된 전자광학카메라는 각종 시험을 통하여, 그 설계에서 요구되었던 기술사양을 만족하거나 능가할 정도로 높은 완성도를 보이고 있는데, 본 논문에서는 전자광학카메라로 획득된 영상자료의 최종 사용자들을 위하여 그 분광특성, MTF(Modulation Transfer function), 2592개 CCD 화소의 상대적 반응비등의 중요 성능특성 측정값을 설명하였다. 이득율을 변화시키며 측정한 분광특성 결과는 전자광학카메라의 영상자료 사용자가 더 정확한 흑백영상을 만드는데 이용되리라 본다. 영상품질을 가름하는 중요한 특성인 MTF는 시계각 전부에 걸쳐 Nyquist 진동수에서 측정값이 요구값 10%를 넘어 16% 이상을 보이므로써 이 전자광학카메라가 우수한 성능을 가진 것이 입증되었고, 각 CCD 화소들의 상대적 반응도를 측정한 결과에서도 상당히 고른 특성을 확인함과 함께, 차후 전자광학카메라의 영상자료 처리과정을 위하여 정밀한 상대 비교값을 제공하였다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-79
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• 2017

조종사가 탑승하지 않고도 지정된 임무를 수행할 수 있도록 제작된 무인항공기(드론)가 다양한 장비(광학, 적외선, 레이더 센서 등)를 탑재하여 활용되고 있다. 지금까지는 국가안보 유지 수단으로서 감시 정찰 정밀공격무기의 유도 등의 임무를 수행하여 왔다. 최근에는 민간부문에서도 다양한 용도로 활용되고 있어서 정부(국토교통부 산업통상자원부)는 무인항공기의 국내경제발전의 파급효과를 인지하고, 세계 무인항공기시장에서 우선순위를 선점하기 위해 투자확대를 기해 왔다. 무인항공기시장이 산업발전과 고용촉진에 도움이 되어 국내경제에 긍정적인 효과가 많다고 하더라도 무인항공기의 안전운행을 담보할 다양한 법적 제도적인 장치의 마련이 필요하다. 따라서 무인항공기로 야기되는 다양한 유형의 사고를 검토하여 이에 대한 법적 책임에 대한 분석이 필요하다. 무인항공기의 사고는 운영자의 운영상의 과실로 인한 사고도 있고 무인항공기 자체의 결함으로 인한 사고도 발생할 수 있다. 또한 운행자의 고의과실로 인한 타인의 권리(프라이버시권 등)를 침해하는 경우나 무인항공기끼리의 충돌사고도 발생할 수 있다. 이러한 사고로 인한 책임은 민사책임으로서 대부분 지상 제3자에 대한 생명 신체 또는 재산상의 손해배상책임이다. 이러한 책임을 규율하는 국제협약으로 로마협약이 있지만 체약국이 없기 때문에 국제협약으로서의 역할을 못하고 있다. 따라서 현재로서는 각국의 국내법에 의하여 해결될 가능성이 많을 것으로 생각된다. 무인항공기 운영자의 과실로 인한 사고는 민법이나 상법이 적용될 수 있고, 무인항공기의 제작결함으로 인해 사고가 발생하였을 경우와 시스템의 오작동으로 인해 사고가 발생하였다면 제조물 책임을 물어야 할 경우도 있을 수 있다. 이러한 법적 쟁점에 대한 검토를 통하여 무인항공기 공급과 활용의 확대로 인한 다양한 사고발생과 책임범위를 명확히 하여 사고당사자들의 책임관계를 인식시키는 것이 필요하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.784-793
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• 2017

관측위성에 탑재되는 2축 짐벌식 X-band 안테나는 위성의 자세 및 궤도 운동과는 무관하게 지상국을 지향하여 광학 탑재체로부터 획득한 대용량의 영상정보를 지상으로 송신하는 임무를 수행한다. 하지만, 상기 X-band 안테나는 지상 안테나로 지향을 위한 모터 구동시 미소진동을 유발하며, 이와 같은 미소진동은 고해상도 관측위성의 영상품질을 저하시키는 주된 요인으로 작용한다. 따라서 관측위성의 임무수행동안 목적하는 영상정보 획득을 위하여, 안테나의 모터 구동에 따라 수반되는 미소진동 절연이 요구된다. 본 논문에서는 상기 안테나의 미소진동 문제를 극복하기 위해 2축 짐벌식 X-band 안테나의 방위각 단에 장착되는 초탄성 SMA 블레이드 기어를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 SMA블레이드 기어의 차세대중형위성 X-band 안테나 적용 가능성 검토를 위해 회전방향 정하중시험을 통해 기본특성을 확인하였으며, 가속수명시험 및 온도특성시험을 수행하였다. 또한 미소 진동측정시험을 수행하여 상기 SMA 기어의 미소진동 절연성능 및 기어의 설계 유효성을 입증하였다.