• 항공우주기술
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• 제9권2호
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• pp.80-89
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• 2010

트랜스폰더는 지상국과 위성 사이의 텔레메트리와 텔레커맨드 운영을 위한 주요한 장비이다. 최근 트랜스폰더는 통신 방식과 사용자의 요구 사항에 따라 단순 표준화된 트랜스폰더와 데이터 릴레이 위성을 위한 소규모 사용자 트랜스폰더, 대규모 사용자를 위한 이중 모드 트랜스폰더 및 심우주 미션을 위한 심우주 트랜스폰더 등의 다양한 트랜스폰더가 개발되어 왔다. 특히 디지털 기술을 근간으로 하는 디지털 트랜스폰더 기술이 위성 통신 분야에서 주목 받고 있다. 본 논문은 다양한 트랜스폰더 기술과 기존의 아날로그 트랜스폰더 기술에 접목된 최신 기술인 디지털 트랜스폰더에 대하여 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.56-62
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• 2011

위성 트랜스폰더는 위성내부에 탑재되는 탑재체이며, 위성의 관제 및 제어를 위해 지상국과의 무선통신을 수행한다. 디지털 트랜스폰더는 기존의 아날로그 트랜스폰더에 비해 재제작이 쉬우며 정확한 성능 예측이 가능하다. 또한 변복조 방식, Data Rate, Loop Bandwidth, Modulation Index 등의 기능이 위성궤도 상에서 변경 가능하며, 많은 아날로그 부품을 디지털로 구현하여 무게 및 부피를 줄일 수 있다. 디지털 트랜스폰더의 핵심기술은 반송파 복원부이며, 반송파 복원부의 성능에 의해 Dynamic Range, 주파수 추적 범위, 주파수 추적 Rate 및 Coherent 등의 성능이 결정된다. 따라서 본 논문에서는 위성용 디지털 트랜스폰더에 적합한 반송파 복원부의 구조를 제안하고 이를 시험 및 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.807-813
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• 2009

위성 트랜스폰더는 상향 링크 신호를 복원하여 신호처리를 수행 하고, 하향 링크를 통해 지상국으로 전송하기 위한 통신 시스템이다. 이때 고속 비행에 의해 발생하는 도플러 주파수 편이로 인한 주파수 추적 및 동기시스템이 필요하며, 이를 위해 아날로그 트랜스폰더 방식으로는 PLL (Phase Locked Loop)을 사용하여 수신시스템의 반송파 복원을 획득한다. 이러한 방식은 위성의 기능에 따라 PLL구조 및 Loop필터의 구조와 설계방식의 변경을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 아날로그 트랜스폰더를 대체할 수 있는 디지털 방식의 반송파 복원방안을 제안하였다. 이러한 방식은 근거리통신 위성이나 심 우주용 통신 위성의 특성에 따른 회로설계 변경 없이 동일한 하드웨어 플랫폼에 소프트웨어 변경으로 최적의 동기화를 구현할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38A권12호
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• pp.1079-1085
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• 2013

위성 트랜스폰더의 설계에 있어서 위성체의 제한된 전원자원으로 인해 연산 알고리즘의 최소화와 하드웨어 구현에 필요한 연산 및 논리 자원의 최소화가 필수적이다. 아울러 위성의 환경에 따라 다양한 대역폭에 대한 효율적 신호처리가 요구되는데 이러한 조건들은 SDR기반의 디지털 방식 구현에 적합하다. 본 논문에서는 SDR 기반의 위성 트랜스폰더 수신부에서 반송파와 레인징 및 Command 부밴드 신호에 대해 각각의 대역과 데이터율을 가변적으로 선택 할 수 있는 하향 표본화기를 제안하였다. 제안된 하향표본화기는 한 개의 하프밴드 필터로부터 재귀적 연산구조를 통해 다수의 임의의 $2^M$-하향 표본화된 신호를 얻을 수 있으며, 연산량 및 구현에 따르는 논리자원을 최소화 할 수 있다. 또한 재귀적 연산 하드웨어 구현을 위한 알고리즘과 함께 하향표본화에 따르는 대역평탄도 및 에일리어싱을 분석하고 이를 FPGA 실험을 통하여 동작 및 성능을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9C호
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• pp.729-734
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• 2010

지상국과 위성트랜스폰더 사이의 통신의 초기 단계에서 궤도 운행 중인 위성과 지상국과의 도플러 효과에 의한 주파수 편이와 신호의 상태의 파악을 위해 지상국에서는 변조되지 않은 상향링크 반송파(up-link carrier) 신호의 주파수를 일정한 범위와 속도로 sweeping하며 송신한다. 위성트랜스폰더는 수신된 상향링크 반송파를 획득(acquisition) 및 추적(tracking)하며, 그 상태를 지상국에 송신하여 지상국과의 통신을 초기화 하게 된다. 이러한 과정의 제어를 위해서 위성 수신부는 수신된 반송파 신호에 대한 다양한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 위성트랜스폰더의 반송파 복원 루프 상태와 상향링크 신호 상태를 확인하고, 수신부 동작의 제어를 위해 사용할 수 있는 SNR 추정 알고리즘을 제안하고, 이에 따른 수신부 동작 제어 방안을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 수신된 상향링크 반송파를 기저대역 극좌표계로 변환하여 각성분만의 통계로부터 SNR을 추정하고, 수신부 제어에 필요한 상태 변수를 파악하므로, AGC(Auto Gain Controller) 정보를 이용하여 신호의 상태를 파악하는 기존의 아날로그 방식에 비해 매우 간단히 구현될 수 있다. 제안된 SNR 추정 및 제어 상태 추출 결과는 모의실험을 통해 그 유효성을 입증하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회
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• pp.177-183
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• 2006

최근 국제해사기구 (IMO) 및 국제전기통신연합(ITU) 에서는 해양정보통신 장비 및 시스템의 디지털화 및 고도화를 위한 성능기준안 개발 및 기술표준화 개발 작업이 급진전 되고 있다. 또한 디지털 신기술의 도입을 위한 새로운 의제 개발이 추진 중에 있다. 특히, 해상보안을 위하여 선박장거리추적 및 식별장치(LRIT)의 강제탑제 의무규정이 SOLAS 협약 개정안에 반영될 예정이며, 선박자동화 식별장치(AIS)를 이용한 수색구조용 트랜스폰더(SART)의 성능기준개발, 수색구조 (SAR) 작업에서의 전화의 이용 및 도입방안을 포함하여 해양정보통신 분야의 디지털화가 다양한 방면에서 진전되고 있다. 또 다른 면에서 해상에서 항해 패러다임의 변화를 가져오게 될 전자항해(E -Navigation) 전략 및 미래 비전 개발을 위한 의제가 IMO 의 해사안전위원회 (MSC) 81차 회의에서 논의될 예정이다. 본 연구에서는 최근 국제기구에서 논의되고 있는 해상무선 통신시스템에 관련된 논의사항에 대한 조사를 바탕으로 향후 해양정보통신시스템의 발전방향을 제시하고자 한다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제8권
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• pp.231-248
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• 1996

이 논문(論文)은 한국(韓國)의 우주(宇宙) 산업(産業) 발달(發達)과 그 과정(過程)을 고찰(考察)하고 현재 진행 중인 통신위성(通信衛星)의 개발(開發)과 그 사업(事業)을 뒷받침해 주는 국가(國家)의 정책(政策)을 살펴보고 있다. KOREASAT라고 명명(命名)된 통신위성(通信衛星) 개발(開發)에 현재 여러 기관이 관계(關係)하고 있으나 그 중 KARI(한국항공우주연구소(韓國航空宇宙硏究所)), ETRI(전자통신연구소(電子通信硏究所)), SERI(시스템공학연구소(硏究所)), KAIST(한국과학기술연구소(韓國科學技術硏究所)) 등이 중추적인 연구(硏究)를 하고 있다. 특히 이 논문(論文)에서는 아래와 같은 문제(問題)를 다루고 있다 첫째, 최근(最近) 한국우주개발(韓國宇宙開發) 상황(狀況) 둘째, 장기(長期) 우주개발(宇宙開發) 계획(計劃) 셋째, 현재(現在) 우주개발(宇宙開發) 상황(狀況)과 미래(未來) 우주개발(宇宙開發)에 관련한 정책(政策)적 문제(問題) 넷째, 한국(韓國) 우주개발(宇宙開發)과 정책(政策) 방향(方向)에 대한 의견(意見) 최근의 한국우주개발(韓國宇宙開發) 상황(狀況)은 크게 한국(韓國)의 통신위성(通信衛星) 사업(事業)인 Koreasat program과 다목적 위성사업(衛星事業)인 KOMSAT로 나타나는데 한국(韓國)의 최초 상업용(商業用) 위성(衛星)인 Koreasat는 1호가 1995년도에 발사(發射)되었으나 정상궤도(正常軌道) 진입(進入)에 문제(問題)가 발생하여 발사업체(發射業體)로부터 보상문제(補償問題)가 제기(提起)되기도 하였으나 2호는 성공리에 발사(發射)되었다. 미국항공우주회사(美國航空宇宙會社)와 공동(共同)으로 개발(開發)중인 새로운 과학위성(科學衛星)인 KOMSAT는 한국우주과학기술(韓國宇宙科學技術)을 한단계 더 발전(發展)시킬 수 있을 것이고 1999년도에 발사(發射) 계획(計劃)이다. 한국항공우주연구소(韓國航空宇宙硏究所) 중심(中心)의 장기(長期) 우주개발(宇宙開發) 계획(計劃)에서 제시(提示)하는 4가지 우주개발(宇宙開發)의 기본목표(基本目標)는 첫째, 우주산업응용산업(宇宙産業應用産業)의 상호협조개발(相互協助開發)에 의한 우주산업(宇宙産業) 육성(育成) 둘째, 한국(韓國)의 현재 우주산업상황(宇宙産業狀況)에 알맞은 특정분야(特定分野)를 선정(選定)하고 이 분야(分野)에서 최단기에 세계(世界) 최고의 기술수준을 성취(成就)하도록 집중(集中) 셋째, 외국과 긴밀한 협조(協助)로 선진기술(先進技術)의 습득(習得) 넷째, 체계적이고 통합(統合)된 장기우주산업발전(長期宇宙産業發展) 계획(計劃) 성립(成立) 등이다. 이러한 계획(計劃)에 주요 사안(事案)으로는 2015년까지 19기의 인공위성(人工衛星) 보유(保有)를 위한 제작계획(製作計劃)과 2010년까지 발사체(發射體) 개발(開發)을 마련하는 것이다 현재 우주활동(宇宙活動)에 관련된 문제(問題)는 주로 Koreasat의 서비스와 사용계획(使用計劃)에 대한 것으로 위성개발사업(衛星開發事業)에 있어서 관련 정부부서간(政府部署間)에 의견(意見)을 달리하고 있는 형태이다. 한국통신(韓國通信)과 정보통신부(情報通信部)는 위성(衛星)의 DBS 트랜스폰더에 대해 디지털 방식(方式)을 적용(適用)할 것을 제안(提案)했지만 공보처(共報處)는 반대(反對)의 입장(立場)을 표명(表明)한 것과 방송국(放送局)의 관리(管理)와 통제(統制)는 공보처(共報處)에 있고 무선통신표준(無線通信標準)에 대한 면허(免許)는 정보통신부(情報通信部)에 있기 때문에 방송국(放送局)에 대한 면허(免許)는 각기 다른 두 단계(段階)로 구성(構成)되는 문제(問題)가 발생(發生)한다. 또한 DBS 서비스에서 사기업(私企業)의 참여(參與)와 관련하여 재벌(財閥)의 참여(參與)를 허용(許容)하느냐의 여부(與否)의 논쟁(論爭)이다. 다음으로 미래(未來) 우주산업개발(宇宙産業開發)에 관한 정책문제(政策問題)를 살펴보면 국가적(國家的) 차원(次元)에서 조직적(組織的)인 육성책(育成策)에 대한 문제(問題)로 현재 주관 부처가 과학기술처(科學技術處)와 통상산업부(通商産業部)로 나뉘어 추진(推進)되고 있다는 점이다. 그리고 차세대(次世代) 통신위성개발(通信衛星開發) 계획(計劃)에 대한 문제(問題)로 최소 2${\sim}$4개의 궤도확보(軌道確保)와 이미 정상궤도(正常軌道) 진입(進入) 실패(失敗)에 따른 Koreasat 1호의 생명단축(生命短縮)으로 새로운 통신위성(通信衛星)을 4년이내에 발사(發射)해야 한다는 문제(問題)이다. 결론적으로 장기(長期) 우주개발계획정책(宇宙開發計劃政策)에 있어서 첫째, 국제적 우주개발사업(宇宙開發事業)에 대한 적극적(積極的) 참여(參與), 둘째, 우주(宇宙)에서 독립적(獨立的)인 활동(活動)을 할 수 있는 국가안보체제(國家安保體制)의 개발(開發), 셋째, 국가(國家) 위상(位相)의 발전(發展)과 우주개발(宇宙開發)을 위한 인력활용(人力活用)의 개발(開發), 넷째, 무한한 우주(宇宙)에 도전(挑戰)할 수 있는 우수(優秀)한 인재(人才)의 교육(敎育), 다섯째, 21세기를 대비(對備)하여 한국(韓國)의 우주개발정책(宇宙開發政策)의 결정(決定) 등이 고려(考慮)되어야 할 5가지 요소(要所)들이다. 그리고 막대(莫大)한 비용(費用)이 드는 우주개발사업(宇宙開發事業)을 효율적으로 추진(推進)하기 위해서는 국가(國家) 최고(最高) 지도자(指導者)의 직접지휘(直接指揮)를 받는 정부기구(政府機構)가 수립(樹立)되어 정부차원(政府次元)에서 추진(推進)하되 산학연(産學硏)이 협조(協助)하여 우주개발계획(宇宙開發計劃)을 추진(推進)하여야 할 것으로 본다.