• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.279-279
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• 2021

위성영상정보는 센서의 종류, 취득, 분석, 재난과 위성영상 특성 매칭 등의 제약으로 재난 상황에서 제한적으로 사용되었다. 일반적으로 인공위성의 종류는 탑재한 센서의 정보제공 능력 범위에 따라 분류 가능하며 이에 따라 대상 범위가 결정된다. 본 연구에서는 재난의 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 취득과 활용을 위해 다양한 위성과 탑재된 센서의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 특성에 대하여 분석하고 재난유형별로 최적 위성영상을 선정하였다. 행정안전부에서는 재난과 재해의 유형을 자연재난(10종)과 사회재난(27종)으로 분류하였다. 위성영상 활용이 가능한 재난 유형은 가시적으로 확인이 가능한 자연재난에 해당하며 그 중 태풍, 홍수, 가뭄, 산불 등 총 4종의 재난유형별로 가용한 최적의 위성영상을 분석하였다. 재난관측에 사용 가능한 대표적인 탑재체의 종류는 극궤도 지구관측 위성에서 광학과 SAR로 구분할 수 있다. 각 기본 특성에 따라 제공되는 정보의 종류가 분류되며 광학 센서는 태양복사 및 지구복사에너지 파장 영역 중 가시광선-근적외선-단파적외선-열적외선 파장대 영역의 분광 정보를 제공할 수 있는 다중 밴드들로 구성된다. 지표의 특정 대상이나 물질을 탐지하고 변화를 감지·분석하는데 유용하여 홍수, 태풍, 지진 등 자연 및 사회 재난·재해 관측에 유용하게 이용된다. SAR 센서는 장파장의 전자기파를 방출한 후 돌아오는 신호를 활용하여 대상에 대한 정보를 획득한다. 대기의 효과 및 요소를 투과하는 주파수 대역별 장파장 밴드 정보를 활용하여 고해상도의 대상 표면, 위치, 형태 등의 정보를 측량 및 관측하므로 중·광역 지역에 제약 없이 영상정보를 획득할 수 있어 산사태, 홍수, 지진, 등의 재난 모니터링에 유용하다. 이러한 다종 위성별 센서들의 특징(공간 해상도, 파장대별 밴드 특성, 관측폭, 재방문 주기 등)들을 분석하여 재난유형별로 가용한 무료/상용 지구관측위성을 분류한 결과 태풍에는 광역관측, 정지궤도 위성, 홍수에는 광학 및 SAR 고해상도 위성, 가뭄은 광역관측, 다분광 광학 위성 그리고 산불에는 정지궤도, 광학, SAR 위성이 적합함을 알 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.220.1-220.1
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• 2012

우주물체 전자광학 감시체계(OWL: Optical Wide-field Patrol)는 광학망원경을 통해 우주물체를 검출하는 시스템이다. 검출기 시스템의 하드웨어 구성은 Chopper, Filter Wheel, De-Rotator로 구성된 Wheel station과 CCD 카메라로 구성된다. Chopper는 CCD 영상에서 위성의 궤적을 자르는 역할을 하고 Filter Wheel은 관측대상의 파장 영역대를 선택하는 기능을 한다. 영상획득용 CCD카메라는 천문관측용 Full Frame 방식의 카메라를 사용하고 있으며 모델명 PL16803의 FLI 제품을 사용한다. 검출기시스템은 시스템 부팅 후 "Health check"를 통하여 검출기시스템의 상태를 점검하고 "과거이력관리" 및 "과거미처리 영상관리"를 점검하여 부팅 이전에 비상사태 등으로 인해, 비정상적으로 종료되어 처리되지 못한 명령이나 영상자료를 처리한다. 그리고 이에 대한 보고서를 기록하여 보관한다. 검출기시스템은 관측명령서(OCF: Observation Command File)를 받게 되면 자동 관측을 수행하며, 자동 관측 전에 "OCF 동기화"를 통하여 최신의 명령을 유지한다. 자동 관측이 종료된 후에는 획득한 영상을 처리하는 과정을 진행한다. 영상자료 처리과정 중에는 위성의 궤적을 "Line-Detection"을 통해 검출하고 World Coordinate System(WCS)를 계산 한 후, 이미지 상의 특정 위성 궤적의 좌표를 RA, DEC으로 표현되는 위치정보를 획득하도록 프로그램되어 있다. 이 외에도 운용 소프트웨어에는 자동 초점기능을 수행하는 기능도 포함하고 있다. 본 연구에서는 검출기 부분에 대한 설계 및 시험의 과정을 기술하였다.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.15 no.2
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• pp.103-108
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• 2022

Various studies have been conducted on cloud observation using all-sky images acquired with a wide-angle camera system since the early 21st century, but it is judged that an automatic observation system that can completely replace the eye observation has not been obtained. In this study, to verify the quantification of cloud observation, which is the final step of the algorithm proposed to automate the observation, the cloud distribution of the all-sky image and the corrected image were compared and analyzed. The reason is that clouds are formed at a certain height depending on the type, but like the retina image, the center of the lens is enlarged and the edges are reduced, but the effect of human learning ability and spatial awareness on cloud observation is unknown. As a result of this study, the average cloud observation error of the all-sky image and the corrected image was 1.23%. Therefore, when compared with the eye observation in the decile, the error due to correction is 1.23% of the observed amount, which is very less than the allowable error of the eye observation, and it does not include human error, so it is possible to collect accurately quantified data. Since the change in cloudiness due to the correction is insignificant, it was confirmed that accurate observations can be obtained even by omitting the unnecessary correction step and observing the cloudiness in the pre-correction image.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.155.1-155.1
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• 2012

한국천문연구원에서 개발 중인 외계행성 탐색시스템(Korea Microlensing Telescope Network, KMTNet)은 칠레, 남아프리카 공화국 및 호주에 3대의 동일한 사양을 갖는 1.6m 광시야 망원경과 $18K{\times}18K$ 모자이크 CCD 카메라를 설치하여 우리은하 중심방향에 대한 24시간 측광 모니터링을 통해 외계행성을 발견하는 것을 주된 연구목표로 가지고 있다. 특히 3개 관측소 중 가장 좋은 시상조건을 갖는 칠레 관측소의 경우에는 하룻밤에 최대 200GB의 관측 자료를 생산하고, 관측된 영상을 관측 다음날 네트워크를 통하여 모두 한국으로 가져온 후 일괄 자료처리과정을 거쳐 측광자료로 변환할 계획이다. 이에 우리는 효율적인 자료처리를 위해 관측영상을 특정 크기로 자르고 클러스터 시스템을 이용하여 분산 처리할 수 있는 파이프라인을 개발하였다. 이 발표에서는 우리가 구현한 KMTNet 자료처리 파이프라인의 전반적인 구성과 모의 관측 자료를 이용한 성능시험 결과 및 향후 영상자료의 증가에 따른 저장장치와 클러스터 시스템의 확장 계획에 대해 소개한다.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.18 no.1
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• pp.63-68
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• 2006

Time series of waterline changes during a flood/ebb cycle can be utilized for supplementary data for measuring bottom topography. The waterlines extracted from consecutive images are substituted for depth contours using water level data. The distances between contours are quantified through a rectification image process. This technique is applied to the Keunpoolan beach in the Daeijak Island near Incheon. A camera monitoring technique supported by natural water level changes produces bottom topography with high precision. It is also less time consuming and more economical. The technique also can be utilized effectively to the physical modeling f3r measuring bottom changes in the three dimensional basin.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.02a
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• pp.71-72
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• 2008

과학기술위성3호 부탑재체로 영상분광기(COMIS, Compact Hyperspectral Imager)가 선정되어 2007년 5월부터 개발이 진행되고 있다. COMIS는 2010년 과학기술위성3호에 탑재 발사되어, 위성 궤도 700km 상공에서 해상도 30m을 가지고, 30km 폭의 지표면 또는 대기를 관측할 수 있다. 현재까지 국내에서 개발된 위성탑재 지구관측카메라가 흑백이거나 다분광(3파장)으로 지구관측을 하는 것에 반하여 COMIS는 가시광 및 근적외선 영역에서 16${\sim}$62대역(4${\sim}$15nm 파장 분해능)의 초분광 관측을 수행하게 된다. 초분광 영상은 관측 대상 물성의 상세 구분이 가능한 관계로 군사적 활용을 포함한 원격 탐사의 주요 활용 분야로 대두되고 있다. 본 논문은 과학기술위성3호 부탑재체로 개발되는 영상분광기인 COMIS(Compact Hyperspectral Imager)의 전반적인 개념, 활용 과학을 먼저 소개하고 상세 광학 설계를 발표한다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.28.2-28.2
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• 2009

이 논문에서는 미소진동이 인공위성 영상품질에 끼치는 영향에 대해 살펴본다. 지구관측위성은 임무수행 시 영상의 지상전달 등을 위해 다양한 구동장치를 가동하며, 이로 인해 미소진동에 노출된다. 이러한 미소진동은 광학탑재체를 가진하여 초점면(Focal Plane)상의 영상운동을 야기하며, 이로 인해 영상품질이 저하된다. 특히, 고해상도 관측위성일수록 미소진동에 의한 영상품질의 저하가 커지므로, 위성개발 시에 영상품질에 대한 영향평가는 필수적이다. 이를 해석하기 위해서 키슬러플랫폼 위에서 진동원의 가진력을 측정 및 그 동특성을 분석한다. 이 가진원은 임무수행형상의 유한요소모델에 적용하여 광학탑재체 초점면의 영상운동을 계산하며, 최종적으로 영상품질에 미치는 영향을 평가한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.43 no.1
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• pp.40.2-40.2
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• 2018

외계행성 탐색시스템으로 관측한 영상은 한국천문연구원 본원에 있는 자료처리 시스템으로 실시간 전송된다. 이를 위해 한국과학기술정보연구원이 운영 중인 첨단망과 UDP 전송 프로그램을 활용하고 있으며 연간 약 140TB의 관측 영상을 칠레 55Mbps, 남아공 39Mbps, 호주 410Mbps의 속도로 전송하고 있다. 관측 영상이 전송되면 MEF 포맷으로 구조화 하고 bias, flat, crosstalk 보정과 bad pixel masking 등의 전처리 과정을 거쳐 각 연구과제별로 실시간 배포하고 있다. 중력렌즈 연구를 위한 우리 은하 중심부 관측영상은 차감영상 기법을 사용하여 약 3억 개의 별에 대해 측광하고 있으며, $18K{\times}18K$ 크기의 대용량 관측 영상을 빠르고 효율적으로 처리하기 위해 256개로 분할하여 분산처리하고 있다. 2014년부터 자료처리를 위한 시스템을 구축하고 증설하였으며 현재 11대의 서버(212Core)와 2.7PB의 NAS 스토리지를 운영하며 연간 700TB이상의 자료를 처리하고 있다. 우리은하 중심부 측광자료에서 검출된 변광 현상을 정리하여 측광데이터베이스를 구축하였다. 본 발표에서는 KMTNet 실시간 자료처리 과정에 대한 상세한 내용과 향후 자료처리 시스템 개선방향에 대해 소개한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.330-330
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• 2022

우리나라에서 발생하는 기상 재해 현상은 주로 태풍, 집중호우, 장마 등 인명 및 경제적인 피해가 크며, 단기간에 국지적으로 나타난다. 현재 재해 감시 및 예보는 주로 종관기상관측체계를 이용하고 있다. 하지만, 우리나라의 복잡한 지형, 인구 밀집 지형, 관측 시기가 일정하지 않은 지형과 같은 조건에서 미계측 자료 및 지역이 다수 존재 때문에 강수의 공간 분포와 강도에 대한 정밀한 정보를 제공하지 못하는 실정이다. 최근 광범위한 관측영역과 공간 분해능의 개선, 자료추출 알고리즘의 개발로 전세계적으로 위성영상 기반 기상관측 자료의 활용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 한반도 지역의 지상 관측데이터와 전지구 격자형 위성 강우자료를 비교하여 한반도의 적용성을 분석하고자 한다. 다양한 위성영상 기반 기상자료인 Climate Hazards Groups InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Climate Data Record (PERSIANN-CDR), Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Cloud Classification System (PERSIANN-CCS) 4개의 강우위성영상을 수집하여, 1991년부터 2020년까지 30년 데이터를 활용하였다. 강수량 변동성 비교를 위하여 기상청의 종관기상관측장비 (Automated Synoptic Observation System, ASOS), 자동기상관측시설 (Automatic Weather System, AWS) 데이터와 상관 분석을 수행하고, 강우위성영상의 국내 적합성을 판단하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.10a
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• pp.893-896
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• 2007

본 논문에서 제안하는 시스템은 Ladle 나탕의 상태를 카메라를 사용하여 Ladle 탕면을 관측하고 획득한 영상데이터를 주조정장치로 보내게 되는데, 이러한 영상데이터를 보내기 위해서는 유선 송수신 방식은 Ladle의 회전 특성상 사용하지 못하므로 무선 송수신 방식을 사용한다. 또한 초고온 환경이므로 고온에 견딜 수 있도록 Housing 기술을 이용한 Dual 영상카메라 장착 관측시스템을 구축하고, 탕면 거리, 버블 영상 등을 통해 그 크기를 산출하는 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬에 따라 20분의 연주시간에 대하여 19.25Cm의 지름을 가친 Bubble의 크기를 계산할 수 있었다.