• 천문학논총
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• 제21권2호
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• pp.21-26
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• 2006

A Korean team (Korea Astronomy and Space Science Institute, Korea Basic Science Institute, and Kyung Hee University) takes part in an international cooperation project called CIBER (Cosmic Infrared Background ExpeRiment), which has begun with Jet Propulsion Laboratory (JPL) in USA and Institute of Space and Astronautical Science (ISAS) in Japan. CIBER is a rocket-borne instrument, of which the scientific goal is to measure the cosmic near-infrared extra-galactic background to search for signatures of primordial galaxy formation. CIBER consists of a wide-field two-color camera, a low-resolution absolute spectrometer, and a high-resolution narrow-band imaging spectrometer. The Korean team is in charge of the ground support electronics and manufacturing of optical parts of the narrow-band spectrometer, which will provide excellent opportunities for science and technology to Korean infrared groups.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.99-102
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• 2012

지표면 온도는 토지피복의 상태, 식생의 분포 상태, 토양수분, 증발산 등의 영향으로 많은 차이를 가지게 되며, 지면-대기의 상호순환의 중요한 인자로써 기후모델 및 농업 등의 기본적인 데이터로 사용되고 있다. 이러한 지표면의 온도를 정확하게 파악하는 것은 수문학적 관점 및 기상적인 관점에서 매우 중요하다. 기존에 LST (Land Surface Temperature, 지표면온도), ET (EvapoTranspiration, 증발산), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, 정규식생지수) 등의 검증이 많이 이루어진 MODIS위성의 Terra/Aqua센서는 한반도를 스캔하고 지나갈 때의 순간적인 데이터를 산출된다. 공간적인 면에서는 많은 이점이 있으나 시간적인 면에서는 시간에 따른 인자들의 변동성을 파악 하는데는 많은 문제가 있다. 그렇기 때문에 시 공간적으로 변화양상을 측정 할 수 있는 정지궤도위성의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 2010년 6월 27일 발사된 정지궤도위성인 천리안의 데이터를 활용하였다. 천리안 위성은 기상 센서와 해양관측 센서 그리고 통신센서를 가진 위성이다. 천리안 위성의 기상 센서는 MTSAT-1 위성과 같은 적외선 센서를 탑재하고 있으며, 평시에는 15분 단위의 데이터를 산출하게 된다. 천리안에서 제공되는 많은 Product(강우강도, 해수면온도, 가강수량, 지구방출복사 등)는 수자원 및 기상에 관련된 데이터가 제공된다. 하지만 아직 검증이 많이 이루어지지 못하였다. 그래서 천리안 위성 데이터인 지표면 온도자료를 이용하여 천리안 위성의 효율성에 대해서 알아보고자 하며, 기존의 검증이 많이 이루어진 MODIS의 데이터와의 상관성을 분석하고 지상과의 관계를 검증 및 비교하여 천리안 위성의 활용성에 대해서 알아보려고 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.62-73
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• 2008

본 논문에서는 능동방식의 870 nm 적외선 및 5.8 GHz 주파수 통합방식으로 운영되는 고속도로 자동 요금징수 시스템의 능동주파수방식에 대한 국내 표준 개선방안을 제시한 것으로 2007년말 전국에서 운영되고 있다. 본 표준 개선방안은 5.8 GHz 대역의 ITS전용 단거리 무선통신 표준 중 개방형 시스템간 상호접속 참조모델을 기준하여 OSI 1, 2, 7 계층 중 차량단말기와 노변장치간 다중접속을 위한 상호호환성을 제공하는 물리계층을 중심으로 실제 운영중인 시스템 개선방안을 도출하였다. 즉, 기존 표준에서 복사전력의 경우 전송거리에 따라 Class1 (10 m이내)과 Class2 (100 m 이내)로 구분하였으나 Class1 단일규격으로 2004년 정보통신부고시에 의거하여 운영되고 있고, 통신영역내의 입사전력 한계치의 경우 실제 운영중인 자동 요금징수시스템의 운영방안을 고려하여 측정 결과치를 표준에 반영하도록 하였다. 즉, 자동 요금징수 시스템 운영상 필요한 부분에 대해 사업자 시스템간의 호환성 및 안정성을 확보하기 위해서 복사전력, 통신영역에서의 입사전력, 의사응답의 표준개선을 제안하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권2호
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• pp.73-86
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• 2016

이 연구에서는 Suomi-National Polar Partnership(Suomi-NPP) 위성에 탑재된 Visible Infrared Imaging Radiometer Suite(VIIRS) 센서의 Day/Night Band(DNB)로부터 측정된 인공광원 복사휘도 정보를 이용하여 우리나라 소도시들에서 야간 에어로졸 광학두께를 추정하는 방법을 개발하였다. 개발된 알고리즘에서는 야간에 도시의 인공광원들로부터 방출되는 빛을 광원으로하여 Beer의 복사 감쇠법칙이 이용되었으며, VIIRS의 적외선 영역 M밴드 관측자료를 사용하여 구름화소를 제거함으로써 청천화소에 대하여 에어로졸 광학두께를 산출하였다. 본 연구에서 산출된 야간 에어로졸 광학두께 결과는 주간 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 센서로부터 산출된 자료와 비교 검증하였다. 검증 결과, 도시에 따라 0.6~0.7이상의 상관계수와 0.14~0.18 범위의 제곱근-평균-제곱 차이(Root-Mean-Square Difference; RMSD)를 보였다. 추가적으로 야간 에어로졸 광학두께에 영향을 미치는 인자들에 대한 민감도 실험을 수행하여 개발된 알고리즘의 산출 오차의 범위를 추정하였다. 본 연구를 통하여 우리나라에서 야간에 DNB채널 관측자료를 이용하여 에어로졸 광학두께를 추정할 수 있는 가능성을 확인 하였으며, 개발된 알고리즘의 지속적인 개발 및 개선이 이루어진다면 향후 국내에서 기존에 부족했던 야간 에어로졸 정보의 산출에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권6호
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• pp.507-518
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• 2006

지표면에서 방출된 $11{\mu}m$와 $12{\mu}m$의 복사량은 대기 입자에 의해 선택적으로 산란되고 흡수된다. 에어로솔이 대기 중에 존재할 경우 지표면에서 방출되는 $11{\mu}m$의 복사량이 $12{\mu}m$보다 흡수를 많이 하므로 밝기 온도가 낮게 나타나고, 반대로 구름에 대해서는 $12{\mu}m$가 흡수를 많이 하여 $11{\mu}m$의 밝기 온도가 높게 나타난다. 그러므로 $11{\mu}m$와 $12{\mu}m$의 밝기 온도 차이(BTD)를 통해 구름과 에어로솔의 존재 유무를 판별할 수 있고, 에어로솔의 광학 두께를 추정할 수 있다. 본 연구에서는 대기의 구성 물질과 연직 분포 상태, 지표면의 온도와 형태, 그리고 에어로솔의 구성성분에 따라 BTD 경계값과 민감도를 분석하였다. BTD 경계값은 이론적으로 $0^{\circ}K$라고 알려져 있으나 본 연구에서 US 표준 대기 상태일 때 $0.8^{\circ}K$의 경계값을 보인다. BTD 값은 태양 천정각, 에어로솔의 고도, 지표면 반사도, 그리고 대기의 연직적 온도 분포에 따라서는 영향을 적게 받았다. 그러나 위성 천정각, 지표면 온도와 방출율, 연직적 수증기 분포에 대해 영향이 크게 나타나며 에어로솔 탐지에 50%이상의 오차를 유발할 수도 있다. 그러므로 BTD 방법을 사용하는데 있어 주의가 요구되며, BTD값에 영향을 미치는 인자를 보정해 준다면 좀 더 정확한 에어로솔 탐지가 가능하리라 사료된다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.34-41
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• 2015

정상 및 비정상상태의 화재조건에서 설치가 용이하고 저가형인 판형 열유속계(PT)의 적용성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열원으로서 적외선 복사 히터와 C3H8이 적용된 정사각형 버너가 사용되었다. PT의 상대적 측정 정확도는 Gardon-type 열유속 미터를 이용한 측정결과와의 비교를 통해 평가되었다. 정상 및 비정상상태의 화재조건에서 PT의 최적 크기 및 두께는 측정 정확도와 실용적 관점에서 각각 100 mm와 0.6 mm로 확인되었다. 이 결과들은 PT의 크기 및 두께의 변화에 따른 전도 열손실과 열관성에 의해 설명되었다. 또한 Slow보다 빠른 화재 성장속도의 조건에서 PT를 이용한 열유속 측정에는 상당한 주의가 요구됨을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.32-40
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• 2013

Boltwood 구름센서는 구름으로부터 복사되는 적외선을 감지하여 구름의 유무와 많고 적음을 판별할 수 있는 기상센서의 한 종류이다. 이 구름센서는 한국천문연구원이 진행하고 있는 국가현안과제의 일환인 우주물체 전자광학 감시체계 시스템(OWL, Optical Wide-field patroL)에 사용될 계획이다. 실제 시스템 적용에 앞서, Boltwood 구름센서를 충북대학교 천문대에 설치, 약 2주간 구름센서의 구름감지 성능 시험을 위한 관측을 진행하였다. 구름센서의 성능과 비교할 대상으로 충북대학교 천문대에 현재 설치, 운영 중인 구름량 측정을 위한 CCD 관측시스템을 이용하였다. 성능 테스트 결과, 하늘과 지상의 온도차이와 측광 자료의 별 개수간 명확한 상관관계가 도출되지 못했다. 그 원인으로는 시험 환경상의 문제와 Boltwood 구름센서의 내부 알고리즘 및 하드웨어에 대한 정보공개가 제한 때문인 것으로 판단된다. 이 논문에서는 Boltwood 구름센서와 CCD 관측시스템의 구름지수를 비교, 분석한 과정과 그 상세 결과를 제시하고자 한다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.40.2-40.2
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• 2010

MIRIS 우주관측카메라는 과학기술위성 3호의 주탑재체로서 $0.8{\sim}2.0{\mu}m$의 근적외선영역에서 우주배경복사와 우리은하 평면의 Pa-$\alpha$ survey 관측을 목적으로 한다. 이러한 임무를 수행하기 위해 MIRIS 우주관측카메라에는 MCT(HgCdTe) IR 검출기가 사용되고 6개의 필터를 장착할 수 있는 필터휠이 설계되었으며, 열잡음을 줄이고 원하는 SNR을 얻기 위해 모두 100K 이하로 냉각이 요구된다. 효과적인 냉각 및 저온유지를 위해서 외부의 열을 1차적으로 차단하는 Cryostat 외부용기와 100K 이하로 냉각되는 내부 Cold Box의 이중구조를 가지는 Dewar가 설계 되었다. 내부 Cold Box의 냉각은 소형 stirling cooler로 이루어지고 외부의 열 유입량이 Cooler의 냉각용량을 넘지 않도록 설계하였다. Cryostat 외부용기는 radiation cooling으로 냉각되어 200K 이하의 온도를 유지하며 내부 Cold Box로의 열유입을 최소화하기 위해 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 단열 지지대와 MLI(Multi Layer Insulation)가 사용된다. 또한 100K으로 냉각시 필터고정부와 Cold Box 구조에서 일어날 수 있는 구조적인 피로도를 줄이고 열변형에 의한 문제를 방지하기 위한 고려가 설계에 포함되었다. FM(Flight Model)은 고진공 환경의 우주공간에서 문제가 발생하지 않도록 설계되었다. 또한 EQM 진동시험결과를 토대로 발사환경에서 발생하는 강한 진동을 견딜 수 있도록 FEM(Finite Elements Method) 구조해석을 통하여 필터고정부에 flexible structure 설계와 완충제를 추가하고 필터휠 구동부와 harness 고정부 및 cooler 지지부를 비롯한 전체 구조물에서 충분히 진동을 극복할 수 있도록 설계하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.474-480
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• 2011

지구의 저궤도에서 운용되는 영상센서는 극저온 환경에서 태양 복사 뿐 아니라 지구의 적외선 및 알베도(Albedo)의 영향을 받는다. 극한 환경에 노출되는 영상센서는 작동/비작 동시 허용 온도를 벗어나지 않도록 열설계가 필요하며, 정상상태 에너지 평형식을 통해 필요한 방열판 면적 및 히터 예비 설계 값을 설정한다. 일반적으로 위성체 패널에 주기를 갖는 발열장비가 장착되어, 패널의 일부를 방열판 면적으로 설계한다. 본 논문에서는 위성체와 분리하여 설계하는 영상센서의 열제어를 위하여, 내부에서 항상 발열하는 장비의 열을 히트파이프를 이용하여 패널에 장착된 방열판으로 효과적으로 전달하도록 설계하였다. 예비 설계값을 기준으로 수치해석에 기반을 두는 SINDA를 이용하여 궤도 열해석을 실시하여, 방열 면적 및 히터 설계는 쉽고 빠르게 계산되어졌다. 또한, 방열 성능을 유지하면서 질량을 줄이도록 방열판을 립형상(Rib-type)으로 설계하였으며, 궤도 열해석 결과, 영상센서의 열적 요구사항을 만족함을 검증하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제36권5호
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• pp.406-412
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• 2003

FT-IR and thermography were used to investigate the infrared radiation characteristic of SiO$_2$ film and SiO$_2$/Fe$_2$O$_3$film coated on aluminum. Through FT-TR spectrum, SiO$_2$film showed high infrared absorption in accordance with the stretching vibration of Si-O-Si, and as$ Fe_2$$O_3$was mixed additional absorption band appeared resulting from the stretching vibration of Fe-O at $590cm^{-1}$ and the bond of Si-O-Fe at $900 cm^{-1}$ The two kinds of film measured by the integration method and the reflective method coincided with each other in the wavelength area of infrared absorption and radiation, and corresponded well with Kirchhoff's law as the infrared emissivity is high in wavelength where infrared absorption rate is high. The emissivity of $SiO_2$ film was 0.65 and that of $SiO_2$/Fe$_2$$O_3$film was 0.77, so the addition of$ Fe_2$$O_3$ raised the infrared emissivity by approximately 13%.$ SiO_2$$Fe_2$$O_3$ film is efficient as an infrared radiator at below $100^{\circ}C$. The temperature of heat radiation after 7 minutes was 117$^{\circ}C$ in aluminum plate and $155^{\circ}C$ in $SiO_2$$Fe_2$$O_3$ film, $38^{\circ}C$ higher than the former.