• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제39권1호
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• pp.53.1-53.1
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• 2014

본 연구에서는 고궤도 및 원거리 우주물체의 추적 및 관측이 용이한 광학관측 시스템을 이용하여 정지궤도위성을 관측하였고, 광도곡선 분석을 통해 식별정보를 획득하였다. 정지궤도 위성은 자세에어 방법에 따라 회전 안정화 위성과 3축 안정화 위성으로 나뉘며, 3축 안정화 위성은 다시 통신위성과 지구관측 위성 등으로 나뉜다. 회전 안정화 위성의 식별 연구를 위해 중국의 FY-2 위성을 관측대상으로 선정하였고, 3축 안정화 위성의 식별을 위해 한국의 COMS-1 위성을 관측 대상으로 선정하였다. 회전안정화 위성은 Sidereal Tracking Mode로 관측하면 위성의 궤적이 선 모양으로 나타난다. 이때 나타난 궤적의 pixel value 값을 확인하면 일정한 주기로 밝기가 변화 하는 것을 확인할 수 있으며, FFT를 수행하면 위성의 회전율과 회전 주기를 구할 수 있다. 3축 안정화 위성은 Stare Mode로 관측하여 측광하면 광도곡선을 획득할 수 있다. 위성의 형상을 결정하는 본체, 안테나, 태양전지판을 모델링하여 광도곡선 시뮬레이션결과와 비교하면 각각의 형상이 광도곡선에 미치는 영향과 특징을 알 수 있고, 이를 통해 식별정보를 획득할 수 있다. 이상의 분석을 통해 얻은 FY-2위성과 COMS-1 위성의 식별정보를 제시하고 향후 우주물체 식별 연구에 활용하고자 한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제37권2호
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• pp.226.2-226.2
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• 2012

해양관측위성 2호(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)는 2017년에 미션이 종료되는 천리안 해양관측위성(GOCI)의 후속 위성으로, 2018년 발사 예정이다. 해양관측위성 2호는 천리안 해양관측위성과 동일한 정지궤도위성으로 동경 128.2도 적도상공에 위치하여 임무를 수행하게 된다. 총 13개의 분광밴드로 관측이 이루어지며, 370 nm ~ 900 nm(VIS/NIR) 11개, $0.9{\mu}m{\sim}1.3{\mu}m$ (SWIR) 2개의 분광밴드로 구성될 예정이다. 관측모드는 지역 관측(LA, Local Area)과 전구관측(Full Disk)으로 구성되며, 지역관측은 천리안 해양관측위성과 동일한 한반도 중심 $2,500km{\times}2,500km$ 영역에 대하여 천리안 대비 2배 향상된 공간해상도 250m로 관측할 예정이다. 관측 횟수는 기본적으로 기존 천리안 해양관측위성과 동일하게 낮시간 기준 1일 8회 관측이 이뤄지지만, 태양고도가 높은 하절기에는 1일 10회 관측이 수행된다. 전구관측은 $12,800km{\times}12,800km$ 이상의 영역을 관측하며 전지구적 관점의 해양 기후변화 관측 임무를 수행하며, 1일 1회 준실시간 형태로 관측이 진행된다. 본 연구에서는 정지궤도에서의 관측으로 인한 지역관측 영역 내에서 위치별 공간해상도의 차이, 탑재 예정 광검출기의 각 후보별 촬영 슬롯 개수의 변화와 지역관측 영역에서 계절에 따른 태양고도 변화 분석을 통한 1일 관측 횟수에 대해 논하고자 한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• 제2권1호
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• pp.63-72
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• 2003

On the basis of sensor types, satellites can be classified by two types, which are optical observation satellite and radar observation satellite. A satellite type is selected according to the specific mission. Optical observation satellite is more appropriate for getting high geometric resolution images and radar observation satellite is more appropriate for getting images independent of weather condition the more a demand of satellite increases, the more an importance of information increases. Therefore, development trend and state of earth observation satellite are surveyed and described in this paper. In the future, domestic development of satellites will be planned considering trend of satellite technologies.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.27.3-27.3
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• 2010

편대비행위성을 이용하여 우주간섭계 영상시스템을 구현하였을때 위성의 배치에 따른 점분포함수(Point Spread Function, PSF)를 계산하고 관측될 영상을 예측하여 편대비행위성 간섭계 관측시스템의 예상되는 성능을 분석하였다. 적외선과 가시광 영역에서 관측하는 경우에 대하여 단일구경과 합성구경 관측시스템의 점분포함수를 계산하고 이에 해당되는 예측 영상의 해상도를 비교하였을 때, 합성구경으로 관측 시 더 높은 해상도를 보이는 것을 확인하였다. 또한 편대비행 위성을 이용하여 합성구경 관측을 하는 경우에 대하여 단순한 원형 배열뿐만 아니라 간섭계 관측에 유리한 골레이(Golay) 배열 등 다양한 위성 배치에 따른 점분포함수를 구하고 비교하여 위성 배치에 따른 간섭계관측 시스템의 성능 차이를 분석하였다. 이 결과를 통하여 실제 편대비행위성을 이용하여 간섭계 관측시스템을 구현할 때, 관측시스템을 구성하는 편대 위성의 개수와 배치를 효율적으로 결정할 수 있는 토대를 마련하였다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.78-78
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• 2004

인공위성의 추적 및 관측은 일반적인 천체관측 시스템과는 다른 특성을 요구한다. 특히 저궤도 인공위성은 추적 및 관측에 있어서 이러한 시스템의 특성이 더욱 강하게 나타난다. 경희대학교 인공위성관측소(KOSOF: KyungHee Optical Satellite Observing Facility)에서는 인공위성 관측용 시스템을 개발해오고 있으며, 자체적으로 개발한 시스템을 통해 중ㆍ고궤도 인공위성의 측광 및 분광관측을 수행하고 있다. (중략)

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.62-62
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• 2004

망원경을 이용하는 위성의 광학관측으로부터 적경과 적위 또는 방위각과 고도각의 관측데이터를 얻을 수 있다. 이러한 세 쌍의 관측데이터를 이용해 위성의 궤도를 결정하는 방법을 예비궤도 결정법이라 하는데, Laplace, Gauss 및 double r-iteration 방법이 있다. 위성의 정밀궤도 결정을 위해서 광학, 레이더 및 레이저를 이용한 다수의 관측데이터가 필요하며, 특히 위성의 초기 궤도정보가 반드시 요구되는데, 이는 예비궤도 결정법을 통해서 얻을 수 있다. (중략)

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제42권1호
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• pp.40.2-40.2
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• 2017

인공위성을 이용한 우주망원경 및 우주탐사장비는 천문학 및 우주과학 연구에 매우 중요한 관측 장비로서 지상에서 불가능한 다양한 파장대에서 관측을 수행하고 있다. 이러한 우주망원경의 경우 개발기간과 비용 또한 상대적으로 매우 큰 규모를 가지고 있다. 또한 장시간의 관측을 위한 관측위성의 운영 신뢰도 확보와 결과 활용을 위해 많은 연구 인력이 투입되는 거대 연구개발 사업이다. 그러나 최근에는 초소형 인공위성을 이용하여 여러 우주관측 및 실험이 수행되고 있다. 큐브위성으로 명명되어 있는 초소형 인공위성은 크기와 전력의 제한은 있지만 상대적으로 단기간의 개발일정과 저비용으로 전 세계적으로 폭발적인 성장을 하고 있는 관측기술이다. 경희대학교에서는 CINEMA라는 2개의 큐브위성을 개발 운영하였고, SIGMA 라는 큐브위성을 개발하여 발사를 기다리고 있다. 또한 향 후 광학관측을 위한 초소형 인공위성을 기획하고 있다. 국내에서는 천문우주용으로 제작되는 위성이외에도 다양한 기술검증용 위성이 10여기 이상 제작되고 있는 상황이다. 이에 초소형인공위성의 동향과 향 후 천문우주 관측에 활용 할 수 있는 방안에 대하여 논의 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.10-14
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• 2016

육상의 증발산량(evapotranspiration, ET)은 대기 중 수증기의 상변화를 통해 대기와 지표 사이의 물과 에너지 순환에 영향을 미치며, 강수량, 유출량과 함께 수자원에 영향을 미치는 주요 인자이다. 강수량과 유출량은 직접 관측이 가능한 반면, 증발산량은 숨어있는 잠열로서 관측하기 어렵다. 플럭스 타워나 라이지메타(Lysimeter) 등을 이용하여 증발산량을 직접 관측하고 있으나 이들 지상관측은 일부 지점(point)에서 제한적으로 이루어지고 있으며, 관측 지점의 수를 확대하게되면 관측 기기의 유지 보수 등의 많은 시간과 비용이 든다는 한계가 있다. 이러한 지상관측의 한계를 극복하고 넓은 영역의 증발산량 변화를 관측하기 위해 위성을 이용한 증발산량을 추정하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기상청 국가기상위성센터(National Meteorological Satellite Center, NMSC)에서는 우리나라 최초의 정지 기상 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 자료를 지표 에너지 수지식(Surface Energy Budget Equation)에 적용하여 동아시아 지역의 지면과 식생 특성을 반영한 '일(daily) 증발산량 산출 알고리즘'을 개발하였다. 현열을 계산하기 위해 다양한 입력 변수가 사용되어지고 계산 과정이 복잡하기 때문에, 본 연구에서는 '반 경험적인 계수인 B 계수 모델'을 사용하여 현열 산출 기법을 단순화하였다. 본 알고리즘을 이용하여 2011년 4월부터 현재까지 동아시아(위도 $20{\sim}50^{\circ}N$, 경도 $100{\sim}145^{\circ}E$)의 해상도 1km의 일 증발산량을 산출하였고, 위성 증발산량의 검증을 위해 지면 특성이 다른 청미천(농경지), 설마천(혼효림) 지역의 플럭스 타워 증발산량 자료(유량조사사업단 제공)와 비교 분석하였다. 2011년 4월부터 2014년 12월까지 청미천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 665개 자료에 대하여 RMSE는 2.82 mm/day, Bias는 2.56 mm/day의 결과를 보였다. 동일한 기간에 대하여 설마천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 582개 자료에 대하여 RMSE는 1.92 mm/day, Bias는 1.45 mm/day의 결과를 보였다. 기상청 국가기상위성센터의 위성증발산량이 봄과 가을철에 다소 높게 산출되는 경향이 있었으나, 증발산량의 변화경향은 유사하게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 동아시아 지역 위성 증발산량 변화를 감시하고 있으며 향후, 수문 및 기후 분야에서 가뭄 모니터링 등의 연구에도 활용할 수 있을 것이다.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• 제4권1호
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• pp.68-73
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• 2006

1990년대 중반이후 선진외국의 위성 제작사들은 상업적인 목적으로 소형 위성체에 고해상도 광학 탑재체를 탑재한 위성을 개발하기 시작하였다. 특히 미국의 Lockheed Martin사에서 IKONOS라는 상업용 고해상도 지구관측 위성을 개발한 이후 미국 및 유럽의 선진외국 사에서 유사한 위성을 개발하여 미국 내 정부의 수요 및 해외고객의 수요를 충족시켰다. 최근 다음 세대 위성의 개발이 진행되어 1-2년 내에 발사를 앞두고 있는데 미국 내의 개발 동향은 위성의 대형화를 통한 성능 및 수명 증대와 더불어 고용량 자세제어 작동기를 사용한 고 기동성능 확보로 요약할 수 있으며, 탑재체 성능의 경우에는 PAN 채널의 경우 0.5 m 이하의 해상도를 갖는 성능 증대를 보이고 있다. 본 기술동향에서는 기존의 개발 되어있는 고해상도 지구관측위성의 특성을 살펴보고 향후 지구 저궤도 고해상도 관측위성의 개발동향에 대하여 분석하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• 제37권2호
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• pp.163.1-163.1
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• 2012

이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.