• 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.

• 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.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.53-58
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• 2008

인공위성을 통해 취득된 데이터들은 지상국의 수신처리시스템을 거쳐 표준영상으로 생산되며, 생산된 영상으로부터 사용자에게 의미 있고, 가치 있는 정보를 이끌어 내는 판독의 단계를 수행하게 된다. 본 연구에서는 원격탐사의 전반적인 이해를 돕기 위한 교육적 모델로서 캔샛 프로그램을 도입하였다. 캔샛 프로그램은 스탠포드대 로버트 트윙 교수의 제안으로 학생들에게 한 학기의 짧은 시간에 실제 인공위성의 설계, 해석, 제작, 조립, 시험, 발사, 운용 등 전반적인 시스템의 이해를 도모하기 위한 1Kg 이하의 캔 크기의 초소형 위성을 개발하는 교육 프로그램이다. 본 연구는 한국과학영재학교 R&E 프로그램의 지원으로 시작하였으며, 실제 초소형 위성 캔샛('KSAsat'으로 명명)을 직접 설계, 제작, 조립하고 최종적으로 발사 운용 시험을 수행하였다. 주 탑재체로 일반 상용 디지털 카메라를 장착하였으며, GPS, 광센서, 3 축 가속도계, 온도센서, 압력센서를 탑재하였다. 비행시험을 통해 성공적으로 영상을 취득하고, 각종 센서로부터의 데이터를 지상국으로 전송 받았다. 지상국을 통해 처리 되어진 데이터로부터 의미 있는 정보를 추출하는 판단의 단계를 거쳐 원격탐사의 전반적인 교육을 성공적으로 수행할 수 있었다. 본 논문에서 캔샛 프로그램이 원격탐사 교육에도 충분히 활용될 수 있음을 보였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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• pp.22-25
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• 2003

EOC(Electro Optical Camera)는 한반도 및 전 세계 육지 영역 관측용으로 설계되었다. EOC는 1999년 12월 21일 발사된 다목적 실용위성 1호에 탑재되어 가시광 대역(510 ～730nm)으로 입사하는 복사 정보를 수집해 왔다. 획득된 EOC 영상 자료는 다목적 실용위성 1호의 탑재체 자료전송 시스템(Payload Data Transmission System, PDTS)을 통해 지상으로 전송되며, 수신된 자료에 대한 방사 보정 및 기하 보정 등의 일련의 전처리(Pre-processing) 과정을 거쳐 EOC 표준 영상이 생성된다. EOC 영상에 대한 MTF 보상은 방사 보정 후 수행될 수 있으며, 다목적 실용위성 지상국에서는 사용자의 요구에 따라 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 수행하고 그 결과를 제공한다. MTF 보상은 EOC의 점 확산 함수(Point Spread Function)를 이용하여 수행되며, 현재 Wiener 필터를 이용하여 수행되고 있다. 본문에서는 현재 다목적 실용위성 1호 영상처리시스템의 EOC 영상에 대한 MTF 보상을 소개하고, EOC의 점 확산 함수에 기초하여 역 필터(Inverse Filter) 및 의사 역 필터(Pseudo Inverse Filter)를 제작, EOC 영상에 대한 MTF 보상 수행 후 그 결과를 Wiener 필터를 이용한 결과와 비교, 분석한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.79-79
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• 2023

국제사회는 신기후체제 출범(COP21, '15)을 통해 선진국뿐만 아니라 개도국에도 2020년부터 탄소감축 의무를 부과하고 있다. 이에 우리나라와 경제적으로 밀접한 동남아시아 국가에서는 신재생에너지 분야에 대한 관심이 매우 높다. 예로써 말레이시아에서는 신재생에너지 비중을 2025년 31%, 2035년에는 40%까지 제고시키다는 계획이며, 인도네시아는 2070년 완전한 탄소중립 달성을 목표로 태양광 및 바이오에너지 비중을 확대하고 있다. 특히 수상태양광은 댐 수면을 활용함에 따라 입지의 영향이 적고 최적부지 확보가 용이하다는 이유에서 기존 지상 태양광의 문제점을 해소하는 대안으로 부상하고 있다. 이에 본 연구에서는 지리적·기술적 여건의 관점에서 향후 시장 성장성이 클 것으로 판단되는 동남아시아 주요 협력국가를 대상으로 전력 동향 및 향후 발전 전망 등을 분석함으로써 수상태양광 분야의 전략적 타겟시장을 선정, 제시하고자 한다.

• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권4호
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• pp.421-428
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• 2001

위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속 능력, 이동 통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 고유의 특징으로 인해 초 고속 정보 통신망 구축에 중요한 역할을 할 것이다. 또한 위성통신은 앞으로 도래할 브로드 캐스팅 및 멀티미디어 서비스 등의 통신환경을 지원하며, 지상중계망의 장애 및 트래픽 폭 주시에 대체경로를 제공함으로써 지상망 중심으로 진화·발전되어 온 B-ISDN망과 상호 보 완적인 보완망으로서의 역할을 수행할 것이다. 따라서 지상 B-ISDN과 위성망의 통합은 지 상망의 효율성고 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 국가의 모든 통신망을 하나의 정 보 통신망으로 구성하여 국가의 정보를 효율적으로 이용, 관리 및 운용할 수 있기 때문에 위성망과 B-ISDN간의 연동에 대한 연구는 필수적이다. 본 논문에서는 OBP(On-Board Processing) 탑재 위성 B-ISDN 중계망의 호 처리 절차 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-ISDN 신호 시스템인 DSS2(Digital Subscriber Signalling No.2) 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP(B-ISDN User Part) 프로토콜, S-BISUP(Satellite BISUP) 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점 연결을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이 를 토대로 OBP 탑재 위성 B-ISDN 중계망 연동을 위한 기본 호 처리 절차를 설계 및 검증 하고, 이를 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.1267-1270
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• 2000

위성통신 시스템은 기존의 지상망이나 광 케이블 기술에 비해 통신 대역폭의 유연성과 다중 접속능력, 이동통신, 광역성, 멀티포인트 및 브로드캐스팅 등의 본래의 특징으로 인해 초고속정보통신망 구축에 중요한 역할을 하게 된다. 특히 OBP (On-Board Processing) 기술을 적용하면 기존 위성통신 탑재장치의 수동적인 중계 기능 이외에 복조/재변조, 부호/복호화 및 오류정정, 중계기 및 빔간의 상호 연결/절체 등의 새로운 기능이 추가되어 능동적인 중계를 가능하게 함으로써 통신 품질의 향상, 통신 링크의 전송 효율 개선, 전송 용량 증대 등의 장점을 갖고있다. OBP 탑재 위성 B-IDSN 중계망은 하나의 거대한 가상 ATM 교환기로 간주되고, 여러중계 지구국들중 목적 중계 지구국으로 패킷들을 직접 라우팅 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문은 OBP 탑재 위성 B-ISDN 연동 프로토콜 연구를 수행하는 것으로서, 위성 B-ISDN 구조와 각 지구국별 신호 기능 및 B-IDSN 신호 시스템인 DSS2 계층 3 신호 프로토콜, B-ISUP 프로토콜, S-BISUP 프로토콜의 구조를 분석하였다. 또한 점-대-다지점을 위한 B-ISDN의 연결과 소유권 및 각각의 프로토콜에 대한 메시지와 프리미티브를 정의하여, 이를 토대로 OBP 탑재 위성 B-IDSN 연동 프로토콜의 기본 호 처리 절차를 설계 및 구현하고, 이를 테스트하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권4호
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• pp.341-369
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• 2005

이 연구는 새로운 광학원격탐사자료로 대두되고 있는 초분광영상의 기본적 특성과 용어에 관한 정의를 검토하고, 지금까지 초분광영상과 관련된 주요 처리기법 및 활용분야를 광범위하게 검토하여 국내에서 초분광영상 기술의 활용을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다. 먼저 문헌자료와 인터넷 검색을 통하여 항공기 및 위성탑재 센서와 지상용 카메라 등 현존하는 초분광센서의 종류 및 특성을 제시하였다 초분광영상과 관련된 연구 현황을 분석하기 위하여 원격탐사와 관련된 주요 국제학술지와 초분광영상 관련 학술발표회에서 발표된 논문들을 선정하여 센서별, 영상처리기법별, 주요 활용분야별로 나누어 정리하였다. 현재 항공기 및 위성 탑재 초분광영상 센서의 종류가 증가하고 있는 추세지만, 지금까지 초분광영상과 관련된 연구의 주된 부분은 미국 항공우주국에서 개발된 AVIRIS영상자료를 토대로 하고 있다. 기존의 다중분광영상에 보다 많은 분광밴드를 가진 초분광영상의 특성을 최대한 이용할 수 있는 영상처리기법이 개발되고 있다. 대기보정, 분광혼합분석, 특징추출 등이 초분광영상처리와 관련된 중요한 분야로 대두되고 있으나, 아직까지 보편적인 초분광영상 처리기술로 자리 잡기까지는 보다 많은 연구가 필요한 실정이다. 초분광영상이 가지고 있는 분광특성 정보를 최대한 이용하기에 적합한 암석 및 광물탐사가 초기의 주된 활용분야였으나, 식물의 물리화학적 정보 추출, 수질, 군용목표물 탐지 등 초분광영상의 활용은 기존의 다중분광영상의 한계를 극복하는 측면에서 확대될 전망이다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권2호
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• pp.87-104
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• 2024

큐브위성은 저비용, 짧은 개발 기간, 임무 지향적 성능 고도화, 군집 및 편대 비행을 통한 다양한 임무 수행이 가능하여 지구관측, 우주탐사, 우주 과학기술 검증 등 다양한 분야에서 활용성이 높다. 최근 큐브위성의 활용성이 높아지고 응용 분야가 확대됨에 따라 대용량 데이터의 고속 전송에 대한 요구가 전례 없이 증가하고 있는 추세이다. 레이저 기반 자유공간 광통신 기술은 기존 전파통신 방식 대비 고속으로 대용량 데이터 전송이 가능하고, 비면허대역 스펙트럼 사용, 저비용, 저전력, 높은 보안 특성 및 소형 통신 플랫폼의 활용 가능성 등 다양한 장점이 있어 큐브위성 임무 지원을 위한 고성능 통신 수단으로 적합하다. 본 논문에서는 큐브위성 기반 우주 레이저 통신 핵심 구성요소 및 특징을 살펴보고, 최근 연구동향, 대표 기술개발 사례 그리고 실증 결과와 함께 향후 개발 계획 등에 대해 살펴보고자 한다.