• 제목/요약/키워드: 국방적용

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한국형 무인항공기 연동 프로토콜 기반 시스템 구축을 위한 API 기반 공통 DLI 메시지 모듈 설계 (Design of Common DLI Message Module based on API for the System based on Construction of the Korean Unmanned Aerial Vehicle Interface Protocol)

  • 김태원;이신주;이동호;김영곤
    • Journal of Platform Technology
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    • 제10권4호
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    • pp.25-38
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    • 2022
  • 최근 국내에서는 무인항공기 간 상호 운용성을 확보하기 위해 STANAG-4586 기반의 한국형 무인항공기(UAV) 연동 프로토콜(K-4586)을 개발하고 있다. K-4586 기반 무인 항공기 체계(UAS)의 핵심 요소는 Core UAV Control System(CUCS), Vehicle Specific Module(VSM) 및 Data Link Interface(DLI), C4I 시스템으로 이루어져 있다. K-4586 기반 UAS에서 VSM과 CUCS는 UAV 연동을 위한 DLI 메시지 송수신 기능을 개별적으로 포함한다. Generator/Analyzer(G/A) 도구는 핵심 요소인 VSM 및 CUCS에 대한 프로토콜 적합성 검증을 위해 개발되는 도구이며, DLI 메시지 송수신 기능이 포함된 G/A 도구가 별도로 개발되어야 한다. K-4586 기반 핵심 응용프로그램(VSM, CUCS, DLI) 및 G/A 도구는 개발 주체 별로 독립적으로 개발될 수 있다. 만약 개발 주체 별로 DLI 메시지 모듈이 상이한 경우, 프로토콜 적합성 검증 범위 및 결과가 달라지며, 시스템 통합 시 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 K-4586 기반 핵심 응용프로그램과 프로토콜 적합성 검증 도구 개발에 필수적인 DLI 메시지 송수신 기능을 API 기반 공통 DLI 메시지 모듈로 구현하였다. 제안한 공통 DLI 메시지 모듈 적용 시, UAS 시스템 개발 기간 단축 및 비용 절감을 기대할 수 있으며, 프로토콜 적합성을 보장할 수 있다. 본 논문에서는 API 기반 공통 DLI 메시지 모듈에 대한 설계 및 구현 방법을 제시하고, 시험을 통한 기능 검증 결과를 기술한다.

전기비저항 깊이분해능 및 감도분포: 풍화층 및 땅밀림 모델에 대한 적용 (Application of Depth Resolution and Sensitivity Distribution of Electrical Resistivity Tomography to Modeling Weathered Zones and Land Creeping)

  • 김정인;김지수;안영돈;김원기
    • 지질공학
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    • 제32권1호
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    • pp.157-171
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    • 2022
  • 전기비저항 토모그래피는 지하의 토양이나 암석 매질의 전기비저항 분포를 결정하는 대표적인 지구물리탐사법이다. 전극 배열에 따른 비저항의 깊이 분해능과 감도분포를 수치모델 자료를 대상으로 계산하고 해석한 결과 균질 매질에서의 천부 분해능은 웨너, 슐럼버저, 쌍극자 배열순으로 감소하며 깊이에 따른 최대 탐지능은 그 역순으로서 0.11-0.19 L (L: 전극사이의 간격) 깊이범위에서 계산되어 쌍극자 배열이 가장 좋았다. 전극 배열에 따른 비저항의 깊이 분해능과 감도분포의 효과를 살펴보기 위해 땅밀림 파괴면의 두 가지 형태(평면, 곡선), 수직 파쇄대, 규장질 및 고철질 화성암의 풍화층에 대한 수치 모델링 자료를 사용하였다. 표토층 하부의 수직파쇄대와 땅밀림 특히 원호 파괴면의 영상화 결과에서는 쌍극자 배열법이 효과적이었으며 천부의 불연속면과 풍화층의 분해능은 웨너법에서 상대적으로 좋게 나타났다.

Detecting Adversarial Examples Using Edge-based Classification

  • Jaesung Shim;Kyuri Jo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.67-76
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    • 2023
  • 딥러닝 모델이 컴퓨터 비전 분야에서 혁신적인 성과를 이루어내고 있으나, 적대적 예제에 취약하다는 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 적대적 예제는 이미지에 미세한 노이즈를 주입하여 오분류를 유도하는 공격 방법으로서, 현실 세계에서의 딥러닝 모델 적용에 심각한 위협이 될 수 있다. 본 논문에서는 객체의 엣지를 강조하여 학습된 분류 모델과 기본 분류 모델 간 예측 값의 차이를 이용하여 적대적 예제를 탐지하는 모델을 제안한다. 객체의 엣지를 추출하여 학습에 반영하는 과정만으로 분류 모델의 강건성을 높일 수 있으며, 모델 간 예측값의 차이를 통하여 적대적 예제를 탐지하기 때문에 경제적이면서 효율적인 탐지가 가능하다. 실험 결과, 적대적 예제(eps={0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.3})에 대한 일반 모델의 분류 정확도는 {49.9%, 29.84%, 18.46%, 4.95%, 3.36%}를 보인 반면, Canny 엣지 모델은 {82.58%, 65.96%, 46.71%, 24.94%, 13.41%}의 정확도를 보였고 다른 엣지 모델들도 이와 비슷한 수준의 정확도를 보여, 엣지 모델이 적대적 예제에 더 강건함을 확인할 수 있었다. 또한 모델 간 예측값의 차이를 이용한 적대적 예제 탐지 결과, 각 epsilon별 적대적 예제에 대하여 {85.47%, 84.64%, 91.44%, 95.47%, 87.61%}의 탐지율을 확인할 수 있었다. 본 연구가 관련 연구 분야 및 의료, 자율주행, 보안, 국방 등의 응용 산업 분야에서 딥러닝 모델의 신뢰성 제고에 기여할 것으로 기대한다.

소형무인항공기 항법시스템오차 시험평가 방법 (Methodology of Test for sUAV Navigation System Error)

  • 구성관;안효정;주요한;홍석민
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.510-516
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    • 2021
  • 최근 무인항공기의 활용 범위와 수요가 지속적으로 증가하고 있으며, 저고도 무인항공기의 경우 유인항공기와 별개의 관리 체계 개발을 통해 별도의 운영 시스템 구축에 관한 연구가 진행되고 있다. 저고도 무인항공기의 경우도 공역을 비행하는 비행체 이므로 비행체의 운영에 필요한 기술 기준 및 인증 제도의 수립이 필수적이며, 이에 대한 연구도 함께 진행되고 있다. 비행체의 운영 기준 및 인증 요건이 제시되는 경우, 이를 확인할 수 있는 시험방법도 함께 제시되어야 한다. 특히, 소형무인항공기의 경우는 비행중 요구되는 항법의 정확도 수준이 유인항공기 또는 대형 무인항공기 보다 정밀한 비행을 요구하므로, 기존의 비행체 비행에서만 확인할 수 있는 비행 결과 정확도 산출이 아닌 별도의 항법오차의 산출이 필요할 것으로 판단하였다. 본 연구에서는 기존 유인항공기와 다른 장시간의 운영 데이터 획득이 어려운 무인항공기에 적용이 가능한 항법 오차 도출에 관한 시험 방법에 대하여 제시하였고, 실증 시험을 수행하였다.

기계학습 및 수치실험을 활용한 선체고정형소나 해상 시운전 평가 방안 (A sea trial method of hull-mounted sonar using machine learning and numerical experiments)

  • 장호성;윤창현;라형인;이경원;김대환;김기만
    • 한국음향학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.293-304
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    • 2024
  • 본 논문에서는 선체고정형소나의 해상 시운전을 효율적이면서 신뢰성 있게 수행하기 위한 방안을 제시하였다. 현재 함 건조 과정에서 선체고정형소나의 해상 시운전 절차에는 해저 지형, 계절적 요인 등에 따른 탐지 성능의 변동성이 세밀하게 반영되어 있지 않다. 문제 해결을 위해 1967년부터 2022년까지의 기간 동안 Array for Real time Geostrophic Oceanography(ARGO) 플로트 및 정선 해양관측 정점 데이터를 통해 수온, 염도 구조를 수집하고, 수집 된 데이터를 바탕으로 월별 평균 음속 구조를 분석하였다. Bellhop 모델링을 통해 해상 시운전 구역 내 해저 지형 선택, 선체고정형소나와 표적함의 배치, 음파 전송 방향 및 빔 조향각 설정이 포함된 해상 시운전 세부 수행 방안을 제안하였다. 또한, 획득 데이터를 활용하여 물리정보신경망이 적용된 기계학습 모델을 도출하였다. 이를 통해 해상 시운전 구역내 특정 지점에서 해상 시운전을 수행하는 시점의 계절적 요소를 반영한 음속 구조를 예측하고, Bellhop 모델링 결과를 통해 계절적 요인에 의한 탐지 성능 변동성을 반영한 해상 시운전 방안을 제시하였다.

다이나믹 토픽모델링 및 네트워크 분석 기법을 통한 블록체인 관련 국내 연구 동향 분석 (Analyzing Research Trends in Blockchain Studies in South Korea Using Dynamic Topic Modeling and Network Analysis)

  • 김동훈;오찬희;주영준
    • 정보관리학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.23-39
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    • 2021
  • 본 연구에서는 국내 블록체인 연구의 전반적인 동향 및 시간에 따른 주제를 파악하기 위해 대학 및 기관 협력 네트워크 분석, 키워드 동시출현 네트워크 분석, 다이나믹 토픽모델링 기법을 활용한 시계열 주제 분석을 실시하였다. 대학 및 기관 협력 네트워크 분석 결과, 숭실대학교, 순천향대학교, 고려대학교, 한국과학기술원 등이 블록체인 연구의 주요 대학으로 나타났으며 대학 이외의 기관으로는 국방부, 한국철도기술연구원, 삼일회계법인, 한국전자통신연구원 등이 주요 연구기관으로 나타났다. 키워드 동시출현 네트워크 분석 결과, 가상자산(암호화폐, 비트코인, 이더리움, 가상화폐), 블록체인 기술(분산원장, 분산원장기술), 금융(스마트계약), 정보보안(보안, 프라이버시, 개인정보) 등에 대한 키워드들이 주요하게 나타났으며, 모든 네트워크 중심성 지표에서 스마트계약이 가장 높은 수치를 나타내어 주요한 주제임을 확인할 수 있었다. 마지막으로 시계열 주제분석 결과, 블록체인기술, 블록체인생태계, 블록체인 적용분야1(무역, 온라인투표, 부동산), 블록체인 적용분야2(식품, 관광, 유통, 미디어), 블록체인 적용분야3(경제, 금융) 등 다섯 개의 주요 주제들을 도출하였으며, 각 주제별 대표 키워드들의 비율변화를 통해 주제별 변화를 관찰할 수 있었다. 본 연구는 기존의 국내 블록체인 연구동향 연구들과 크게 세 가지 관점(데이터, 방법론, 해석)에서 차이점을 나타내고 있다. 1) 최근 2년 사이 급증한 블록체인 연구를 포함하였고, 2) 대학 및 기관 네트워크 분석과 시계열 주제분석이라는 새로운 분석기법 및 연구방법을 활용하였으며, 3) 이를 통해 블록체인 연구를 주도하는 대학 및 기관을 식별하고 국내 블록체인 연구 트렌드를 파악하였다. 끝으로, 연구결과가 블록체인 관련 연구 협력 및 정책 수립과 관련 기술 개발 계획에 활용될 수 있다는 점에서 실질적인 함의를 시사한다.

대테러 활동을 위한 테러 방지법과 시행령의 비교 분석 (Comparative Analysis of Anti-Terrorism Act and its Enforcement Ordinance for Counter-Terrorism Activities)

  • 윤해성
    • 시큐리티연구
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    • 제48호
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    • pp.259-285
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    • 2016
  • 테러방지법 제정의 필요성이 지속적으로 주장되어 테러방지법이 제정되어 시행되고 있다. 그러나 테러의 개념정의, 인권침해 문제, 수사 및 정보기관의 권한 강화 그리고 테러진압을 위한 군병력 동원과 관련하여서는 여전히 논의해야 할 점이 많다. 또한 테러방지법과 그 시행령 안을 검토해 보면 테러방지법은 IS와 같은 테러단체를 규제하는 것으로 보이는데 그렇다면 북한의 테러나 국내 반정부조직의 경우, 법의 적용여부가 문제될 수 있다. 북한의 테러의 경우 군사작전으로는 국방부가 통솔권을 가지지만, 군사테러가 아닌 일반 수사에 대한 근거법규로서 국가보안법 제4조 목적수행죄 내지는 형법상 외환죄가 적용될 여지도 있기 때문에 이에 대한 검토도 수반되어야 할 것이다. 아울러 수사적인 차원에서 보면 테러방지법이나 시행령안에 수사를 주관하는 대검찰청이나 법무부에 대한 언급이 없는 것을 알 수 있다. 테러의 경우, 수사단계에서는 검경이 주관하여 범죄자를 검거 및 범죄를 규명하여야 하는데 이에 대한 명시적인 법문이 테러방지법과 시행령 안에서 찾아볼 수 없었다. 물론 테러방지법이 예방적인 측면에서 접근하였다고 하지만 예방과 현장 대응, 사후 대응이라는 측면에서 고려해 보면 검거, 그리고 수사지휘, 협조와 공조라는 측면에서 본다면 테러방지법에 반영할 필요가 있다. 이는 테러발생 직후, 테러범을 검거하기 위해서는 군사테러의 경우는 통합방위법에 의한 군사작전을 동원할 수도 있겠으나, 군사테러든 일반 테러의 경우 수사단계에 포함하기 때문에 검찰지휘 하에 수사를 개시해야 한다. 무엇보다 따라서 수사단계에서의 배후규명을 위한 장치가 현행 테러방지법이나 시행령 안에 반영되어 있지 않고 있으므로 이러한 상황에서 국정원이 정보수집 등을 예방차원에서 접근한다면 검경, 군부대에서의 후속 대응차원도 논의해 볼 필요가 있다.

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실데이터 기반 능동 소나 신호 합성 방법론 (Real data-based active sonar signal synthesis method)

  • 김윤수;김주호;석종원;홍정표
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.9-18
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    • 2024
  • 최근 수중표적의 저소음화와 해상교통량의 증가로 인한 주변 소음의 증가로 능동 소나 시스템의 중요성이 증대되고 있다. 하지만 신호의 다중 경로를 통한 전파, 다양한 클러터와 주변 소음 및 잔향 등으로 인한 반향신호의 낮은 신호대잡음비는 능동 소나를 통한 수중 표적 식별을 어렵게 만든다. 최근 수중 표적 식별 시스템의 성능을 향상 시키기 위해 머신러닝 혹은 딥러닝과 같은 데이터 기반의 방법을 적용시키려는 시도가 있지만, 소나 데이터셋의 특성 상 훈련에 충분한 데이터를 모으는 것이 어렵다. 부족한 능동 소나 데이터를 보완하기 위해 수학적 모델링에 기반한 방법이 주로 활용되어오고 있다. 그러나 수학적 모델링에 기반한 방법론은 복잡한 수중 현상을 정확하게 모의하는 데에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 심층 신경망 기반의 소나 신호 합성 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 인공지능 모델을 소나 신호 합성 분야에 적용하기 위해, 음성 합성 분야에서 주로 사용되는 타코트론 모델의 주요 모듈인 주의도 기반의 인코더 및 디코더를 소나 신호에 적절하게 수정하였다. 실제 해상 환경에 모의 표적기를 배치해 수집한 데이터셋을 사용하여 제안하는 모델을 훈련시킴으로써 보다 실제 신호와 유사한 신호를 합성해낼 수 있게 된다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 합성된 음파 신호의 스펙트럼을 직접 분석을 진행하여 비교하였으며, 이를 바탕으로 오디오 품질 인지적 평가(Perceptual Quality of Audio Quality, PEAQ)인지적 성능 검사를 실시하여 총 4개의 서로 다른 환경에서 생성된 반사 신호들에 대해 원본과 비교해 그 차이가 최소 -2.3이내의 높은 성적을 보여주었다. 이는 본 논문에서 제안한 방법으로 생성한 능동 소나 신호가 보다 실제 신호에 근사한다는 것을 입증한다.

범부처 이중편파레이더의 강우 추정 향상을 위한 경험적 방법의 적용 (Application of an empirical method to improve radar rainfall estimation using cross governmental dual-pol. radars)

  • 윤정수;석미경;남경엽;박종숙
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권7호
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    • pp.625-634
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    • 2016
  • 기상청, 국토교통부 및 국방부는 각 기관의 특성에 맞게 기상, 수문 및 항공 관측용 레이더를 운영하고 있다. 2015년까지 국내에는 총 8대의 이중편파레이더(백령도, 용인테스트베드, 진도, 면봉산, 비슬산, 소백산, 모후산, 서대산 레이더)가 도입되어 운영되고 있다. 레이더를 운영 중인 세개 부처는 관측목적이 달라 레이더에 대한 운영방식, 자료 처리 방식 및 활용 방안 등에서 서로 많은 차이를 보여 왔으며 이러한 차이는 각 부처에서 운영하는 레이더 자료의 정확도가 달라지게 하는 원인이 되고 있다. 이에, 세 부처는 2010년 "기상-강우 레이더 자료 공동 활용에 관한 합의서"를 체결하고, 서로 다른 부처에서 생산된 모든 레이더 자료를 공동 활용하는 체계를 마련하였다. 범부처 이중편파레이더 자료의 합성을 위해서는 부처별 레이더 간의 정확도가 서로 유사해야한다. 서로간의 정확도가 다른 상태에서 레이더 강우 자료를 합성하게 된다면 공간적으로 품질이 다른 합성 강우장이 생산될 수밖에 없다. 이에 본 연구에서는 범부처 이중편파레이더 강우량의 정확도 향상과 통합을 위해 2015년도에 용인테스트베드 레이더에서 시행되었던 경험적 방법을 이용하였다. 그 결과 2015년 5월부터 10월까지의 백령도, 비슬산 및 소백산 레이더 자료에 대한 강우량 정확도(1-NE)가 70% 수준으로 향상되었다. 또한 레이더 편파변수 조절 전에는 정확도가 30~60%까지 넓은 범위를 보이고 있으나 조절 후 65~70%로 그 범위가 줄어들었다.

기상위성의 태동: 최초의 기상위성 TIROS (Beginning of the Meteorological Satellite: The First Meteorological Satellite TIROS)

  • 안명환
    • 대기
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    • 제22권4호
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    • pp.489-497
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    • 2012
  • 미국의 우주개발이 시작된 것은 우주개발 그 자체나, 소련과의 우주경쟁을 벌이기 위해서 시작된 것이 아니라, 소련의 기습공격에 대한 두려움이 증가하면서 이를 억제할 수 있는 수단을 강구하는 과정에서 파생되었다. 국가 안보를 위해서는 적성국에 대한 정확한 정보가 요구되었으며, 이를 확보하기 위해 풍선, 항공기 관측 등이 실패 또는 제한적인 성공만을 거두게 되었고, 이들을 대체할 수 있는 수단으로 위성의 활용성이 부각되었다. 그러나 당시에는 우주를 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 공역이라는 개념이 받아들여지지 않았기 때문에 첩보위성 운영에 따른 군사적 및 정치적 위협을 제거할 필요가 있었다. 이를 위해 아이젠하워 정부는 IGY에 기여하기 위한 위성을 개발하여 발사한다는 계획을 비밀리에 검토하여 신속하게 승인하였다. 또한 지구관측위성의 개발 및 발사 주체를 선정함에 있어도, 국가안보적인 요소를 은폐하기 위한 큰 흐름이 적용되었다. 세계 최초로 위성을 발사하겠다는 의지가 우선이었다면 당연히 기술적으로 가장 안정되게 발전되어 있던 육군의 로켓팀을 선정했어야 했지만, 지구관측위성이 민간 프로그램임을 내세우고 강조하기 위해서 기술이 완성되지 않았고 실패의 위험성마저 포함하고 있던 NRL을 선정하였다. 이러한 과정에서 첫 위성 발사의 영광을 소련에 넘겨주고, 그 여파로 탄생한 것이 기상위성이었다. 기상위성영상이 없는 TV 일기예보를 생각하기 어려운 점, 기상기후 연구와 현업에서 기상위성자료가 차지하는 비중 등을 생각하면, 기상위성은 미국의 우주개발 초창기부터 사용자들의 강력한 요구에 의해 개발이 시작된 것으로 쉽게 생각할 수 있다. 그렇지만 기상위성은 위성을 발사하겠다는 강한 집념을 가졌던 육군의 로켓 개발팀과 자신들의 기술개념을 실증하고자 했던 RCA Corporation의 단순한 희망에서 출발하여, 스푸트니크 여파에 대한 대응수단을 강구하는 과정에서 육군의 위성 프로그램 명맥을 유지하기 위해 첩보위성이 아닌 기상위성 프로그램으로 재편되면서 탄생하게 되었다. TIROS 1호가 성공적으로 발사되기까지의 중요한 이벤트를 연대기로 정리한 Table 1에서 알 수 있는 것과 같이, 기상위성의 활용성이 제기된 이후 기상위성 프로그램이 만들어지기까지는 10여 년, 그리고 기상위성 프로그램이 시작된 지 4년 만에 성공적인 발사가 이루어진다. 정치사회적 변화에 따른 대처과정에서 기상위성이 탄생한 것은 우리나라 최초의 기상위성인 통신해양기상위성의 개발 시작도 궤를 같이한다. 1998년 북한의 대포동 로켓이 성공적으로 발사되면서, 우리나라 우주개발에 대한 여론의 질타가 이어졌다. 이를 타개하기 위해 1995년에 수립되었던 국가 우주개발 중장기 계획의 대폭적인 수정작업이 시작되었다. 중장기 계획에 이름만 들어있던 정지궤도의 통신방송기술시험위성을 통신방송기상위성으로 개발하자는 기상청의 요구사항이 제기되었고, 우주개발을 주관하는 과학기술부와 항공우주연구원의 지원을 받아, 결국에는 수정된 우주개발 중장기 기본계획에 통신해양기상위성을 2008년에 발사한다는 내용이 포함되게 되었다. 즉, 우리나라 최초의 기상위성인 통신해양기상위성도 외부의 정치사회적인 상황변화를 계기로 국가적인 계획으로 발전되었다는 점에서 TIROS 1호와 흡사한 점을 발견할 수 있어 흥미롭다. TIROS 1호의 성공적인 활용으로 기상학자들의 기상위성에 대한 인식이 급격하게 변화되었다. Weather Bureau뿐 아니라 국방부에서도 현업위성에 대한 요구 사항이 거세졌고, 이에 따른 NASA의 대응이 이들 요구사항을 받아들일 수 없을 정도로 더디게 진행되면서 현업위성에 대한 주도권 다툼이 이루어졌고, 그 결과가 현재 미국에서 기상위성을 확보하는 체계를 낳게 되었다. 현재 우리나라에서도 통신해양기상위성 후속위성사업이 진행되고 있으며, 이 과정에서 현업운영기관과 연구개발기관 사이의 역할 구분을 위한 작업이 진행중인 것으로 알려져 있다. 다음에는 기상위성의 현업화에 대해서 고찰해보고자 한다.