• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.70-75
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• 2007

2008년 12월에 우리나라 최초의 통신해양기상위성(Communications， Oceanography and Meteorology Satellite, COMS)이 발사될 예정이다. 통신해양기상위성의 영상데이터의 기하보정을 위하여 다음과 같은 연구를 수행하였다. 기상위성은 정지궤도상에 위치하여 전지구적인 영상을 얻는다. 영상의 전지구적인 해안선은 구름 등으로 가려져서 명확한 정보를 제공할 수 없게 된다. 구름 등으로 방해되지 않는 명확한 해안선 정보를 얻기 위하여 구름 추출을 한다. 실시간으로 기상정보를 얻는 기상위성의 특성상 정합에 전체 영상을 사용하면 수행시간이 다소 소요된다. 정합시 전체 영상에서 정합을 위한 후보점 추출을 위하여 GSHHS(Global Self-consistent Hierarchical High-resolution Shoreline)의 해안선 데이터베이스를 사용하여 211 개 의 랜드마크 칩들을 구축하였다. 이때 구축된 랜드마크 칩은 실험에 사용한 GOES-9의 위치 동경 155도를 반영하여 구축하였다. 전체 영상에서 구축된 랜드마크 칩들의 위치를 중심으로 구름추출을 수행한다. 전체 211 개의 후보점 중 구름이 제거된 나머지 후보점에 대하여 정합을 수행한다. 랜드마크 칩과 위성영상 간의 정합 중 참정합과 오정합이 존재하는데 자동으로 오정합을 검출하기 위하여 강인추정기법 (RANSAC, Random Sample Consensus)을 사용한다. 이때 자동으로 판별되어 오정합이 제거된 정합결과로 최종적인 기하보정을 수행한다. 기하보정을 위한 센서모델은 GOES-9 위성의 센서특정을 고려하여 개발되었다. 정합 및 RANSAC결과로 얻어진 기준점으로 정밀 센서모델을 수립하여 기하보정을 실시하였다. 이때 일련의 수행과정을 통신해양기상위성의 실시간 처리요구사항에 맞도록 속도를 최적화하여 진행되도록 개발하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.103-103
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• 2003

공간해상도가 높고 영상 신호량의 증가를 위해 TDI(time delay and integration) 방식의 센서를 이용하는 저궤도 위성카메라의 경우 지구의 자전효과나 위성의 자세 불안정 등으로 인해 촬영된 영상의 퍼짐현상(smearing)이 나타난다. 본 연구에 따르면 선형운동에 의한 결과로 발생하는 영상퍼짐은 위성의 자세제어 특성 뿐 만 아니라 위성의 궤도 특성과 TDI 단계, 지상 촬영 지점의 위도 및 경사촬영 각도에 의해 결정되며 다목적 실용위성 2호(KOMPSAT2)의 탑재카메라를 실례로 살펴본 해상도 1m급의 태양동기궤도 위성의 경우 별도의 보정 과정이 없을 경우 영상의 퍼짐이 심각한 것으로 나타난다. 주된 원인은 지구의 자전효과이며 영상퍼짐의 정도는 위성 직하점의 위도에 따라 변하고 카메라의 경사촬영 각도와는 연관성이 작은 것으로 나타난다. 또한 촬영전에 자세제어를 이용해 카메라의 Yaw축 각도를 조정할 경우 영상퍼짐현상이 현저히 감소함을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.666-673
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• 2008

정확도 높은 위성전파항법 시스템의 구축을 위해서는 지상국과 우주궤도 상의 각 전파항법 위성 간의 데이터 통신을 통하여 각 위성 시스템의 상태 모니터링, 궤도 보정, 상호 무결성 판정 작업 등이 필수적이다. 제한된 소수의 지상국 안테나로 다수의 위성을 추적해야 하기 때문에 지상국 안테나의 효율적인 사용을 위한 방위각과 앙각의 시간계획이 필요하다. 중궤도를 돌고 있는 전파항법 위성은 일정한 궤도를 공전하고 있지만 지구가 자전하고 있는 관계로 지구상을 동일한 궤적으로 통과하지 않기 때문에 매 순간 지상국 안테나의 추적 경로계획을 새롭게 짜야한다. 본 연구에서는 다중위성 추적을 위한 지상국 안테나의 최적 방위각 및 앙각 스케쥴을 찾기 위해서 강화학습 기법 중의 하나인 Q 학습 기법과 유전자 기법을 이용하여 최적 알고리즘을 개발하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 최적성을 검증하는 연구를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권10호
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• pp.729-737
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• 2022

하반기에 발사 예정인 차세대소형위성2호(NEXTSat-2)에 탑재된 고상-액상 상변화물질 열제어장치(Phase Change Material Thermal Control Unit, PCMTCU)의 비행모델에 대한 위성 차원 열진공시험 결과로부터 융해-응고에 따른 작동과정을 분석하였다. 시험결과 PCM의 상변화는 발열부품의 온도 안정화에 기여함을 확인하였다. 시험에서 계측된 온도변화를 이용하여 타당한 정도의 정확도를 갖도록 PCMTCU의 열해석모델에 대한 보정을 수행하였다. 보정된 열해석모델로써 임무궤도의 정상 작동에 따른 PCMTCU의 주기적 온도변화를 예측하였으며, PCM의 액상분율로써 정량적 기여도를 평가하였다. 향후 임무궤도에서의 비행자료를 수신하여 PCMTCU의 우주 환경 검증을 완료할 예정이다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.431-434
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• 2007

빗물 및 폐수가 흘러가는 하수관은 자연 유하식으로 하수가 흘러갈 수 있도록 설계되어있는 관의 특성상 침전물이 많이 발생하며, 집중호우로 발생하는 다량의 빗물이 빠른 유속으로 관을 흐르기 때문에 관내부를 손상시키는 요인으로 작용하고 있다. 이에 본 연구에서는 관 내부를 촬영할 수 있는 궤도차량을 통해 동영상 자료를 획득하고 영상의 이미지 보정 단계를 거쳐 그래픽 파일로 변환한후 관련 정보를 입력, 저장하는 시스템 개발을 본 연구의 주요 범위로 한다. 이미지보정은 동영상을 거리의 함수를 가지는 이미지 파일로 변환하고 각각의 획득된 이미지를 영상정합기법을 사용하여 하나의 연속된 이미지 형태로 저장하여 영상 해석을 통해 균열, 침전등의 사항을 도출하여 도출된 사항은 지리정보 체계와 연동할 수 있는 파일 체계를 갖추도록 개발하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.455-462
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• 2016

적외선 검출기와 같은 우주용 영상센서는 작동 유무 및 시간경과에 따라 센서의 응답특성이 변하기 때문에 영상품질이 저하된다. 이러한 영상센서의 비균일 응답특성을 보정하기 위하여 궤도상에서 보정용 흑체시스템을 이용하여 주기적인 보정을 실시 할 수 있도록 해야 한다. 본 논문에서는 저온에서 고온에 이르는 다양한 기준온도에서의 높은 온도균일도 확보 및 흑체의 대표표면온도 추정이 용이하고, 초경량, 저전력, 고정밀도의 흑체 시스템을 구현하기 위해 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기반의 흑체시스템을 제안하였으며, 열해석을 통해 성능을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.608-608
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• 2013

직선운동하는 하전입자의 진행방향에 수직한 평면상에 서로 직교하는 전기장과 자기장을 걸어주면, 하전입자에는 전기장에 의한 힘 $F_E$와 자기장과 속도 v에 의한 로렌츠력 $F_B=q(v{\times}B)$가 동시에 작용하게 된다. 이때 Wien 조건 $F_B=-F_E$를 만족하는 질량 $m_A$과, 에너지 $E_A$를 가지는 하전입자 A는 휘지 않고 직선운동을 계속하나, 하전입자 A와 다른 에너지 $E_B(=E_A+{\delta}E)$나 질량 $m_B$ $(=m_A+{\delta}m)$을 가지는 하전입자는 휘게 되며, 그 휘는 정도는 ${\delta}E$나 ${\delta}m$에 비례하게 된다. 이 현상을 이용하여 다양한 종류의 에너지 또는 질량 분석기가 독일, 미국, 일본 등의 분석기기 선진국에서 개발되어 왔고, 전자현미경의 이미지 필터로도 활용되고 있으며, 통상 EXB 필터 또는 발명자의 이름을 딴 Wien 필터로 불리어지고 있다. $E{\times}B$ 필터는 일반적인 하전입자빔 렌즈와 다른 광학특성을 가진다. 예를 들면 3차 이상의 기하 수차만 가지는 일반 렌즈와는 달리 $F_B$, $F_E$ 전자기력에 의해 다양한 2차 기하 수차를 가지게 되며, 초점거리 등의 1차 광학 특성도 일반 렌즈와는 다른 경향을 보여준다. 본 발표에서는 $E{\times}B$ 필터의 전후로 각각 6극자+4극자를 조합시킨 보정기를 배치시켜 필터의 에너지 분해능의 성능을 향상시킬 수 있음을 빔 궤도 방정식을 분석적으로 계산하여 보여준다. 위 에너지 필터 구성에서 4극자는 1차 광학 특성을 조정하는 역할을 하며 6극자는 2차 수차를 줄여주는 역할을 한다. 수치해석을 통해서는 6극자+4극자를 조합시킨 보정기와 $E{\times}B$ 필터의 좀더 정확한 전극 전압 등의 제어 수치를 추출하고, 빔 궤도 방정식 분석을 통한 수차 보정 알고리즘이 유효함을 보여준다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권4호
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• pp.431-444
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• 2014

위성 SAR 영상의 활용이 증가하면서 영상의 해석 및 융합을 위한 정밀 기하보정에 대한 필요성이 높아지고 있다. 특히 광역감시 목적으로 활용되기 위해 서로 다른 해상도를 갖는 SAR 영상간 정보융합도 활발해지고 있다. 일반적으로 SAR 영상의 기하보정은 위성의 궤도 및 자세정보를 활용하여 수행할 수 있지만 SAR 센서의 궤도 및 시스템 오차, 대상지형 특성에 의한 왜곡으로 인해 추가적인 보정이 필요하게 된다. SAR 영상을 통한 변화탐지나 타 영상과의 융합에 적용하기 위해서는 기하 오차 보정이 반드시 선행되어야 한다. 이를 위해 다수의 지상 기준점을 선정하고 이를 포함하는 기준 영상과 비교하여 원본 영상에서 대응점을 찾는 방식으로 정밀 기하보정을 수행할 수 있다. Speeded Up Robust Feature (SURF) 기법은 쉽고 빠르게 영상의 기준점을 찾을 수 있지만 상대적으로 해상도가 낮고 스펙클 잡음에 영향을 받는 SAR 영상에서는 활용하기가 어렵다고 알려져 있다. 본 논문에서는 SURF 기법을 위성 SAR 영상에 적용할 때 발생할 수 있는 오차를 추출하고 영상 특성에 따른 성능 변화를 분석하였다. SURF 알고리즘의 적용이 가능한 입력 변수의 적정 범위를 제시하고 그에 따른 영상 정합의 오차를 분석하여 중저해상도의 위성 SAR 영상에 대해서도 SURF 기법을 통한 기하 보정 및 영상 정합이 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.565-578
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• 2018

본 연구에서는 번들조정 과정에서 요구되는 GCP의 수를 줄이기 위해 동일궤도 상의 개별 영상 대신 스트립을 스트립을 모델링 할 수 있는 가능성을 조사한다. 이를 위해 먼저 동일 궤도상에 존재하는 각 개별영상의 RFM(Rational function model)으로부터 스트립에 대한 RFM을 생성하였다. 다음으로, 생성된 스트립 이미지 간의 번들 조정을 통해 모델 보정계수를 산출하였다. 실험을 위해 각 3개의 Scene 영상으로 구성된 KOMPSAT-3A 스테레오 스트립을 사용하였다. 실험을 통해 스트립의 특정지역에 위치한 기준점만을 사용하여 초기모델 개선이 가능함을 확인하였다. 또한 12개의 지상기준점을 사용한 스트립 번들조정 수행 결과 수평 수직 방향으로 약 2 m의 3차원 위치 결정이 가능함을 확인하였다. 이를 통해 단일 영상 기반 번들조정보다 스트립 번들조정이 더 효율적일 수 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.535-542
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• 2010

철도교량과 같이 주기적 가진에 의해 공진발생의 가능성이 높은 구조물에 있어서, 정확한 구조물의 동적특성치 파악은 설계단계 및 공용중 안정적인 응답을 확보하기 위해 필수적이다. 이 논문에서는 실축척 구조물을 대상으로 하는 강제 진동실험에서 일반적으로 사용할 수 있는 가진방법인 가진기 및 충격해머를 사용한 가진실험의 결과를 상호 비교하여 가진방법에 따른 고유진동수 추출결과의 차이 및 차이의 발생원인을 분석하고, 보다 정확한 구조물의 고유진동수를 산출하기 위한 보정방법을 제안하였다. 또한, 철도교량의 시공단계에 따라 궤도부설 전, 후에 진동실험을 수행하였으며, 궤도부설에 의한 고유진동수 변화를 관찰하였다. 가진방법에 따른 측정 고유진동수의 차이는 가진기의 경우 부가질량의 효과, 충격해머의 경우 동적응답 레벨에 따라 변화하는 지점강성효과에 기인하는 것으로 파악되었으며, 이에 대한 보정을 통해 보다 신뢰성 높은 고유진동수로 환산하는 것이 가능하였다. 궤도부설의 효과는 일반적으로 부가질량으로만 고려하여 궤도부설 전에 비해 고유진동수가 감소하는 것으로 예상되어 왔지만, 이 연구에서 수행한 실험의 결과로 질량추가의 효과에 상당하는 강성기여 효과도 있는 것으로 나타났으며, 강성증가율은 발생변위의 수준에 비례하여 증가하는 것으로 나타났다. 따라서, 설계단계에서 완성계의 고유진동수 예측시 궤도의 발생변위수준을 고려하여 적절히 강성기여 효과를 고려하는 것이 필요할 것으로 판단된다.