• 한국항공우주학회지
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• 제48권12호
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• pp.977-985
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• 2020

2015년 발사된 다목적실용위성 3A호는 3.3~5.2㎛ 파장의 중적외선 영상을 제공한다. 다목적실용위성 3A호는 지상 물체의 밝기 온도를 추정하기 위한 고해상도 영상을 제공하지만 기존 자연 과학 목적으로 개발된 위성과 차이가 있다. 다목적실용위성 3A호의 단일 채널의 중적외선 영상으로 지표 밝기 온도를 추정하기 위해서는 대기 보정 과정이 필수적이다. 하지만 대기 보정 이후에도 여러 요인으로 인하여 밝기 온도 추정 오차가 존재한다. 본 논문에서는 다목적실용위성 3A호 카메라의 물리적인 특성으로부터 영상 처리까지 신호 흐름을 추적하여 밝기 온도 추정 오차 요인을 분석하였다. 또한, 천리안위성 2A호를 이용하여 다목적실용위성 3A호와 밝기 온도 편향 오차 개선 가능성을 연구하였다. 큰 편향 오차를 가지고 있는 야간 영상에 대하여 편향 오차를 보상한 이후 다목적실용위성 3A호와 천리안위성 2A호의 지표 밝기 온도가 상관성이 있음을 확인하였다. 다목적실용위성 3A호 중적외선 밝기 온도 편향 오차를 개선하는데 천리안위성 2A호 영상이 도움이 될 것으로 예상된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1313-1318
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• 2019

한국항공우주연구원에서는 총 3기의 다목적실용위성(3호, 3A호, 5호)을 개발 및 운영하고 있다. 위성개발의 주요 목적은 위성으로부터 획득되는 자료의 활용에 있다. 따라서 자료처리의 정확도 향상, 활용 분야의 확대를 위한 지속적 노력이 필요하다. 본 특별호에서는 다목적실용위성 광학 및 레이더 센서 기반의 전처리 기술 및 활용 기술에 대해서 소개하고 있다. 향후, 후속 다목적실용위성, 소형 위성 등이 개발 중에 있기 때문에 이에 대한 체계적인 연구 개발 및 투자가 필요할 것으로 사료된다.

• 전자공학회지
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• 제42권4호
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• pp.35-43
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• 2015

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.32.6-33
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• 2010

현재 우리나라에서는 고해상도 광학관측위성인 다목적실용위성 3호(EO), 3A호(EO/IR)를 개발 중에 있으며, 이들의 개발 현황과 앞으로의 발전 방향에 대한 소개를 하고자 함. 지구표면의 정밀/광역 관측에 큰 장점을 지닌 관측위성은 많은 기술적 난관이 있으며, 이를 극복하기 위한 위성 본체 및 대구경 광학계 기술을 소개하고자 한다. 일반 천문 망원경용 광학계와의 차이점을 위주로 다목적실용위성 3호, 3A호의 위성광학계 설계의 특징과 현재 개발 중인 위성용 카메라의 조립 시험에 대한 현황을 위주로 향후 우리가 나아가야할 방향에 대한 고찰이 있을 예정이다. 또한 위성의 운영 특성과 운영 시 필요한 검보정 (Cal/Val) 과정에 대한 준비 상황도 소개하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.936-939
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• 2015

현재 우리나라의 대표적인 저궤도실용위성 시리즈인 '다목적실용위성'은 K2, K3, K5, K3A(2호, 3호, 5호, 3A호) 이렇게 총 네 가지로 구성되어 있다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 운영하는 다목적실용위성 K3인 일상 임무계획(Mission Planning)의 모듈 자동화 시스템 개발에 대한 내용을 다뤘다. 그중에서도, 일상적으로 반복 수행되는 K3 임무계획 업무 중에서 수동 작업을 자동화하기 위해 객체지향 CBD 개발 방법론을 토대로 C#을 이용한 자동화 시스템을 구조화 시키는 방안에 대해 주력하였다. 그 결과로 자동화 개념 정립을 위한 Feasibility Study를 수행할 것이다. 이를 다목적실용위성 K3 임무계획 중 일상적인 임무계획에 한하여 제한적으로 적용할 수 있을 것으로 기대하며, 이는 나아가 본 선행연구 결과물을 이용하여 K3 임무계획 자동화시스템에 적용에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.497-508
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• 2023

수자원의 계절적 편중이 심한 한반도에서 농업용 저수지는 이를 효과적으로 유지 및 관리하기 위한 필수적인 구조물이다. 저수지 모니터링을 위한 수단으로 광학 및 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 위성영상이 활용되고 있으나, 광학영상은 기상현상에 의한 간섭이 심하다는 한계점이 존재하며, SAR 영상은 짙은 식생에서 일어나는 다중 산란 및 노이즈에 의한 오탐지 및 미탐지가 발생하기 쉽다. 이에 본 연구에서는 광학 영상과 SAR 영상의 융합을 통해 저수지 수체 탐지 정확도를 높이고 상호보완적 작용에 대해 정량적으로 분석하고자 하였다. 경기도 이동저수지, 충청남도 천태 저수지를 대상으로, 국내 고해상도 위성인 차세대중형위성 1호, 다목적실용위성 3호 및 3A호, 그리고 유럽우주국의 Sentinel-2 영상 기반 Normalized Difference Water Index (NDWI)와 SAR 탑재 위성인 Sentinel-1 단일 영상에 비지도학습 기법인 K-means 클러스터링 기법을 사용하여 수체를 탐지하고, NDWI-SAR 후방산란계수로 이루어진 2-D grid space에 동일 기법을 활용하여 정확도의 향상 정도를 파악하였다. 전반적인 정확도는 다목적실용위성이 가장 높은 것으로 나타났으며(두 저수지 모두 0.98), 이후 Sentinel-1(두 저수지 모두 0.93), Sentinel-2(이동: 0.83, 천태: 0.97), 차세대중형위성(이동: 0.69, 천태: 0.78) 순서로 감소하였다. 천태저수지에서 2-D K-means 클러스터링 기법을 적용한 결과 차세대중형위성의 수체탐지 정확도는 약 85%의 정밀도 향상과 14%의 재현율 감소와 함께 약 22% 향상되었으며(정확도 약 0.95), 다목적실용위성 및 Sentinel-2의 수체탐지 정밀도는 3-5% 향상되었고, 재현율은 4-7% 감소하였다. 추후 차세대중형위성 5호인 수자원위성 등 고해상도 SAR 위성과 이를 활용할 수 있는 고도화된 영상 융합기술, 수체 탐지 기술이 개발된다면 국내 수자원에 대한 매우 정확한 모니터링이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제15권2호
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• pp.113-125
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• 2012

다목적실용위성 3A호에 탑재되는 고해상도의 중적외선 영상자료에 대한 지표면 식별 특성을 파악하기 위하여, 고해상도 중적외선 영상 획득이 가능한 AHS(Airborne Hyperspectral Scanner) 자료를 사용하여 중적외선 영상 자료의 지표면 온도 산출 가능성과 토지피복도 분류 정확도를 평가하였다. 먼저 AHS 열적외선 자료로 작성한 지표면 온도 영상과 AHS 중적외선 각 밴드의 화소값을 비교한 결과 주간과 야간 모두 밴드 68(중심파장 $4.64{\mu}m$)의 결정계수가 0.74이상으로 가장 높았다. 다음으로 AHS 중적외선 밴드를 이용하여 토지피복도를 작성한 결과 주간의 경우 지붕, 도로, 초지, 식생, 수역 등이 구분 가능했지만 야간의 경우 초지와 식생, 도로와 수역, 지붕과 도로 등 일부 클래스들이 서로 중복되어 나타났다. AHS 중적외선 밴드의 지표면 식별 능력의 향상 가능성을 파악하기 위하여 주간과 야간자료의 편차 영상을 구하여 토지피복도를 작성한 결과 Zone 1과 Zone 2의 소지역별 분류정확도가 각각 67.5%, 64.3%로서, 주간 또는 야간 중적외선 밴드로 작성된 토지피복도에 비해 10% 이상 향상된 것으로 나타났다. 결과적으로 고해상도 중적외선 밴드 영상자료는 지표면온도 산출시 지표 피복 특성을 고려한 알고리즘 개발이 요구되며, 지표면 식별 능력은 주간에 비해 야간이 낮으므로 주간과 야간의 편차 영상을 이용할 경우 지표면 식별 능력을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권2호
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• pp.60-65
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• 2019

2007년 6월 발사된 TerraSAR-X와 2010년 6월 발사된 TanDEM-X는 주야간 및 기상 상태를 불문하고 지구관측이 가능한 고해상도(1m)의 독일 인공위성으로 독일 위성자료의 세계 사용시장 진출을 목적으로 민관 파트너십(독일항공우주센터(DLR)-Airbus)을 통해 개발 되었다. 그러나 상기 두 위성과 같은 고품질 지구원격탐사위성의 자료는 원래 군사 첩보위성에 의해서만 생산되고 매우 제한된 환경에서만 사용되었다. 그래서 독일은 자국의 안보정책의 보호와 함께 위성자료의 상업화를 촉진할 수 있는 법제도가 필요하였다. 2007년 12월 제정된 위성자료보안법이 그것이다. 이 논문은 독일 위성자료보안법의 주요 내용을 살펴본 후, 2018년 다목적실용위성 3호, 3A호 및 5호의 영상을 수출하기 시작한 우리나라에 대한 시사점을 보고자 한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1001-1007
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• 2013

다수의 저궤도 위성을 운영하는 경우, 위성별 운영 궤도에 의해서 지리적으로 고정된 하나의 지상국은 2개 이상의 위성과 통신을 해야 하는 상황이 발생된다. 일반적으로 위성에서 관측된 영상 데이터를 수신 및 처리하는 시스템은 위성별로 다를 뿐만 아니라, 1:1 백업 구성을 함으로써 지상 수신 안테나가 한정되어 설치된 지상국에서는 위성의 수가 많아질수록 데이터 전달을 위한 안테나에서 영상 수신 처리 시스템 간의 접속 설계가 복잡해지는 문제가 발생된다. 본 논문에서는 2개의 위성에 대해 동시 운영이 가능하며, 위성별 영상데이터 저장장치를 연결함으로써 확장이 가능한 매트릭스 구조의 수신 채널 구현 내용이 작성되어 있다. 구현된 수신 채널은 다목적실용위성 3호 발사 이후에 운영 검증을 완료하였으며, 확장 기능을 통해 추후 발사될 5호와 3A호에 대해서도 적용할 예정이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1327-1339
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• 2019

지구 관측 위성에 의한 광학 영상정보를 육상 분야에 활용하는 경우 지표면 반사도를 나타내는 영상은 중요한 기초 정보가 된다. 지표면 반사도는 광학 영상정보에 대하여 절대 대기 보정 처리 과정을 수행하여 얻어지는 성과물이다. Landsat이나 Sentinel-2의 경우 여러 가지 단계의 대기 보정 처리 방법이 개발되어 있고, 이미 많은 상업적 소프트웨어나 오픈소스 들이 이러한 처리 알고리즘을 지원한다. 그러나 현재 KOMPSAT 3/3A호 고해상도 분광 영상정보를 이용하여 지표면 반사도 영상 제작 기능을 제공하는 도구는 거의 없고 이러한 기능을 제공하는 오픈소스가 개발되거나 발표된 경우도 없다. 이 연구에서 우분투(Ubuntu) 운영체제에서 Orfeo ToolBox(OTB) 원격탐사 오픈소스에 포함된 광학 보정(Optical Calibration) 모듈과 알고리즘을 기반으로 하여 KOMPSAT 3A호 영상에 대한 절대 대기 보정을 처리할 수 있는 모듈을 새로 구현하였다. 이 모듈은 KOMPSAT 영상의 센서 모델 변수와 분광 자료들을 포함하기 때문에 대기 보정 작업에 필요한 입력 변수의 자동 입력과 일괄처리가 가능하다. 이 모듈을 이용하여 상층대기(Top of Atmosphere: TOA)반사도와 지표면(Top of Canopy: TOC) 반사도를 구할 수 있다. 한편 TOC 반사도 산출과정에서는 AERONET 자료와 같은 대기 에어로졸 정보가 이용될 수 있다. 또한 이 연구에서 구현된 오픈소스 성과를 이용하여 KOMPSAT 영상을 적용한 실험을 수행하였다. 앞으로 이 오픈소스 모듈의 적용성과 무결성 검사를 수행하게 되면, 그동안 축적된 KOMPSAT 영상정보를 대상으로 하는 분석 대기 자료(Analysis Ready Data) 데이터베이스 구축에 직접 적용될 수 있다.