• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.25 no.4
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• pp.445-458
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• 2008

Image chain analysis of synthetic aperture radar (SAR) satellite is one of the primary activities for satellite design because SAR image quality depends on spacecraft bus performance as well as SAR payload. Especially, satellite pointing and stability error make worst effect on the original SAR image quality which is implemented by SAR payload design. In this research, Image chain analysis S/W was developed in order to analyze the SAR image quality degradation due to satellite pointing and stability error. This S/W consists of orbit model, attitude control model, SAR payload model, clutter model, and SAR processor. SAR raw data, which includes total 25 point targets in the scene of $5km{\times}5km$ swath width, was generated and then processed for analysis. High resolution mode (spotlight), of which resolution is 1m, was applied. The results of image chain analysis show that radiometric accuracy is the most degraded due to the pointing error. Therefore, the successful design of attitude control subsystem in spacecraft bus for enhancing the pointing accuracy is most important for image quality.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.4
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• pp.318-327
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• 2017

Synthetic Aperture Radars (SARs) that can be performed regardless of weather and day-and-night conditions have been developed for Earth remote sensing in recent decades. Korea Aerospace Research Institute (KARI) has developed and launched successfully the KOrea Multi-Purpose SATellit-5 (KOMPSAT-5) which is the first Korean SAR satellite in 2013, and is currently developing the KOMPSAT-6 which is the next generation series of the SAR satellite. This paper describes the development of the system performance analysis simulator which is necessary for spaceborne SAR payload design and analysis. The system performance analysis simulator consists of the antenna pattern generation simulator, the SAR performance analysis simulator, and the image quality analysis simulator. The simulation results of this research show that this simulator can be applicable as the design and analysis tool for the spaceborne SAR payload system during the design phase.

• Current Industrial and Technological Trends in Aerospace
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• v.8 no.2
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• pp.98-104
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• 2010

The demand for Satellite Images is continuously increasing owing to the various applications of optical satellite images. However, the acquisition of optical images has a limitation due to problems of weather and day & night. because an optical satellite makes images with reflections of sunlight. Therefore, SAR Satellite, which uses electromagnetic waves to make an image, gives increased demand to various applications. It also makes increased interest. In this paper, a calibration and validation system, which is an essential element for high quality Radar images, is studied.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.187-196
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• 2009

Synthetic Aperture Radar(SAR) satellite system for broad-area imaging has RF systems including SAR radiating a high power, data link system transmitting the acquired image data from the SAR, TC&R(Telemetry, Command, and Ranging) to communicate with a ground segment to control a satellite. Each system transmits RF signal having various frequencies and radiates a high power, RS(Radiated Susceptibility) specification should be verified at an electronic unit mounted in satellite. RF interference can be happened because of non-linearity of a RF system. Therefore, we manufactured a structure model installed antennas which have a similar pattern with a real antenna, the effect by RF interference is analyzed and verified.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.3-3
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• 2023

수자원위성은 C-band 영상레이더(synthetic aperture radar, SAR)를 탑재한 중형급의 수자원 관리 및 수재해 감시 전용 위성이다. 수자원위성은 물 환경과 관련된 다양한 분야에 활용되어 고부가가치의 정보를 제공할 것으로 예상되는데, 특히 시계열 레이더 간섭기법(SAR interferometry, InSAR)의 적용을 통해 댐·보와 같은 수자원시설물의 미세변위 탐지 및 안정성 평가에 효과적으로 사용될 것으로 기대된다. 시계열 영상레이더 간섭기법은 고정산란체를 이용하는 Persistent Scatterer InSAR(PSInSAR) 기법과 분산산란체 기반의 Small BAseline Subset(SBAS) InSAR 기법으로 대표된다. 이 연구에서는 수자원위성에 적합한 수리시설물 시계열 변위 모니터링 알고리즘 개발을 목적으로, Sentinel-1 위성의 C-band SAR 기반 시계열 레이더 간섭기법의 적용성을 평가하고 알고리즘 개발에 고려해야 할 사항들을 분석하였다. 2020년 여름 수재해가 발생한 섬진강댐과 담양댐 및 수변부를 테스트 사이트로 선정하고, 2019년부터 2021년까지의 Sentinel-1 시계열 SAR 영상에 PSInSAR와 SBAS InSAR를 적용하여 시계열 변위를 관측하였다. 댐체에서는 PSInSAR가 SBAS InSAR에 비해 신뢰할 수 있는 시계열 변위를 산출하였다. 그러나 시계열 분석 기간이 길어짐에 따라 PSInSAR 시계열 변위의 정밀도가 낮아지는 경향이 관측되었다. 수변부에서 PSInSAR는 변위 정보를 거의 제공하지 못했다. SBAS InSAR는 수변부의 시계열 변위 모니터링에 효과적이었으나, 여름철 장마 등으로 인해 레이더 간섭도의 긴밀도(coherence)가 낮아질 경우 부정확한 변위를 산출하였다. 앞으로 국내의 다양한 수자원시설물을 대상으로 Sentinel-1 위성을 이용한 시계열 변위 모니터링 알고리즘의 적용성 평가 연구가 진행될 예정이며, 연구 결과를 수자원위성의 관측 특성에 적합한 변위 탐지 알고리즘의 개발에 활용하고자 한다.

• Journal of Environmental Policy
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• v.8 no.2
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• pp.1-23
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• 2009

This study applied satellite radar imagery to identify flooded areas and examined post-flooding conditions using time-series satellite radar imagery for the development of flood damage mitigation strategies. Using time-series satellite radar images, this study constructed a map delineating areas vulnerable to frequent flood damage. The extracted flooded areas were combined with reference land use maps to examine flood damage by land use type. Major landuse types with severe flood damage were agricultural and forested areas. The analysis of the damage conditions, in terms of land use, served as the basis for developing flood damage mitigation policies, in conjunction with land use planning. The policies for flood damage mitigation can be summarized as land use regulations, land use planning, and flood damage mapping. A preventive measure to minimize flood damage of properties, which regulates developing areas with high flooding potential, is highly recommended. Although this study suggested a number of policies for flood damage mitigation, they represent only a small number of possible policies useful for mitigating flood damage and other environmental problems. Based upon the results of this study, it may be concluded that satellite radar imagery has great potential in providing basic data for large-scale environmental problems such as flooding and oil spills. Nevertheless, further examinations should be conducted and the application of satellite radar imagery should be used to examine other environmental problems.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2016.11a
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• pp.357-358
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• 2016

최근 재난에 대한 광역적 탐지 및 피해상황을 예측하는데 위성레이더 영상의 활용방안이 대두되고 있다. 본 논문에서는 SENTINEL-1 위성레이더 영상을 활용하여 지진발생으로 인한 지표변위를 관측하고자 하였다. 차분간섭기법(DinSAR)을 적용하여 최근 발생한 이탈리아 중부 지진과 한반도 경주 지진의 지표변위를 관측하고 피해범위를 예측하였다. 연구결과 규모 6.4 이탈리아 지진에서 최대 20.1cm의 침하를 관측하였으며, 규모 5.8 경주 지진의 경우 발생지역 20km 범위에서 약 3cm의 지표변위를 관측하였다. 향후 지상 SAR 자료를 구축할 예정이며 재난지역의 다각적 관측자료 취득 및 보다 정확한 재난 피해를 파악 할 수 있을 것으로 기대한다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.10 no.2
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• pp.37-48
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• 2011

Synthetic Aperture Radar(SAR) is a powerful and well established microwave remote sensing technique which enables high resolution measurement of Earth surface independent of weather conditions and sunlight illumination. KARI has been developing the first Korea SAR satellite which is scheduled to be launched in this year. The SAR satellite mainly consists of the bus platform and SAR payload. Most of all, the RF compatible design during the design phase and the verification of the RF compatibility during the testing phase is very important procedure for the in-orbit performance guarantee because the SAR payload radiates high power through the SAR antenna. In this study, the SAR satellite design criteria and verification procedure for the RF compatibility are described. In addition, this paper describes the RF full radiation testing (RF auto-compatibility testing) for the verification of the RF performance robustness, the testing configuration, and the test results.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.440-440
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• 2022

1970년대부터 집중 건설 된 우리나라의 다목적댐, 홍수조절댐, 용수전용댐 등의 대형 국가 수자원시설물들의 '고령화'가 급속히 진행되어 수리구조물에 대한 안정성을 주기적으로 파악할 수 있는 정밀안전모니터링 체계 구축이 시급한 시점이다. 주기적인 정밀안전모니터링 방법들 중에는 위성 등을 활용한 원격관측 기술들이 최근 시도되고 있다. 위성 영상레이더(SAR; Synthetic Aperture Radar)는 마이크로파 대역의 전자기파를 송·수신하는 능동센서로 날씨 및 주·야간에 영향을 받지 않고 지표면 관측이 가능한 장점이 있다. 특히, 고정산란체 영상레이더 간섭(PSInSAR; Permanent Scatterer Interferometry SAR)기법은 영상레이더 영상에서 긴밀도(coherence)가 상대적으로 높은 수자원시설물과 같은 고정산란체의 위상(phase) 정보를 이용하여 mm급의 측정민감도로 시계열 변위 분석이 가능하다. 또한, 여러 장의 InSAR 영상을 생성하였기 때문에 DEM 오차, 위성궤도 오차, 대기 성분에 의한 지연 오차 등을 보다 정밀하게 제거할 수 있는 장점이 있다 본 연구에서는 국내 중대형 수자원시설물의 정밀안전모니터링을 위하여 고정산란체 영상레이더 간섭 기법을 영암금호방조제, 영주댐, 소양강댐 등에 적용하여 시계열 변위 분석을 수행하였다. 2014년 11월부터 2022년 3월(현재)까지 획득된 Sentinel-1 SLC(Single Look Complex) 위성자료의 상승(Ascending) 궤도 126장 및 하강(Descending)궤도 187장을 각각 활용하였다. 두 위성궤도를 모두 활용하여 수직, 수평 변위 등 3차원 분석을 수행하였으며, 특히 소양강댐 GPS 관측 자료와 정확도 검증에서 연평균 2mm의 RMSE를 보였다. 이를 통해 위성 원격탐사 기술로도 댐, 보, 방조제와 같은 수자원시설물에 대한 시계열 변위 분석을 통한 댐 안전관리가 가능함을 보여주고 있다. 2025년 발사될 국내 C-밴드 SAR 탑재 수자원위성 개발을 통해 한반도 재방문주기를 단축시킴으로써, 한반도 전역의 수자원시설물 정밀안전진단체계 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.226-226
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• 2016

최근 이상기상현상과 기후변화로 인하여 국지적인 집중호우의 빈도 및 규모가 증가하고 있으며, 이로 인한 돌발 홍수피해가 증가하고 있다. 이러한 홍수 피해를 줄이기 위해서는 정확도가 우수한 초단시간(1~2시간 이내) 예측 강우량 정보가 필요하다. 본 연구에서는 집중호우에 대한 초단시간예보 및 실황 예측을 위해 시공간적으로 고해상도 자료를 제공할 수 있는 기상레이더 강우자료와 위성영상 자료를 결합하여 초단기 강수 예측기법 개발 연구를 수행하였다. 또한 기상레이더 강우량은 지상강우관측에 비해 정확성이 낮고, 많은 불확실성을 포함하고 있으므로, 위성영상에서 산출되는 강우자료와 결합하여 강우추정의 정확도를 개선하고자 하였다. 레이더 볼륨자료에서 반사도 자료를 추출하여, 1.5km CAPPI(Constant Altitude Plan Position Indicator) 자료를 생성하고, 반사도 CAPPI 자료의 패턴 상관분석을 통하여 강우시스템의 최적 이동벡터를 산출하였다. 또한 이동벡터를 고려하여 시공간적으로 외삽하여 강우이동 예측 모델을 개발하고, 초기자료로 레이더와 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 영상자료에서 생성되는 강우자료를 결합한 강수장 자료를 이용하여 강수 예측장을 생성하였다. 레이더-위성 결합 초단기 강우예측 모델의 정확성 검증을 위하여 2014년 8월 25일 부산 및 영남 지역에 발생한 집중호우 사례에 대하여 지상기상자동관측시스템(Automatic Weather System, AWS) 강우 측정 결과를 비교 분석 하였으며, 그 적용 가능성을 검증하였다. 초단기 강우예측 분석 결과 지상강우자료와의 오차가 발생하나, 추후 여러 통계적 후처리 과정을 통하여 그 성능이 개선될 것으로 보이며, 보다 정확한 강우량 예측을 위해서는 지속적인 알고리즘 개선 및 모형의 검 보정이 필요할 것으로 사료된다.