• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.175.2-175.2
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• 2012

위성 영상의 위치 정보를 확인하기 위해서는 위성 영상과 함께 위성 위치 및 위성 자세 정보가 필요하다. 위성 위치 정보는 GPS 수신기에서 제공하는 위성 위치 정보를 이용하여 계산될 수 있다. 위성 자세 정보는 별센서에서 제공하는 위성 자세 정보 또는 제어 시스템에서 제공하는 위성 자세 정보를 이용하여 계산될 수 있다. 이 때 위성 영상의 위치 정보를 정확하게 계산하기 위해서는 위성 위치 및 자세에 대한 정확한 시간 정보가 필요하다. 본 연구는 위성 영상의 위치 정확도 향상을 위해 위성 설계시 고려해야 할 사항과 위성에서 제공하는 위성 영상, 위성 위치 정보, 위성 자세 정보를 이용하여 위성 영상의 위치를 계산하는 방법을 기술하였다. 본 연구 결과는 위성 영상의 위치 정확도와 관련된 성능 지표를 가지고 있는 저궤도 위성의 설계 및 검보정에 유용할 것으로 예상된다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2004.04a
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• pp.82-82
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• 2004

인공위성의 다양한 활용분야 중 중요하며 일반적으로 많이 이용되는 것이 영상의 획득이다. 그러나 위성에서 획득된 영상은 예상치 못한 상황과 시스템의 성능에 의해 그 품질의 현격한 차이가 발생한다 그래서 고품질의 위성영상을 획득하기 위해서는 시스템에 대한 분석이 요구되며 그 분석을 기반으로 한 모델링으로 향후 설계될 위성영상의 품질을 예측 할 수 있게 된다. 향후 개발될 고해상도 위성영상의 품질 분석을 위해서는 현재 운용중인 위성의 특성분석을 기초로 모델링하여 사전에 위성영상 품질 예측을 수행할 수 있도록 해야 한다. (중략)

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.1226-1230
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• 2006

위성영상 기술을 이용하여 홍수 발생시 홍수피해지역의 신속한 산출하고, 그 피해내용에 대한 파악을 위성 영상과 그 활용 기술을 이용하여 분석하고자 하였고, 지구관측 위성영상의 홍수방재 분야에서의 기술적 활용성을 살펴보고, 이를 바탕으로 위성영상을 이용하여 홍수피해 범위의 산출 및 피해내용의 산출을 위한 체계적인 공정을 수립하였다. 특히, 기존의 홍수해 방재 업무 중 위성영상을 이용하여 홍수해 분석이 가능한 항목과 범위를 도출하고 비광학 원격탐사의 대표적 기술인 레이더 영상의 분석 기술에 대해서 분석하여 악천후시의 홍수 추적에 활용하도록 정리하였다. 사례연구의 과거 중대 홍수지역 대상유역은 2002년 8월에 발생한 태풍 '루사'로 인해 가장 피해를 많이 입은 강원도 지역의 남대천 및 그 상류지역으로, 해당 지역에 대한 홍수 전후의 변화탐지 분석을 위성영상을 이용하여 수행하였으며, 위성영상 활용 기술의 실용성을 검증하였다. 또한 위성영상 기반 수해정보의 수집.생성 및 제공 체계를 제시하였다. 이러한 연구의 경제적인 측면의 활용성은 재난피해 저감으로 인한 사회비용 절감이라는 측면과 기술적인 측면에서는 아직 개발 초기 단계이지만 점증하고 있는 위성영상의 홍수재해분야 활용에 대한 기술적 기반을 제공에 있다. 본 연구결과는 홍수관리 뿐만 아니라 수자원의 계획 및 관리에도 활용될 것으로 판단되며, 특히 분석항목의 종류에 따라 적절한 영상을 사용하도록 유도함으로써 비용..효과의 측면에서도 중요한 참고 자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.439-439
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• 2022

인공위성은 위성통신, 기상 등 다양한 분야에서 활용되고 있지만 재난과 위성영상 특성 매칭의 제약으로 재난 상황에서는 제한적으로 사용되었다. 국내외 위성 갯수의 증가로 위성영상을 준-실시간으로 확보 가능함에 따라 활용할 수 있는 범위가 증가하여 최근에는 재난·재해에 신속하게 대비하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 재난 발생 지역의 위성 영상 확보를 위해 촬영된 영상과 미래시점의 촬영 예정인 영상의 촬영 예정 시간 및 영역을 빠른 시간 내 분석하여 최적 위성영상 확보에 기반이 되고자 한다. 행정안전부에서 분류한 재난·재해 유형에 따라 재난 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 확보를 위하여 다양한 위성과 탑재된 센서들의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 위성영상의 적시성을 분석하여 최적 위성을 정의하였다. 위성 궤도 시뮬레이션은 TLE(Two Line Element) 정보를 이용하는 SGP4(Simplified General Perturbations version 4) 모델에 적용하여 개발하였다. 최신 TLE 정보를 이용하여 위성 궤도 정보 및 센서 정보(공간 해상도, Swath width, incidence angle IFOV 등)을 적용하였다. 수집된 위성 궤도 정보를 기반으로 위성의 궤도를 예측하여 예측된 위치에서의 촬영 영역을 산정하는 분석 기능을 수행하여 최종 시뮬레이션 데이터를 생성한다. 개발된 위성 궤도 시뮬레이션 알고리즘을 토대로 태풍 미탁 사례에 적용하였다. 위성 궤도 시뮬레이션 알고리즘을 태풍 미탁 사례에 적용한 결과 다종 위성리스트 중 위성 궤도 분석을 통해 최단기간 획득 가능한 위성 중 정지 궤도 기상위성인 Himawari-8, GK-2A는 태풍 경로 모니터링, 광학 위성인 Sentinel-2, PlanetScope는 건물 피해 지역, SAR 위성인 Sentinel-1, ICEYE는 홍수 지역을 탐지하는데 최적 위성 영상으로 분석되었다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.212.1-212.1
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• 2012

2010년 6월 성공적으로 발사된 천리안위성(COMS; Communication, Ocean, and Meteorological Satellite)의 기상영상기(MI; Meteorological Imager)를 통해 관측된 원시 기상영상은 지상국인 국가기상위성센터에서 지표기준과 위성궤도 및 자세 정보를 이용하여 영상위치보정 과정이 수행된다. 본 연구에서는 정규운영 초기 1년 동안의 운영 자료를 분석하여 계절 및 일변화를 나타내는 천리안위성 기상영상의 영상위치보정 성능 및 특성을 기술하였다. 이를 통하여 천리안위성 기상영상 가시 및 적외 채널의 영상위치결정 정확도 및 영상 위치유지 정확도는 기준값인 $56{\mu}rad$(약 2km) 이내로 유지되는 것을 확인하였다. 이는 천리안위성 기상영상이 우수한 품질의 위치정확도를 가지며 기상현상 분석 및 응용 연구에 높은 효용성을 가지는 것을 보여준다. 또한 본 연구의 결과는 후속 기상위성 영상위치보정 시스템 설계에도 유용하게 활용될 것이다.

• Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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• 2007.05a
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• pp.35-41
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• 2007

인공위성영상을 이용한 해양정보 추출을 위하여 SAR 위성영상을 이용한 해수유통 정보 추출을 연구하였다. SAR(Synthetic Aperture Radar) 위성영상의 도플러 쉬프트 정보를 이용한 해수유동 정보 추출은 적용기술의 근본적 한계로 인하여 실제 유속이 아니라 위성궤도의 법선방향에 대한 유속강도만을 제시하는 문제가 있다. 이러한 한계 및 문제점을 극복하기 위하여 본 연구에서는 위성영상 촬영과 통일한 시간에 동일한 해역에서 해수유통을 관측하고, 관측된 해수유통 정보를 이용하여 위성영상에서 추출된 해수유동 정보를 보완 검증 하였다. 위성영상 추출 해수유통정보의 위성궤도 법선방향 유속강도는 관측된 해수유통 유향분포도에 근거하여 실제 해수유동 유향에 맞게 보정될 수 있었으며, 보정된 해수유통 정보는 실제 해수유동 분포를 잘 반영할 수 있었다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.735-738
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• 2001

위성영상은 그 특성상 다중대역과 방대한 양의 영상 데이터로 이루어져 있으며, 방대한 양의 데이터에서 필요한 영상정보를 검색하기 위해서는 위성영상 검색에 적용 가능한 다중대역의 화소벡터, 질감 및 이들의 공간분포를 효과적으로 얻어낼 수 있는 속성을 추출하여 활용하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 위성영상 검색에 유용하게 사용할 수 있는 속성으로 다중대역의 화소벡터 값과 질감 정보를 동시에 추출하면서 UV(Color Coherent Vector)의 개념을 적용하여 이들의 공간분포에 관한 정보를 포함한 새로운 속성을 정의하였고, SPOT 위성영상을 이용하여 국부적인 질의 영상의 속성벡터와 광범위한 지역의 위성영상에서 부분영상들의 속성벡터와의 유사성 비교를 통하여 원하는 부분영상을 검색하는 방법으로 그 성능을 평가하였다. 제안된 검색방식은 칼라와 질감 그리고 이들의 공간적인 분포 등을 개별적으로 추출하여 조합하는 과정이 필요 없으며, 특히 위성영상이나 특정 도메인에 종속되지 않기 때문에 다양한 내용기반 영상정보 검색에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.279-279
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• 2021

위성영상정보는 센서의 종류, 취득, 분석, 재난과 위성영상 특성 매칭 등의 제약으로 재난 상황에서 제한적으로 사용되었다. 일반적으로 인공위성의 종류는 탑재한 센서의 정보제공 능력 범위에 따라 분류 가능하며 이에 따라 대상 범위가 결정된다. 본 연구에서는 재난의 예측, 탐지, 사후처리를 위한 위성자료의 취득과 활용을 위해 다양한 위성과 탑재된 센서의 궤도, 공간 해상도, 파장대 등의 특성에 대하여 분석하고 재난유형별로 최적 위성영상을 선정하였다. 행정안전부에서는 재난과 재해의 유형을 자연재난(10종)과 사회재난(27종)으로 분류하였다. 위성영상 활용이 가능한 재난 유형은 가시적으로 확인이 가능한 자연재난에 해당하며 그 중 태풍, 홍수, 가뭄, 산불 등 총 4종의 재난유형별로 가용한 최적의 위성영상을 분석하였다. 재난관측에 사용 가능한 대표적인 탑재체의 종류는 극궤도 지구관측 위성에서 광학과 SAR로 구분할 수 있다. 각 기본 특성에 따라 제공되는 정보의 종류가 분류되며 광학 센서는 태양복사 및 지구복사에너지 파장 영역 중 가시광선-근적외선-단파적외선-열적외선 파장대 영역의 분광 정보를 제공할 수 있는 다중 밴드들로 구성된다. 지표의 특정 대상이나 물질을 탐지하고 변화를 감지·분석하는데 유용하여 홍수, 태풍, 지진 등 자연 및 사회 재난·재해 관측에 유용하게 이용된다. SAR 센서는 장파장의 전자기파를 방출한 후 돌아오는 신호를 활용하여 대상에 대한 정보를 획득한다. 대기의 효과 및 요소를 투과하는 주파수 대역별 장파장 밴드 정보를 활용하여 고해상도의 대상 표면, 위치, 형태 등의 정보를 측량 및 관측하므로 중·광역 지역에 제약 없이 영상정보를 획득할 수 있어 산사태, 홍수, 지진, 등의 재난 모니터링에 유용하다. 이러한 다종 위성별 센서들의 특징(공간 해상도, 파장대별 밴드 특성, 관측폭, 재방문 주기 등)들을 분석하여 재난유형별로 가용한 무료/상용 지구관측위성을 분류한 결과 태풍에는 광역관측, 정지궤도 위성, 홍수에는 광학 및 SAR 고해상도 위성, 가뭄은 광역관측, 다분광 광학 위성 그리고 산불에는 정지궤도, 광학, SAR 위성이 적합함을 알 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.190.2-190.2
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• 2012

과학기술위성3호는 170kg의 소형위성으로 2006년 사업을 착수하였으며, 올 2012년 12월에 러시아에서 발사할 예정이다. 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템 (MIRIS, Multi-Purpose IR Imaging System)으로 천문연에서 개발을 담당하였으며 우주관측과 지구관측을 수행한다. 부탑재체는 소형영상분광기 (COMIS, Compact Imaging Spectrometer)로 공주대에서 개발을 하였으며 지표면의 분광영상을 획득한다. 관측영상을 지상에서 내려 받아 사용자에게 배포를 하기 전 Radiometric, Geometric 보정을 수행하기 위해서는 관측영상 외에 관측할 때의 위성체 자세제어 정보도 함께 필요하다. 과학기술위성3호의 경우 우주관측은 관측영상 정보에 위성본체의 자세제어 정보도 함께 저장하기 때문에 지상에서 영상자료와 관제자료의 결합을 위해 추가로 수행하는 작업이 필요하지 않다. 그러나 지구관측은 영상자료와 자세제어 정보를 따로 저장하여 지상국으로 전송한다. 한곳의 영역만 관측 후 지상국으로 전송받는다면 문제가 발생하지 않지만, 지상국과 교신할 수 있는 궤도의 수는 한정되기 때문에 위성체의 메모리에는 여러 영역의 관측영상이 저장되어 있으며, 위성은 지상국과의 교신시간이 허락하는 최대로 영상자료를 송신한다. 본 발표에서는 다양한 영상자료의 저장 포맷과 여러 영역을 관측했을 때 각 영역에 해당하는 영상자료 구분 방법, 그리고 각 영상자료와 관제자료의 결합방법에 대해 설명한다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.64-64
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• 2011

최근 전 세계적으로 구제역, 화산, 지진재해 등 장기적이고 광역적인 재해 재난의 심각성을 반영하는 듯 다양한 기술개발과 재난관리 적용성에 관한 연구가 전개되고 있다. 그 가운데 인공위성에 대한 가치와 활용에 대한 기대치가 높아짐에 따라 국내외로 신속한 재난대응 및 광역적 피해지역에 대한 조기분석 등에 관한 다양한 지원체계구축에 대한 연구가 심화되고 있다. 국내에서도 재해 재난에 대한 인공위성의 활용성 및 실무적 대안마련에 대한 검토가 시작되고 있으며, 특히 재해시 영상의 확보 및 분석과 의사결정지원 등 재난관리 프로세스에 대한 정부부처의 활용방안 마련에 대한 기대가 높아지고 있는 가운데 재난총괄기관인 소방방재청은 국립방재연구소에 방재영상분석팀을 신설하였다. 2010년 1월 HAITI 지진피해, 2010년 12월 삼척 산불모니터링, 2011년 1월 포항 폭설피해 등의 재해 재난 분석을 통해 의사결정지원체계를 구축하고 있다. 위성영상 분석기술은 국외기관과 비슷한 실정이나, 본질적으로는 영상촬영 및 수급문제 해소에 있다고 하겠다. 현재, 지구관측센터(KEOC) 및 한국항공우주연구원에서도 이와 같은 수급체계에 대한 문제의식을 공유하고 있다는 점은 재난관리업무 담당자로서 고무적이고 개선에 대한 희망이 밝다. 향후 본 연구를 기반으로 우리나라 재난관리업무에 있어 위성영상을 기반으로 하는 선제적이고 과학적인 재난관리기법이 개발되고 방재분야의 위성영상활용의 위상이 높게 제고 되었으면 한다. 이와 관련하여 본 논문에서는 현재 전 세계적으로 운영되고 있는 인공위성들을 대상으로, 시 공간 해상도별 분포도를 작성하여 인공위성의 특성을 살펴보았다. 특히, 한국항공우주연구원과 소방방재청에서 2010년 10월에 가입한 국제재해관리를 위한 위성영상활용 협력기구인 International Charter에서 재해 재난관련 위성영상 분석 및 현황을 조사하여 재난유형별 활용성을 검토하였다. 마지막으로 조사 분석된 내용을 토대로 위성영상을 통한 재난관리 분야에 적합한 업무 프로세스를 도출하였다. 또한, 재해발생지역에 대한 신속한 위성영상의 확보와 정량적 피해규모 파악에 따른 응급 복구지원이 가능한 대응전략에 대해서 검토하였다.