• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.1-9
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• 2011

국내 최초의 정지궤도 관측 위성인 천리안(통신해양기상위성)이 2010년 6월 27일에 성공적으로 발사되었다. 천리안에의 기상탑재체와 해양탑재체의 원시 영상은 지상에서 처리 과정을 거쳐 사용자에게 전달되다. 한국항공우주연구원의 주도로 국내 개발된 송수신자료전처리시스템은 원시 영상에 복사 및 기하 보정을 수행하고, 전처리된 영상과 부가 자료들을 위성을 통해 사용자들에게 분배하는 기능을 수행한다. 궤도상 시험을 성공적으로 완료한 송수신자료전처리시스템은 기상위성센터, 해양위성센터, 그리고 위성운영센터에 설치되어 현재 정상 운영 중에 있다. 궤도상 시험 기간 동안 송수신자료전처리시스템의 기능과 성능에 대한 검증은 1) 영상 송수신, 2) 기상 및 해양 영상의 전처리, 그리고 3) 사용자 분배 기능으로 나뉘어 수행되었다. 이 논문은 천리안 위성 발사 후 수행된 송수신자료전처리시스템의 궤도상 시험 운영 검증 결과를 기술한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.499-501
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• 2011

본 논문에서는 천리안 위성의 통신 탑재체의 위상잡음 스펙트럼 특성을 측정 분석하며, 전송 방식에 따른 위상잡음 영향을 평가한다. 천리안 위성의 탑재체는 Ka 대역을 사용하며, 고주파수 사용으로 상대적으로 위상잡음 특성이 증가할 수 있다. 아울러 고차모드 위성 전송시 위상잡음에 영향이 증가하여 전송 선능의 열화를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 MSM 기능을 갖는 통신 탑재체의 위상잡음 특성을 측정 평가하며 고차모드 전송에 요구되는 위상잡음을 아울러 평가한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권2호
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• pp.199-206
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• 2024

The GEO-KOMPSAT-2A (GK2A) satellite, which was launched in December 2018, carries weather observation payloads and uses the image navigation and registration system to calibrate the observation images. The calibration system requires accurate orbit prediction data and depends on the accuracy of the orbit determination accuracy. In order to find a possible way to improve the current orbit determination accuracy of the GK2A flight dynamic subsystem module, orbit determination software was developed to independently evaluate the orbit determination accuracy. A comprehensive satellite dynamic model is applied for a batch-type least squares filter. When determining the orbit, thrust firing during station-keeping maneuvers and wheel-off loading maneuvers is taken into account. One month of GK2A ranging data were processed to estimate the satellite position on a daily basis. The orbit determination error was evaluated by comparing estimates during overlapping estimation intervals.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.551-556
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• 2018

인공위성의 자세제어를 수행하기 위해 다양한 하드웨어들이 탑재된다. 그중에서 가장 초기에 위성의 안정된 자세를 확보하며 이상동작시 안전한 자세를 확보하기 위해 사용되는 중요한 하드웨어가 바로 태양센서이다. 따라서, 위성의 개발 초기에 해당 센서의 시야각 확보를 위한 장착과 이를 이용한 자세제어 설계가 매우 중요한 역할을 담당한다. 정지궤도복합위성은 별추적기 탑재로 인해 천리안위성 대비 태양센서의 전체 수량을 축소할 수 있었다. 그리고 천리안위성의 우주이력을 이용한 여분의 하드웨어를 추가로 고려하였다. 본 논문에서는 추가된 태양센서를 통해 시야각을 확장하고 P/R-side 결선도 고려하여 안정도를 높이는 방법에 대해 분석하고 그 결과를 정리하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권3호
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• pp.507-517
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• 2018

천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS)의 에어로솔 광학두께(Aerosol Optical Depth; AOD) 산출물의 검증을 위하여, 동아시아 지역을 대상으로 2011년 1월부터 2014년 7월까지 산출자료와 134개의 지상관측 Aerosol Robotic Network(AERONET) AOD와 비교 분석하였다. 시공간 일치법을 사용하여 천리안 위성 AOD와 AERONET 전체 관측 지점의 AOD의 비교결과는 약한 상관관계(R=0.297)와 함께 천리안 AOD가 과대평가된 결과를 나타내었다. 그러나, AERONET 관측지점별 비교 결과는 각 지점별로 상이한 결과를 나타내었으며, 최소 상관계수 R=0.026(AOE_Baotou 지점) 과 최대 상관계수 R=0.905(DRAGON_Anmyeon 지점)을 보였다. 천리안 AOD와 AERONET AOD의 편차와 입자 유효반경, 수증기, 지표반사도, 태양천정각과의 비교결과, 천리안 AOD 산출물에 대한 계통적 오차가 발견되지 않았다. 그러나 한반도 인근지역의 한정된 지역을 대상으로 하면 천리안 AOD와 AERONET AOD의 유사성이 나타나므로, 지역적인 한계가 있음을 발견하였다. 마지막으로, 본 연구 결과는 COMS AOD 산출 알고리즘의 개선에 도움을 줄 수 있을 것이며, 따라서 개선된 비교검증 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.12-18
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• 2012

이 논문에서는 식기간 동안 미광(stray light)에 의해 천리안 기상 영상이 받게 되는 영향에 대해 분석하였으며 미광의 영향을 제거하기 위한 방법 또한 모색하였다. 기상영상의 경우 식기간 동안 미광의 영향을 받아 영상의 왜곡 (줄무늬 등)문제가 발생한다. 미광의 영향에 대한 정량적 분석이 천리안위성의 궤도상 시험기간 동안에 이루어졌으며, 천리안위성 기상탑재체의 총 4개 적외 채널에 대해 태양과의 거리에 따른 미광의 영향이 분석되었다. 본 연구에서는 계산된 천리안위성의 식기간 자료를 바탕으로 미광의 영향이 매우 강한 사례를 선정하여 적외채널 영상의 미광에 의한 오염 정도를 조사하였다. 또한 영상에 나타난 미광의 영향을 두 개의 열적외 채널을 이용하여 단파적외 채널을 대체하는 방법이 유효함을 확인 하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.173.1-173.1
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• 2012

천리안 위성 원격측정명령계 RF부는 위성 장착 이후 발사 전까지 여러 단계의 위성체레벨 기능시험을 거치며 요구 성능을 만족하는지를 충분히 확인하였다. 위성 발사후부터 정상궤도 진입 후에 발사전 원격측정명령계 RF가 원하는 요구 기능 및 성능을 만족하고 있는지를 확인하는 궤도운용시험이 수행되었다. 본 논문은 원격측정명령계 RF부의 궤도운용시험 계획에 따라 수행하여 얻어진 시험 결과에 대한 분석에 대한 것이다. 먼저 발사 후 LEOP 동안 원격명령이 정상적으로 수신되고 수행되는지 확인하였다. 그 이후 원격명령이 언락되는 수신 파워 임계(Threshold) 입력 레벨 확인을 확인하였으며 원격측정 다운링크 주파수 변이가 요구범위에 있는지 확인하였으며, 수신신호 스펙트럼 측정을 통해 TM EIRP를 추정한 결과 링크 버짓 마진 대비 추가적인 마진이 있음을 확인하였으며 또한 TM 송신 신호 변조지수가 추정범위 안에 있는지를 확인하였다. 그리고 레인징 시험을 통해 수신기 및 레인징 기능이 정상적으로 동작하고 있음을 확인하였다. 이 궤도운용시험 결과는 후속 정지궤도복합위성 원격측정명령계 RF부 궤도운용시험을 위한 비교 자료로 활용될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_2호
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• pp.1529-1539
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• 2023

바다의 색을 관측하여 해양환경을 관측하는 천리안 해양위성 2호(Geostationary Ocean Color Imager-II, GOCI-II)의 자료는 지상국 시스템에서 다양한 보정과정을 거쳐 Raw~Level 2 (L2)로 생산되는데, 각 처리 단계에서 발생하는 품질 정확도는 단계별로 누적되어 위성자료의 오차가 점차 증폭된다. 이에 GOCI-II의 Level-1A/B (L1A/B) 자료에서 발생할 수 있는 광학적 품질 및 위치보정 성능 오차를 측정할 수 있도록 GOCI-II 지상국 시스템을 개선하였다. 신규로 구축된 광학적 품질 및 위치보정 성능 평가 모듈(Radiometric and Geometric Performance Assessment Module, RGPAM)은 시험 운영을 통해 성능 측정, 측정 결과의 표출 및 저장 등 기능들이 정상 운영됨을 확인하였다. RGPAM을 통해 측정된 성능들은 향후 GOCI-II 검출기의 감도 저하에 따른 실시간 복사보정 모델 개선, 위성 L1A/B 자료의 품질 일관성 확인 및 이슈사항에 대한 재보정 방안 마련을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.10-14
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• 2016

육상의 증발산량(evapotranspiration, ET)은 대기 중 수증기의 상변화를 통해 대기와 지표 사이의 물과 에너지 순환에 영향을 미치며, 강수량, 유출량과 함께 수자원에 영향을 미치는 주요 인자이다. 강수량과 유출량은 직접 관측이 가능한 반면, 증발산량은 숨어있는 잠열로서 관측하기 어렵다. 플럭스 타워나 라이지메타(Lysimeter) 등을 이용하여 증발산량을 직접 관측하고 있으나 이들 지상관측은 일부 지점(point)에서 제한적으로 이루어지고 있으며, 관측 지점의 수를 확대하게되면 관측 기기의 유지 보수 등의 많은 시간과 비용이 든다는 한계가 있다. 이러한 지상관측의 한계를 극복하고 넓은 영역의 증발산량 변화를 관측하기 위해 위성을 이용한 증발산량을 추정하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기상청 국가기상위성센터(National Meteorological Satellite Center, NMSC)에서는 우리나라 최초의 정지 기상 위성인 천리안 위성(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) 자료를 지표 에너지 수지식(Surface Energy Budget Equation)에 적용하여 동아시아 지역의 지면과 식생 특성을 반영한 '일(daily) 증발산량 산출 알고리즘'을 개발하였다. 현열을 계산하기 위해 다양한 입력 변수가 사용되어지고 계산 과정이 복잡하기 때문에, 본 연구에서는 '반 경험적인 계수인 B 계수 모델'을 사용하여 현열 산출 기법을 단순화하였다. 본 알고리즘을 이용하여 2011년 4월부터 현재까지 동아시아(위도 $20{\sim}50^{\circ}N$, 경도 $100{\sim}145^{\circ}E$)의 해상도 1km의 일 증발산량을 산출하였고, 위성 증발산량의 검증을 위해 지면 특성이 다른 청미천(농경지), 설마천(혼효림) 지역의 플럭스 타워 증발산량 자료(유량조사사업단 제공)와 비교 분석하였다. 2011년 4월부터 2014년 12월까지 청미천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 665개 자료에 대하여 RMSE는 2.82 mm/day, Bias는 2.56 mm/day의 결과를 보였다. 동일한 기간에 대하여 설마천 지역에서의 플럭스 타워 관측과 비교한 결과, 총 582개 자료에 대하여 RMSE는 1.92 mm/day, Bias는 1.45 mm/day의 결과를 보였다. 기상청 국가기상위성센터의 위성증발산량이 봄과 가을철에 다소 높게 산출되는 경향이 있었으나, 증발산량의 변화경향은 유사하게 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 동아시아 지역 위성 증발산량 변화를 감시하고 있으며 향후, 수문 및 기후 분야에서 가뭄 모니터링 등의 연구에도 활용할 수 있을 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권1호
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• pp.115-121
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• 2013

천리안위성은 대한민국에서 개발한 최초의 정지궤도위성으로 궤도상 시험을 완료하고 통신, 해양, 기상임무에 대한 정상운영을 수행하고 있으며, 천리안위성의 기상탑재체는 지구 및 주변의 가시채널 및 적외채널 영상을 취득하고 있다. 본 논문에서는 천리안위성 가시채널 검출기의 성능 분석방법을 설명하고, 2년의 운영기간동안 성능 분석결과를 설명한다. 가시채널 검출기의 성능은 검출기에서 취득한 결과 및 ROLO 모델 기반의 결과를 이용해서 계산할 수 있으며, 분석을 통해서 검출기의 성능은 정상임을 확인하였다.