• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.10-14
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• 2016

우리나라 위성 개발 사업은 국가 안보 차원의 군사 목적과 민간에서 상업 목적의 통신위성 개발로 양분되어져 왔으나, 우리나라 최초 정지궤도의 지구관측 위성인 천리안 위성을 기점으로 위성의 다양한 활용 방안이 제시되고 있다. 기존 위성 사업에서는 선명한 지상 영상이 주 관심사였던 것에 비해 위성 자료를 가공, 고부가가치 정보 생산에 대한 중요성이 제시되고 있다. 특히, 천리안 2호 위성에 탑재되는 환경탑재체는 시각적으로 관찰되지 않는 대기 중 오염물질의 농도를 감시하므로써, 무한한 위성의 활용성을 적절하게 보여주는 사례라고 할 수 있다. 또한, 위성에서 생산되는 자료 활용성은 자료의 적절한 공개와 제공 정책에 크게 영향을 받을 수 밖에 없으며, 광역적인 위성 특성에 따라 현재 국내의 위성 영상은 안보적인 측면으로 인해 접근이 쉽지 않은 측면이 있었으나, 공개될 경우 드러나지 않은 잠재적인 수요가 충분히 존재할 것으로 예상됨에 따라, 안보적인 측면이 약한 위성 자료에 대한 관리 정책에 대한 변화가 필요한 시점이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 확대되고 있는 위성 활용 범위에 따라 위성 자료의 공개 현황을 조사하고 환경위성 특성을 고려한 자료 배포 정책 방안에 대해 제시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권2호
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• pp.207-221
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• 2023

본 연구는 천리안위성 2A호의 Level 1B (L1B) 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 심층신경망(deep neural network, DNN) 기법을 적용하고 검증을 실시하였다. 지상기온은 지면으로부터 1.5 m 높이의 대기온도로 일상생활뿐만 아니라 폭염이나 한파와 같은 이슈에 밀접한 관련을 갖는다. 지상기온은 지표면 온도와 대기의 열 교환에 의해 결정되므로 위성으로부터 산출된 지표면 온도(land surface temperature, LST)를 이용한 지상기온 추정 연구가 활발하였다. 하지만 천리안위성 2A호 산출물 LST는 Level 2 정보로 구름영향이 없는 픽셀만 산출되는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 Advanced Meteorological Imager 센서에서 측정된 원시데이터에 오직 복사와 위치보정을 마친 L1B 정보를 사용해 지상기온을 추정하기 위한 DNN 모델을 제시하고 그 성능을 가늠하기 위해 위성 LST와 지상관측 기온 사이의 선형회귀모델을 기준모델로 사용하였다. 연구기간은 2020년부터 2022년까지 3년으로 평가기간 2022년을 제외한 기간은 훈련기간으로 설정했다. 평가지표는 기상청의 종관기상관측소에서 정시에 관측된 기온정보로 평균 제곱근 오차를 사용하였다. 관측지점에서 추출된 픽셀 중 손실된 픽셀의 비율은 LST는 57.91%, L1B는 1.63%를 보였으며 LST의 비율이 낮은 이유는 구름의 영향 때문이다. 제안한 DNN의 구조는 16개 L1B 자료와 태양정보를 입력 받는 층과 은닉층 4개, 지상기온 1개를 출력하는 층으로 구성하였다. 연구결과 구름의 영향이 없는 경우 DNN 모델이 root mean square error (RMSE) 2.22℃로 기준모델의 RMSE 3.55℃ 보다 낮은 오차를 보였고, 흐린 조건을 포함한 총 RMSE는 3.34℃를 나타내면서 구름의 영향을 제거할 수 있을 것으로 보였다. 하지만 계절과 시간에 따른 분석결과 여름과 겨울철에 모델의 결정계수가 각각 0.51과 0.42로 매우 낮게 나타났고 일 변동의 분산이 0.11과 0.21로 나타났다. 가시채널을 고려해 태양 위치정보를 추가한 결과에서 결정계수가 0.67과 0.61로 개선되었고 시간에 따른 일 변동의 분산도 0.03과 0.1로 감소하면서 모든 계절과 시간대에 더 일반화된 모델을 생성할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권6_1호
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• pp.1477-1482
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• 2023

본 연구는 2012년부터 2021년까지 동북아시아 해역에서 발생한 해수고온현상을 Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS)/Meteorological Imager sensor (MI)와 GEO-KOMPSAT-2A (GK-2A)/Advanced Meteorological Imager sensor (AMI) 정지궤도 위성 해수면온도 자료를 통해 탐지하였다. 특히 2018년 이후 및 2020년에 해수고온현상의 빈도와 강도가 눈에 띄게 증가하였음을 발견하였다. Optimal Interpolation Sea Surface Temperature (OISST) 자료와 천리안위성 자료를 활용한 T-test 통계적 검증은 해수면 온도가 통계학적으로 유의미하게 상승했다는 것을 확인시켜 주었으며, 이는 기후 변화의 직접적 영향이라는 결론을 뒷받침한다. 이 연구 결과는 해수고온현상의 지속적인 모니터링과 정밀한 분석의 중요성을 강조한다. 복잡한 지형과 다양한 기후 조건을 가진 동북아시아에서 이루어진 연구는 글로벌 기후 변화가 지역 환경에 미치는 영향을 이해하는 데 있어 중요한 통찰을 제공한다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제22권3호
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• pp.50-58
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• 2011

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권6_1호
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• pp.1767-1772
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• 2021

장기간에 걸친 전 지구적인 위성관측 지표면 알베도 자료는 전 지구 기후 및 환경의 변화 감시에 활발히 이용되고 있으며 그 활용도와 중요성이 크다. 우리나라의 경우 정지궤도위성 천리안위성 1호(Communication, Ocean and Meteorological Satellite, COMS) MI(Meteorological Imager) 센서와 천리안위성 2A호(GEO-KOMPSAT-2A, GK-2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) 센서의 세대교체를 통해 지속적인 지표면 알베도 산출물의 확보가 가능하다. 그러나 COMS/MI 및 GK-2A/AMI의 지표면 알베도 산출물은 센서 및 알고리즘의 차이로 인해 산출물 간의 차이가 존재한다. 따라서 COMS/MI와 GK-2A/AMI 지표면 알베도 산출 기간을 확장하고 지속적인 기후변화 감시 연계성 확보를 위해 두 위성 산출물 간의 오차 분석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 COMS/MI 및 GK-2A/AMI 지표면 알베도 자료의 중복기간을 대상으로 지상관측자료 AERONET (Aerosol Robotic Network)와 타 위성자료 GLASS (Global Land Surface Satellite)와 함께 비교 분석하였다. 오차 분석 결과 AERONET과의 검증에서 COMS/MI의 평균 제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)가 0.043로 GK-2A/AMI의 RMSE인 0.015보다 높게 나타났다. 또한 GLASS와 비교하였을 때 COMS/MI의 RMSE는 0.029로 GK-2A/AMI의 0.038보다 낮게 나타났다. 이러한 오차특성을 이해하고 COMS/MI 및 GK-2A/AMI의 지표면 알베도 자료를 사용할 때 장기간 기후변화 감시에 적극적으로 활용할 수 있을 것이다.

• 항공우주
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• 통권106호
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• pp.36-38
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• 2010

2010 벤쿠버 올림픽에서 보여준 세계 5위권 우리 선수들의 선전은 국민들에게 벅찬 감동을 심어 주었을 뿐만 아니라 대한민국의 국가 브랜드가치를 높이는 데 커다란 기여를 하였다. 특히 우리가 예상치 못했던 분야인 스피드 스케이팅에서의 금메달 획득은 어떤 분야에서건 목표를 향해 도전하는 자에게 꿈이 현실로 열렬 수 있다는 희망을 상징적으로 보여 주었다. 곧 발사를 앞두고 있는 통신해양기상위성(이하 통해기)의 발사성공은 또 다른 분야인 항공우주분야에서 우리나라 위성개발 역사에서 처음으로 시도되는 정지궤도 위성의 개발성공과 이를 이용한 다양한 분야에서의 활용 시대를 여는 의미 있는 이벤트가 될 것이다 통해기 발사에 즈음하여 현재까지의 위성준비현황을 중심으로 그 동안의 개발과정과 그 개발이 가지는 의미를 되짚어 본다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.110-115
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• 2012

위성 구조계의 가장 기본적인 임무 및 역할은, 우선 위성 자체의 미션 및 기능을 위해 필요한 여러 탑재체 및 장비들을 장착하고 지지할 수 있는 공간을 제공하고, 발사 시에 발생하는 이런 극심한 발사환경 하중에서 위성체 및 탑재체들을 안전하게 보호하는 것이다. 위성체가 발사체에 실려 발사될 때에 매우 높은 가속도에 의한 정적 하중 및 공기의 저항에 의한 하중, 연소 가스 분출 시 발생하는 음향에 의한 하중, 발사체로부터 분리될 때 발생하는 충격 하중 등 여러 가지의 극심한 하중을 겪게 된다. 현재 한국항공우주연구원에서는 2010년도에 발사한 천리안위성 개발 시 습득한 기술들을 바탕으로 후속 위성인 정지궤도복합위성을 개발 중에 있다. 현재 개발중인 위성은 이전 위성에 비하여 기상탑재체의 해상도가 향상되고 임무수명이 증가하여 전체적인 발사중량이 많이 증가되었다. 이로 인해 천리안위성의 구조계 설계 개념을 활용하기 어렵게 되었고, 새로운 구조계 설계 개념의 정립이 필요한 상황이다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 구조계 개념설계 방안들에 대하여 기술한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.104-109
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• 2016

해외 제작으로 개발된 무궁화위성의 상용 중계기 기술을 시작으로 위성통신의 중계기술은 Ku 대역 및 Ka 대역의 우주인증용 탑재체 구성부품의 개발을 거쳐 천리안위성 1호에 국내 기술로 개발된 Ka 대역 탑재체를 성공적으로 탑재하여 운용함으로써 발전을 거듭하고 있다. 군용 위성통신은 능동중계기인 Dehop/Rehop 중계기를 탑재한 무궁화위성 5호의 아나시스(ANASIS) 체계로써 시작되어, 항재밍/저피탐 기능을 갖춘 대전자전 중계기(DAT)와 통신용량 증가에 유연하게 대처할 수 있는 디지털 중계기(DCAMP)의 탑재가 개발 중에 있다. 본 논문에서는 국내에서 개발되는 정지궤도 위성의 개발현황을 살펴보고, 탑재 개발되었던 상용 및 군용의 중계기술을 토대로 국내 군 위성통신의 개발 방향을 논하고자 한다. 제한된 주파수 자원을 고려할 때, 평시에는 다양한 중용량의 군 위성통신 신호를 중계하고 준 전시에는 모드를 변경하여 지능적인 고기동 전술 재밍 신호에 대응할 수 있는 전장적응형 간섭회피의 겸용 중계기술이 주요할 것이다. 이러한 주파수 도약 및 중용량 겸용의 중형급 군 통신위성이 국내의 자립 기술로써 개발될 수 있는 기반이 마련되고 있다고 사료가 된다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.94.1-94.1
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• 2012

천리안위성은 우리나라 최초의 정지궤도복합위성(COMS: Communication, Ocean, and Meteorological Satellite)으로 2010년 6월 27일, 남미 기아나 쿠루기지에서 아리안-5 로켓에 의해 발사된 후 동경 128.2도, 적도 상공 약 35,800 km 고도의 정지궤도에 안착되었다. 이 후 궤도상시험 기간과 안정화 기간을 거쳐 2011년 4월 1일, 기상청은 위성자료 서비스를 시작하였다. 천리안위성의 기상영상기는 한반도 주변의 기상변화와 전 지구적 기후 변화 및 대기 운동을 감시하기 위해 실시간 관측 및 전송 시스템을 갖춘 탑재체이다. 이 기상영상기는 하루 8번의 지구 반면 영역과 각각 80번 내외의 북반구 및 한반도 영역을 관측하며, 이 자료는 지상에서 복사보정과 기하보정을 거친 후 위성을 통해 다시 사용자에게 배포된다. 천리안위성 기상영상기는 쉼 없이 관측하고, 일정 시간 이내에 그 자료를 배포해야 한다. 이러한 자료서비스는 운영시스템의 장애나 자연현상에 의한 자료 미수신 혹은 미처리가 발생할 경우 운영 결과 및 성과에 영향을 미친다. 이와 같은 장애에 대비해 국가기상위성센터는 이중화된 시스템을 구축했으며, 자료 백업 부기관으로서 한국항공우주연구원과의 사이트 이중화도 시행하고 있다. 그러나 정지궤도에 있는 위성과 태양 및 지구의 역학적인 관계에 따라 태양 전파 잡음의 영향인 태양간섭과, 위성 태양전지판 충전 장애를 일으킬 수 있는 위성식, 그리고 위성 자정 주변에 발생할 수 있는 태양광 침입 및 산란광 영향 등은 미리 예측되어야 하며, 이 시기 운영 방안 마련과 사용자 공지 등의 조치가 수반되어야 한다. 국가기상위성센터는 춘 추분 시기에 발생하는 이러한 태양 영향을 예측하고 검증했으며, 이 시기 위성 및 지상국의 효율적인 운영방안을 마련하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.194.1-194.1
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• 2012

우주비행체의 내부 장치 고장 혹은 외부 환경에 의한 고장이 발생할 경우를 대비하여 가상 모의 시뮬레이터를 이용한 고장 대응 훈련이 요구된다. 시뮬레이터 개발 초기에 이러한 고장 발생 메커니즘을 설계에 반영하지 않는 경우 교관이 작성한 고장 시나리오에 의한 유기적 고장 발생 및 고장 전파 기능을 납품 후 추가 요구하기는 용이하지 않다. 본 논문에서는 사용자가 시뮬레이터를 이용하여 의도하는 고장을 의미있는 시각(Epoch)에 주입하기 위한 고장 발생 메커니즘 구조를 설명한다. 또한 천리안위성 시뮬레이터 소프트웨어의 고장 발생 예제를 통해 고장 감지, 고장 복구, 관제원의 대응 방법 등을 설명한다.