• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.545-554
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• 2023

현대 산업에서 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System : GNSS)은 PNT 정보(측위(P : Positioning), 항법(N : Navigation), 시각동기(T : Timing))가 항상 제공되어야 하고, 그 정보를 기반으로 정밀한 위치추정이 요구되는 다양한 분야에 활용되고 있다. 특히, 2019년부터 시작된 COVID-19 펜데믹 상황에 대한 감염 예방 및 확산 방지를 위해 정밀한 위성항법시스템 기술과 이를 보조하는 다양한 기술들이 사용되어 왔고, 전 세계의 적극적인 방역과 감염 확산 억제 노력으로 엔데믹 상황으로의 전환을 앞두고 있다. 질병, E-health 분야는 감염병의 추적 및 감시와 더불어 원격 의료 서비스 제공을 위해 이용자의 위치정보가 반드시 필요한데, 위성항법시스템이 정확한 위치정보 제공에 주도적인 역할을 하고 있다. 본 논문은 이러한 위성항법시스템 기술이 질병 및 E-health 분야에 활용된 최신 연구 동향에 대해 조사한 결과를 제시하고 그 결과를 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1822-1829
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• 2016

GPS 항법의 정확도 향상과 무결성 정보의 필요성으로, 국내에 DGPS를 구축하였다. 최근에는 측위정보를 해양에서 뿐만 아니라 육상에서도 활용할 수 있도록 제공하고 있다. 그러나 2015년도 충주 기준국의 성능저하 문제점을 파악하기 위하여 영도기준국과 함께 가시성과 전파환경을 조사하였다. 영도기준국의 경우, 가시성과 전파환경이 기준국 기준에 만족하였다. 그러나 충주기준국의 경우, 가시성은 막음각 7도 이하로 장애물이 존재하여 만족하지만 전파환경에서 신호잡음은 최대 -50dBm으로 기준치인 -70dBm을 넘어가는 것을 확인하였다. 이러한 전파환경으로 인한 측정치오차를 분석하기 위하여 신호잡음등의 오차를 포함하지 않는 시차분 측정치 분석방법을 제안하였다. 2015년 12월 측정치 분석결과 충주 기준국의 경우 영도 기준국 보다 3배의 오차를 확인하였다. 이 뿐만 아니라 기준국 장비문제로 인한 측정치 성능저하를 확인하였다. 추후에는 17개소의 기준국의 측정치를 분석하여 성능검증을 진행할 예정이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.927-938
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• 2014

국내 외에서 수 많은 범죄 및 재난 구조 상황이 증가되고 있는 실정이다. 특히 이러한 상황을 보다 효율적으로 대처하기 위해서는 높은 정확도를 나타내는 빠른 위치 정보 공유가 절실히 필요하다. 본 논문에서는 저가형 GPS나 AGPS를 활용하여 위치 정확도를 높일 수 있는 웹서비스 기반의 DGPS 프레임워크 및 성능평가를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 DGPS 서버에서 구동되는 DGPS 프레임워크, 기준점에 설치하여 DGPS서버에 보정값을 전송하기 위한 기준국 시스템, 현재 위치에서 가장 가까운 기준국에서 생성한 보정값을 DGPS 서버에서 수신 받아 최종 서비스를 위한 이동국 시스템으로 구성된다. 기본적으로 DGPS 프레임워크는 서비스 요청에 대해 XML 기반으로 응답하도록 설계한다. 또한 성능평가를 위하여 순천시에서 설치 운영중인 기준점 중 2급 도시기준점 3개소를 선택하여 사용하며, 이를 기반으로 성능 평가를 수행한 결과, 오차 개선율에 있어서는 타 연구에 비해 약 10%~15% 정도의 보정율 향상을 보였으며, XML 기반의 웹 서비스를 이용하여 스마트폰, 스마트 패드, 넷북 등의 이동형 단말기를 통해 보정값을 수신할 수 있어 다양한 서비스 확장이 가능하다는 장점이 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.385-390
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• 2016

eLoran은 측위, 항법, 시각 분야에서 요구 정확도에 따라 GPS의 대체 또는 백업시스템으로 사용될 수 있다. eLoran 송신국들은 UTC에 동기 되어 있으므로 TOA를 근거로 한 all-in-view 수신이 가능하여 높은 정확도의 시각 동기와 항법이 가능하다. 또한 LDC를 통해 송신국 및 dLoran 보정 정보 등을 방송함으로써 향상된 PNT를 제공한다. 본 논문에서는 eLoran을 이용한 정밀 시각비교 측정에 필수적인 eLoran 타이밍 수신기의 지연 시간에 관련된 것들을 측정하여 보정값으로 반영하는 기술을 제시하였다. 송신기 종단의 전류 결합기로부터 로란 신호를 추출하여 3 번째 사이클과 교차하는 지점에서 펄스를 생성하는 장치를 구성하고 그 펄스를 기준으로 지연 시간을 측정하는 장치를 구현하였다. 수신기 지연은 상용 eLoran 수신기와 능동형 자기장, 전기장 안테나와 수동형 루프 안테나를 사용하여 각각의 안테나를 연결하였을 때의 지연시간을 측정하였다. 이와 같은 방법으로 교정된 eLoran 타이밍 수신기를 공통시계 비교법에 이용하면 GNSS 이용 시각비교의 백업 시스템으로서 정밀한 시각비교가 필요한 분야에 활용할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.429-436
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• 2019

위성항법시스템의 취약성에 따른 보완 시스템의 필요가 높아지면서, eLoran 시스템이 가장 현실적인 대안으로 인정받고 있다. 우리나라도 서해 일부 지역에서 eLoran 시스템의 테스트베드 구축 사업을 진행 중에 있다. 전 해양지역에 안정적인 서비스를 제공하기 위해서는 추가적인 송신국 설치가 필요하지만. 여러가지 현실적인 이유로 인해 추진되기 어렵다. 이런 문제를 해결하기 위해 기존의 NDGNSS 기준국과 AIS 기지국을 활용한 측위기술이 개발되고 있다. 이미 운영 중인 NDGNSS 기준국, AIS 기지국을 활용하면 전 해상에서 보다 높은 정확도의 탄력적 항법시스템 운용이 가능해질 수 있다. 그렇기 때문에 각 시스템이 통합운영 되었을 때의 성능을 예측하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 eLoran 시스템과 전국의 NDGNSS의 해양기준국, AIS 기지국을 활용한 지상파 통합항법시스템의 성능을 예측할 수 있는 시뮬레이션 툴을 제작하였다. ITU에서 배포한 송출 주파수와 거리에 따른 신호 세기, 대기잡음 등을 고려해 Cramer-Rao Lower Bound로 수신 신호의 측정 거리 오차를 계산하였다. 추가적으로, 실제로 전국의 NDGNSS 해양기준국에서 수집된 DGPS 신호 정보를 통해 300 kHz 신호의 연평균 대기잡음을 추정해 시뮬레이션 결과를 보다 정확하게 하였다. 해당 결과는 추후 진행될 지상파통합항법시스템 개발에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.119-126
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• 2011

초고층 건물이나 고가 구조물 상부의 정위치 측설에 주로 사용되어 왔던 광학식 TS장비는 시준선 확보의 어려움, 장거리 관측에 따른 오차의 증가 및 동적관측의 어려움 등으로 인하여 사용성이 많이 떨어지므로 최근에는 GPS를 이용한 측량방법이 제시되고 있다. 그러나 기존의 GPS측량방법들은 대부분 후처리 방법으로서 측설, 검측, 위치조정 및 확인측량 등 일련의 과정에서 시간이 과다 소요되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 RTK측위 기법을 적용하여 실시간으로 구조물의 위치를 검측하고 조정함으로써 측량으로 인한 공사의 중단을 최소화 하고, 준스태틱 RTK기법에 의한 고정밀의 측정값을 기반으로 망조정을 통해 수 mm 이내의 높은 정확도로 시공좌표를 결정함으로써 공정관리와 품질관리를 모두 충족시킬 수 있는 방법에 대해 실험 하였다. 실험결과 130m 이상 높이의 고가 구조물 상층부에서 사변망을 이루는 4점의 준스태틱 RTK 관측점을 최소제곱법으로 망조정 하면 약 2mm 내외의 정확도로 구조물 측설이 가능하므로 향후 초고층 건물이나 고가 교량등의 시공측량에 널리 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제34권1호
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• pp.99-107
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• 2016

VLBI 시스템의 정밀측위 정확도 유지를 위하여 안테나 구조물에서 발생하는 형상 변형을 분석할 수 있는 모니터링 연구가 반드시 수행되어야 한다. 특히, VLBI 안테나 주 반사경의 형상 변화로 인하여 퀘이사로부터 전자기파 수신에 대한 안테나 이득이 감소할 것으로 예상됨에 따라, 주 반사경을 대상으로 하는 형상 변형 모니터링에 대한 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 향후 상시적이고 자동화된 구조 변형 모니터링 시스템으로 활용될 수 있는 근접사진측량 방법과 연계한 효율적인 알고리즘 구축을 통해 VLBI 구조물 중 가장 변형 가능성이 높은 주 반사경을 모니터링하기 위한 기반연구를 수행하였다. 이를 위해, VLBI 안테나 주 반사경의 전 방향에 분포된 특징점을 대상으로 토털최소제곱법을 활용하여 총 10개의 fitting line을 추정하고, 비교차 선들 간의 근접점 계산 알고리즘을 활용하여 추정된 fitting line들의 교차점을 계산하였다. 본 연구결과는 향후 시계열 분석을 통해 3축으로 표현된 교차점의 수치변동량을 계산함으로써 변형률뿐만 아니라 변형방향까지 예측할 수 있는 직관적인 근거자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4B호
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• pp.329-337
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• 2009

본 연구에서는 GPS와 RF 통신을 이용하여 개발한 전자부자 시스템을 간략하게 설명하고 현장 실측 결과를 분석하고 제시 하였다. 개발된 시스템은 15개의 전자부자를 동시에 이용하여 유량측정에 활용할 수 있다. 전자부자는 GPS를 이용하여 실제 유하경로를 측정할 수 있으며, 이를 통해 기존 부자법에 비해 10% 정도의 유속 측정 정확도의 개선이 가능하였다. 또한 ADCP와 유속 측정값을 비교한 결과 대체로 일치하는 결과를 보였다. 전자부자와 일반 부자법에 의해 계산된 소단면별 단면적 차이는 -79~71%에 달하였으며, 특히 부자의 중앙 수렴 경향으로 인해 좌우안 부근의 단면적 차이가 증가하였다. 부자의 유하경로와 단면의 배치가 불규칙한 지점에서 전자부자는 댐 방류량 대비 5~6%의 유량 개선 효과를 가지는 것으로 나타났다. 전자부자는 GPS에 기반한 측위 정보를 제공함으로써 정확한 유속과 단면적 산정이 가능하며, 현장 여건과 관계없이 적은 인력으로 측정과 분석, 유량계산을 신속하게 실시간으로 수행함으로써 홍수 유량측정의 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.391-397
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• 2014

광역보정시스템은 GPS와 같은 위성항법을 이용하는 사용자의 정확성, 무결성을 개선시키기 위하여 고안된 시스템이다. 본 논문에서는 개발된 의사위성 기반의 광역보정시스템의 전체 구조에 대하여 설명하고, 후처리 기반으로 상용 수신기에 대하여 성능 테스트를 수행하는 실험 방법 및 결과에 대하여 설명한다. 보정정보 생성을 위하여 총 5개의 NDGPS 기준국에서 수집되는 데이터가 활용되었으며 이를 광역기준국, 중앙처리국 소프트웨어에서 처리하였다. 생성된 보정정보는 SP3, IONEX 데이터와 비교하여 정확도를 테스트하였다. 상용 수신기 실험에서는 사용자의 RF 신호를 수집, 보정정보를 생성하였으며, 이후에 RF신호와 보정정보가 실린 의사위성 신호를 동시에 방송하여 테스트를 수행하였다. 테스트는 3대의 상용수신기를 활용하여 수행되었으며 MSAS, GPS 단독 측위 수신기와 비교하여 성능을 검증하였다. 각 수신기의 위치해 출력 결과로부터 위치오차를 비교하였으며 보정정보를 적용함으로써 향상된 위치해가 출력됨을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.293-301
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• 2011

전리층에 의한 신호지연 오차는 2000년 5월 SA해제 후 GPS 측위의 가장 큰 오차 요인이다. 이 연구에서는 전리층 오차를 산출하기 위한 방법으로 국토지리정보원 44개소의 상시관측소로부터 제공된 위상평활코드 의사거리 관측값을 이용하여 전리층 총전자수를 추정하였다. 총전자수를 정확하게 추정하기 위해 위성과 수신기의 하드웨어 바이어스인 DCB(Differential Code Bias)를 산출하여 적용하였으며, 적용 효과를 확인하기 위해 GlM을 기준으로 DCB 적용 전 후의 전리층 총전자수를 비교하였다. 그 결과, DCB를 적용했을 때 약 3~4 TECU, 적용하지 않았을 때 약 35~45 TECU의 RMS 오차를 나타냈다. DCB를 적용하여 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 공간해상도의격자형 전리층 총전자수 지도를 생성하였으며, 이때 총전자수 추정에 이용되는 상시관측소의 개소 수 증가에 따른 효과를 분석하기 위해 상시관측소의 개소 수를 10개소, 20개소, 30개소, 44개소 순으로 증가시키며 총전자수를 추정하였다. 각 총전자수 지도를 GIM과 비교하여 RMS 오차를 산출한 결과, 10개소의 상시관측소를 이용한 경우 5.3 TECU에서 44개소의 상시관측소를 이용한 경우 3.9 TECU로 감소하는 것을 확인하였다.