• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.519-520
• /
• 2012

해상감시레이더는 관제지역의 레이더 영상 정보 및 선박의 위치, 속도에 대한 추적 정보를 제공하는 해상교통관제시스템의 주요 센서로 정밀한 레이더 영상정보의 추출 및 이를 기반한 정확한 선박의 추적을 위하여 레이더 수신신호에 포함된 다양한 클러터 및 잡음을 효율적으로 제거하기 위한 신호처리 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 해상교통관제시스템에 사용되는 해상감시레이더를 위한 논-코히어런트 기법을 이용한 신호처리 알고리즘을 설계하고, 모의실험을 통하여 설계된 알고리즘에 대한 검증을 수행한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.502-502
• /
• 2015

현재 기상레이더로부터 제공되고 있는 레이더 자료의 공간해상도는 $1^{\circ}{\times}250m$, 시간해상도는 10 분으로 보통 기상 및 수문분야에서는 10 분 이상의 $1km{\times}1km$의 격자 자료를 활용하고 있다. 그러나 이와 같은 크기의 해상도는 중규모 이상의 유역에서의 강우-유출 해석에 적합할지 모르나 이보다 고해상도의 자료를 요구하는 도시 유역과 같은 소규모 유역에서는 한계점이 있어왔다. 또한 너무 높은 해상도 자료를 강우-유출 과정에 입력하게 되면 레이더 강우 자료에 내포되어 있는 무작위 오차로 인해 강우-유출의 오차가 커지게 된다. 반면 너무 낮은 해상도 자료를 강우유출과정에 입력하게 되면 강우의 공간적인 특성이 평활화되고 이로 인해 레이더 강우 자료는 분포형 강우 자료로써의 기능을 잃게 된다. 이에 적절한 시공간 해상도 결정을 위해 공간 해상도에 따른 도시홍수모형의 입력 자료를 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.363-365
• /
• 2015

우리나라 연안에서 육지와 섬 사이를 연결하는 해상교량은 계속해서 건설하고 있는 추세이며 해상교량이 선박의 안전한 운항에 새로운 위험요소로 대두되고 있다. 반면에 내항여객선 선장 및 항해사는 무중 레이더만 믿고 항해하여야 하나, 레이더가 해상교량의 주경간 항로와 해상교량 건너편 상황을 탐지하기 어렵다는 레이더의 한계를 인식하지 못하고, 경험과 관행에 의해 무리하게 선박을 운항하고 있다고 판단된다. 이 글은 목포지방해양안전심판원의 관할해역에서 발생한 여객선 비금농협카페리호가 신안1교의 교각과 접촉한 사건의 개요와 원인을 살펴보고, 레이더에 의해 해상교량의 주경간 항로를 식별할 수 있는 대책마련의 필요성, 선박의 해상교량 통항을 위한 최소 가시거리 인식 필요성, 해상교량 주변에 피항지 지정 및 관리, 내항여객선의 VHF청취능력 개선, VTS센터와 한국해운조합 운항관리실의 업무협력 강화, 연안 여객선의 안전문화 정착 필요성, GPS Plotter 과신 주의 등의 교훈 및 개선사항을 제시하고 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
• /
• pp.80-82
• /
• 2011

한정된 영공의 감시 및 해상의 효율적인 관리를 위하여 범용화되어 있는 선박용 레이더의 조합을 이용한 연안의 선박 및 항공기를 감시하는 시스템 개발을 위한 것이다. 범용 레이더의 조합을 통해 기존 대공 감시용 레이더에 비해 시스템의 소형화 제작 및 경제적 비용 절감이 가능하고, 범용 장비의 적용에 따른 용이한 유지보수 및 검증된 상용 장비의 운용을 통한 신뢰성을 확보함은 물론, 레이더 신호처리 기술의 도입으로 관련 주요 기반기술을 국산화 시키는 것을 목적으로 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.417-417
• /
• 2023

도시홍수는 도시의 주요 기능을 마비시킬 수 있는 수재해로서, 최근 집중호우로 인해 홍수 및 침수 위험도가 증가하고 있다. 집중호우는 한정된 지역에 단시간 동안 집중적으로 폭우가 발생하는 현상을 의미하며, 도시 지역에서 강우 추정 및 예보를 위해 레이더의 활용이 증대되고 있다. 레이더는 수상체 또는 구름으로부터 반사되는 신호를 분석해서 강우량을 측정하는 장비이다. 기상청의 기상레이더(S밴드)의 주요 목적은 남한에 발생하는 기상현상 탐지 및 악기상 대비이다. 관측반경이 넓기에 도시 지역에 적합하지 않는 반면, X밴드 이중편파레이더는 높은 시공간 해상도를 갖는 관측자료를 제공하기에 도시 지역에 대한 강우 추정 및 예보의 정확도가 상대적으로 높다. 따라서, 본 연구에서는 딥러닝 기반 초해상화(Super Resolution) 기술을 활용하여 저해상도(Low Resolution. LR) 영상인 S밴드 레이더 자료로부터 고해상도(High Resolution, HR) 영상을 생성하는 기술을 개발하였다. 초해상도 연구는 Nearest Neighbor, Bicubic과 같은 간단한 보간법(interpolation)에서 시작하여, 최근 딥러닝 기반의 초해상화 알고리즘은 가장 일반화된 합성곱 신경망(CNN)을 통해 연구가 이루어지고 있다. X밴드 레이더 반사도 자료를 고해상도(HR), S밴드 레이더 반사도 자료를 저해상도(LR) 입력자료로 사용하여 초해상화 모형을 구성하였다. 2018~2020년에 발생한 서울시 호우 사례를 중심으로 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로부터 훈련된 초해상도 심층신경망 모형으로부터 저해상도 이미지를 고해상도로 변환한 결과를 PSNR(Peak Signal-to-noise Ratio), SSIM(Structural SIMilarity)와 같은 평가지표로 결과를 평가하였다. 본 연구를 통해 기존 방법들에 비해 높은 공간적 해상도를 갖는 레이더 자료를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.447-452
• /
• 2013

해상교통관제시스템(VTS)은 선박의 위치, 속도, 침로 등 해상 교통 정보를 획득하기 위하여 다수의 해상감시레이더를 주요 센서로 이용하고 있으며, 거리 및 방위각 바이어스와 같은 2차원 해상감시레이더의 시스템 오차는 레이더 영상 및 표적 추적정보의 정확도를 크게 저하시킬 수 있다. 따라서 해상교통관제시스템에서 정확한 표적정보를 제공하기 위하여 레이더의 시스템 오차는 정밀하게 보정되어야 한다. 본 논문에서는 VTS 관제영역에 설치된 항로표지의 위치정보를 이용하여 2차원 해상감시레이더의 거리 및 방위각 오차를 보정하기 위한 방법을 제안한다. 2차원 레이더 측정값의 표준오차 모델과 항로표지 위치정보로부터 측정 잔차 모델을 유도하고, 레이더 시스템 오차를 추정하기 위한 선형 칼만필터를 설계한다. Monte-Carlo 모의실험을 통하여 제안한 방법을 검증하고, 항로표지 정보의 개수에 따른 레이더 시스템 오차 추정의 수렴 특성 및 정확도를 분석한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.9-9
• /
• 2015

레이더 기술의 발전으로 말미암아, 현재의 기상 레이더는 그 관측 범위와 정밀성 뿐 아니라, 시공간 해상도의 월등한 향상을 이룩하였으며, 특히 이중편파 기술을 이용한 기상 관측을 통해 기존의 단일편파 레이더로 해석할 수 없었던 다양한 대기현상 분석을 가능케 하였다. 이처럼 기상레이더 관측 기술의 발전은 광범위한 관측반경과 높은 시공간해상도로 관측 정확성을 향상시킨 반면, 해상도 증가에 따른 기본적인 자료량이 증가되었으며 이중편파를 활용한 자료해석기법의 다양화로 인해 레이더 자료의 용량 또한 기하급수적으로 증가하게 되었다. 이러한 이유로 현재 도입이 진행중인 고성능의 기상레이더들로부터 광범위한 국토 범위에 대해 지속적으로 관측되는 방대한 양의 레이더 자료를 저장하고 분석하기 위해서는 많은 시간과 비용이 요구될 것으로 우려된다. 그러한 문제점을 해결하기 위해 레이더 자료의 유통 특성을 분석한 바, 기상레이더 자료는 자료의 획득시부터, 신호처리, 품질관리, 기상분석 등의 단계를 거치며, 각 단계의 사용자에 의해 각각 처리되고 가공되는 특성이 있음을 확인하였다. 따라서 제안 기법은 각 레이더 자료의 특성을 재해석하는 방법으로 압축함으로써 용량을 최소화시키는 동시에, 레이더 자료의 각 유통 단계의 여러 사용자들에게 서비스 될 수 있는 생성, 가공 및 단순화된 형태의 자료를 모두 포함하면서 각 단계의 사용자들에 적합한 자료의 형태로 제공할 수 있는 기법을 제안한다. 실험 결과, 기상레이더 자료의 특성과 기상 에코의 분포를 이용한 내용 기반 손실 압축 기법을 통해 다양한 사용자들을 위한 적응적이고, 효율적인 압축을 수행할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
• /
• pp.219-221
• /
• 2013

국내 연안해상교통관제(Costal VTS)시스템은 2012년 여수연안 VTS에 이어 현재 통영연안 VTS가 설립 중이며, 향후 그 범위는 점차 확대될 전망이다. 이를 대비하여 연안 해상교통관제 시스템의 주요시설인 레이더의 기술사양에 대한 분석을 실시한다. 이를 통해 국내 연안환경에 적합한 레이더의 기술사양은 어떤 것들이 있으며, 이 항목의 최적사양을 제시한다. 이러한 분석을 통해 향후 연안 VTS의 원활한 운영을 위해 필요한 움직임을 도출해 본다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.236-241
• /
• 2021

본 논문에서는 해상에 설치되는 풍력발전기에 의한 해상 관제 레이더의 간섭 여부를 분석하는 방법론을 제시하고, 군산항 인근 해역에 설치되는 소수의 풍력발전기에 의한 해상 관제 레이더의 간섭 여부를 분석하였다. 레이더 간섭 분석은 ray 기반의 전자기 해석 프로그램을 이용하였으며, 고도 정보를 포함하는 수치지형도, 풍력발전기 도면 및 파도를 포함하는 해수면을 전자기 해석 프로그램에 맞게 변환하여 주변 지형과 풍력발전기에 의한 영향을 반영하였다. 분석 결과 대규모 풍력발전단지가 아닌 소수의 풍력발전기의 설치는 해상 관제 레이더의 운용에 심각한 영향이 없는 것으로 분석된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제34권5호
• /
• pp.1443-1454
• /
• 2014

본 연구는 레이더 강우와 분포형 수문모형의 공간해상도가 매개변수 추정 및 강우-유출 모의에 미치는 영향을 분석하였다. 레이더 강우는 비슬산 S밴드 이중편파 강우레이더에서 2012년 관측된 강우사상을 대상으로, R-KDP, R-Z, R-ZDR의 관계식에 의해 추정된 레이더 강우를 지상관측 강우와 비교하였다. 세 가지 강우 추정식에 의한 레이더 강우를 지상 관측 강우와 비교 시 유역 평균에 대해서는 모두 높은 일치도를 보였으며, 이는 지상 관측 강우에 대한 레이더 강우 보정의 영향으로 판단되었다. 그 중에서도 R-KDP에 의한 추정 강우가 비교적 높은 정확도를 보였으며, 이를 강우-유출 모형의 입력자료로 적용하였다. 강우-유출 모형으로는 GRM (grid based rainfall-runoff model) 모형을 이용하여, 낙동강 수계 금호강 유역을 대상으로, 200m, 500m, 1000m의 공간해상도로 입력자료를 구축하였다. 또한, 범용 매개변수 최적화 모형인 PEST(model independent parameter estimation tool)로 초기 포화도, 지표면 조도계수 및 토양 투수계수의 보정계수를 각 공간해상도 및 호우사상 별로 추정하였다. 매개변수 추정 결과, 200m 공간해상도 모형에서는 비교대상 강우사상에 대해 지표면 조도계수와 토양 투수계수 관련 보정계수가 비교적 안정적으로 추정되었으나, 500m, 1000m 공간해상도 모형에서는 강우사상에 따라 매개변수의 최적 추정 값의 변동이 확인되었다. 초기 포화도는 강우사상 별, 공간해상도 별로 일정한 경향을 보이지 않았다. 또한, 200m와 1000m 공간해상도에 대해 최적화된 매개변수를 다른 공간해상도에 적용한 결과, 1000m 공간해상도에 대해 보정된 매개변수를 200m 공간해상도 모형에 적용하면 첨두 홍수량이 증가하는 경향이 있었다.