• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1373-1389
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• 2019

KOMPSAT-5는 우리나라 최초의 X 밴드 Synthetic Aperture Radar (SAR) 탑재 인공위성으로, 2013년 8월부터 운영되고 있다. KOMPSAT-5는 운영 목적에 따라 지구환경 감시에 적극적으로 활용되고 있으며, 연안 환경 감시를 위한 고해상도 해상풍의 필요성이 강조되면서 KOMPSAT-5의 활용도도 부각되고 있다. 하지만, 기존의 해상풍 정확도 검증 연구에서는 다른 SAR 탑재 인공위성 기반 해상풍에 비해 정확도가 낮은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 KOMPSAT-5 기반 해상풍의 정확도 개선을 위한 후방산란계수 보정식을 산출하였고, 보정식의 개선 효과를 해양 부이 자료를 활용하여 검증하였다. 18장의 미국 서부와 하와이 연안을 관측한 KOMPSAT-5 자료와 해양 부이 자료를 활용하여 후방산란계수 보정식을 산출하였고, 산출한 후방산란계수 보정식은 18장의 한반도 연안을 관측한 KOMPSAT-5 자료에 적용하여 해상풍을 산출하였다. 이론적으로 산출된 후방산란계수와 KOMPSAT-5에서 관측된 후방산란계수는 입사각에 따른 1차 함수 관계식을 따르는 것으로 나타났다. 보정식을 적용하기 전에는 2.89 m s^-1의 상대적으로 큰 평균 제곱근 오차와 -0.55 m s^-1의 편차를 보였다. 보정식을 적용한 후에는 각각 1.60 m s^-1, -0.38 m s^-1로 개선되었다. 입사각의 범위에 따라 후방산란계수 보정식의 개선 효과는 다르게 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.81-91
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• 2021

Synthetic Aperture Radar (SAR)를 활용하여 토양수분을 산출 할 시 기존의 위성기반 자료에 비해 고해상도의 공간 자료를 생산할 수 있다. 고해상도의 광역 토양수분 자료는 기존의 위성 기반 토양수분 대비 보다 세밀한 지표면 토양수분 변동 관측이 가능하게 하므로, 산사태, 산불 및 홍수와 같은 자연재해 연구에 활용성이 뛰어나다. 하지만 SAR 신호인 후방산란계수는 토양수분 뿐만 아니라, 식생에 의한 영향도 포함하기 때문에 정확한 토양수분을 산정하기 위해서는 이러한 영향을 고려하는 단계가 요구된다. 본 연구에서는 한반도 중부의 농지, 산지, 및 초지의 식생조건 하에서 Sentinel-1 위성 SAR 자료를 활용하여 토양수분을 산정하기 위한 연구를 수행하였다. 식생의 영향을 고려하기 위해 대표적인 지표면 레이더 신호 산란 모형인 Water Cloud Model (WCM)을 사용하였으며, 식생 인자로 Radar Vegetation Index (RVI)를 활용하였다. 연구 지역으로는 토지피복도에 따라 농지와 초지, 산지 각각 2개 지역, 총 6개 대상 지역을 선정하였다. WCM의 매개변수 모의를 위해 지상 관측 토양수분 자료를 활용하였다. 관측 토양수분과의 검증 결과 초지, 산지, 농지 순으로 높은 정확도가 나타났으며, 특히 산지에서는 짙은 식생에도 불구하고 상관계수 값이 0.5 이상으로 나타난 반면 농지에서는 0.3 미만의 매우 낮은 값이 관측되었다. 연구 결과를 통해 다양한 식생 피복에서 SAR 기반 토양수분 산정에 적합한 관측 토양수분 조건을 제시 하였다. 향후 식생 높이, 식생 종류 등 과 융합한 연구가 수행된다면 보다 정확한 토양수분을 산정 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.590-598
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• 2002

맥스웰방정식의 직접해인 FVTD(Finite Volume Time Domain)법을 이용하여, 저입사시의 불규칙 조면에서의 전자파 산란 문제를 수치해석 하였다. FVTD댑은 복잡한 구조의 전자파의 산란문제에 대해서 개발된 시간영역에 의한 수치해석법이며, 종래의 FDTD(Finite Difference Time Domain)법 보다 임의형태의 경계문제를 쉽게 다룰 수 있는 이점을 가지고 있다. 그러나 산란물체의 형태가 아주 복잡하고 정도를 문제삼을 경우 FVTD법에서는 셀 사이즈(cell size)를 충분히 세분화 할 필요가 있다. 그 경우 셀 사이즈에 의한 수치해의 수속성을 검토하고, 외삽법(extrapolation method)을 이용해서 간단하고 정확한 후방산란계수를 측정하는 방안을 제시했다. 더욱이 취급하는 편파의 상이를 특징짖는 레이다 단면적의 편파비에 대해서 입사각(grazing angle) 이 10도 이하의 해면 레이다의 실험결과와 비교하여, FVTD법의 수치계산 결과가 실측치와 잘 일치하는 결과를 제시했다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제49권7호
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• pp.1571-1574
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• 2017

In the present work, the gamma ray backscattering technique was used to determine the effective atomic numbers for certain binary alloys. With the help of a muffle furnace, the binary alloys were synthesized using the melt quenching technique with different compositions of $_{82}Pb$, $_{50}Sn$, and $_{30}Zn$. The intensity distribution of backscattered photons from radioactive isotope $^{22}Na$ (511 keV) was recorded with the help of GAMMARAD5 [$76mm{\times}76mm$ NaI(Tl) scintillator detector] and analyzed as a function of both atomic number and thickness of the target material. The effective atomic numbers for the same binary alloys were also computed theoretically using the atomic to electronic cross-section method with the help of the mass attenuation coefficient database of WinXCom (2001). Good agreement was observed between theoretical and experimental results for the effective atomic numbers of all the selected alloys.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권1호
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• pp.47-60
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• 2017

The permafrost active layer plays an important role in permafrost dynamics. Ecological patterns, processes, and water and ice contents in the active layer are spatially and temporally complex depending on landscape heterogeneity and local-scale variations in hydrological processes. Although there has been emerging interest in the application of optical remote sensing techniques to permafrost environments, optical sensors are significantly limited in accessing information on near surface geo-cryological conditions. The primary objective of this study was to investigate capability of L-band SAR data for monitoring spatio-temporal variability of permafrost ecosystems and underlying soil conditions. This study exploits information from different polarimetric SAR observables in relation to permafrost environmental conditions. Experimental results show that each polarimetric radar observable conveys different information on permafrost environments. In the case of the dual-pol mode, the radar observables consist of two backscattering powers and one correlation coefficient between polarimetric channels. Among them, the dual-pol scattering powers are highly sensitive to freeze/thaw transition and can discriminate grasslands or ponds in thermokarst area from other permafrost ecosystems. However, it is difficult to identify the ground conditions with dual-pol observables. Additional backscattering powers and correlation coefficients obtained from quad-pol mode help understanding seasonal variations ofradar scattering and assessing geo-cryological information on soil layers. In particular, co-pol coherences atHV-basis and circular-basis were found to be very usefultools for mapping and monitoring near surface soil properties.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.258-261
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• 2007

Although there have been lack of studies using X-band SAR data particularly for forestry application as compared to C-, and L-band SAR data, it has a potential to distinguish tree species because most signals are backscattered on the top of canopy. This study aimed to compare signal characteristics of multi-band SAR data including X-band for classifying tree species. The data used for the study are SIR-C/X-SAR data (X-, C-, L-band) obtained on Oct. 3, 1994 over the forest area near Seoul, S. Korea. Thirty ground sample plots were collected per each tree species. Initial comparison of backscattering coefficients among three SAR bands shows that X-band data showed better separation of tree species than C- and L-band SAR data irrespective of polarization. The weak penetrating in canopy layer might be possible source of information for X-band data to be useful for the classification of forest species and cover type mapping.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.763-772
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• 2000

본 논문에서는 잔디, 채소 등으로 덮힌 풀밭의 마이크로파 편파별 산란 늑성을 분석하는데 이용되는 Radiative Transfer Model(RTM)의 정확성을 검토하였다. 풀팥지역에서의 잎은 사각형 형태의 resistive sheet으로 간주하였고, 잎의 크기와 방향은 불규칙적으로 분포한다고 가정하였다. 지표면의 수분 함유량과 표면 거칠기도 고려하였으며, 이러한 지역에서의 후방 산란 계수의 값들을 계산하였다. 풀밭 변수들과 레이더 변수들에 따른 15GHz 대역의 polarimetric scatterometer 시스템을 사용하여 풀 층에서의 후방 산란계수를 측정하고 이 RTM의 계산 결과와 측정값을 비교하여 RTM 모델의 정확성을 검토하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제18권5호
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• pp.255-261
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• 2002

Strong and coherent radar backscattering signals are observed over oyster sea farms that consist of artificial structures installed on the bottom. We successfully obtained 21 coherent interferograms from 11 JERS-1 SAR data sets even though orbital baselines (up to 2 km) or temporal baselines (up to 1 year) were relatively large. The coherent phases preserved in the sea farms are probably formed by double bouncing from sea surface and the sea farming structures, and consequently they are correlated with tide height (or instantaneous sea level). Phase unwrapping is required to restore the absolute sea level. We show that radar backscattering intensity is roughly correlated with the sea surface height, and utilize the fact to determine the wrapping counts. While the SAR image intensity gives a rough range of absolute sea level, the interferometric phases provide the detailed relative height variations within a limit of $2{\pi}$ (or 15.3 cm) with respect to the sea level at the moment of the master data acquisition. A combined estimation results in an instantaneous sea level. The radar measurements were verified using tide gauge records, and the results yielded a correlation coefficient of 0.96 with an r.m.s. error of 6.0 cm. The results demonstrate that radar interferometry is a promising approach to sea level measurement in the near coastal regions.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권3호
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• pp.221-227
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• 2010

Aerosol size distribution provides good information for predicting weather changes and understanding cloud formation. Aerosol extinction coefficient and backscattering coefficient are measured by many scientists, but these parameters depend not only on aerosol size but on aerosol concentrations. An algorithm has been developed to measure aerosol parameters such as ${\AA}$ngstr$\ddot{o}$m exponent, color ratio, and LIDAR ratio without any assumptions by using two wavelength rotational Raman LIDAR signals. These parameters are good indicators for the aerosol size. And we can find ${\AA}$ngstr$\ddot{o}$m exponent, color ratio, and LIDAR ratio under various weather conditions. Finally, it can be seen that the ${\AA}$ngstr$\ddot{o}$m exponent has an inverse relationship to the particle size of the aerosol and the color ratio is linearly dependent on the aerosol size. An ${\AA}$ngstr$\ddot{o}$m exponent from 1.2 to 3.1, a color ratio from 0.28 to 1.04, and a LIDAR ratio 66.9 sr at 355 nm and 32.6 sr at 532 nm near the cloud were obtained.

• Korean Journal of Geomatics
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• 제2권1호
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• pp.37-46
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• 2002

Accurate classification of water area is an preliminary step to accurately analyze the flooded area and damages caused by flood. This step is especially useful for monitoring the region where annually repeating flood is a problem. The accurate estimation of flooded area can ultimately be utilized as a primary source of information for the policy decision. Although SAR (Synthetic Aperture Radar) imagery with its own energy source is sensitive to the water area, its shadow effect similar to the reflectance signature of the water area should be carefully checked before accurate classification. Especially when we want to identify small flood area with mountainous environment, the step for removing shadow effect turns out to be essential in order to accurately classify the water area from the SAR imagery. In this paper, the flood area was classified and monitored using multi-temporal RADARSAT SAR images of Ok-Chun and Bo-Eun located in Chung-Book Province taken in 12th (during the flood) and 19th (after the flood) of August, 1998. We applied several steps of geometric and radiometric calculations to the SAR imagery. First we reduced the speckle noise of two SAR images and then calculated the radar backscattering coefficient $(\sigma^0)$. After that we performed the ortho-rectification via satellite orbit modeling developed in this study using the ephemeris information of the satellite images and ground control points. We also corrected radiometric distortion caused by the terrain relief. Finally, the water area was identified from two images and the flood area is calculated accordingly. The identified flood area is analyzed by overlapping with the existing land use map.