• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.662-673
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• 2019

본 연구는 다양한 운용기관의 위성시스템 구축과 고도화에 따라 급변하는 위성 기반 측위환경이 표준절대측위 성능에 미치는 영향을 분석하고자 수행하였다. 이를 위해 각 위성시스템의 주파수와 운용 위성 수 등 그 특징을 파악하였고, 조사한 최신현황을 바탕으로 국토지리정보원 상시관측소 관측데이터를 이용한 표준절대측위 실험을 실시하였다. 실험은 위성시스템 데이터의 조합과 절사각에 따라 경우를 구분하여 처리한 후 측위 연속성과 정확도를 중심으로 그 성능을 분석하였다. 분석결과 절사각의 상승에 의한 가관측 위성 수의 감소로 측위의 불연속이 구간이 빈번하게 발생했으나, 이는 위성 시스템 관측데이터 조합을 통해 극복할 수 있었다. 특히, GPS와 BeiDou 혹은 GPS를 포함한 세 개 이상의 시스템 데이터 조합 시 연속성을 90% 이상으로 향상시킬 수 있었다. 정확도는 위성 유발 오차의 종합 지표인 SISRE의 영향으로 GPS와 Galileo 데이터 포함 시 상대적으로 높게 계산되었다. 측위실험 결과를 고려할 때, 도심지 등 신호차폐가 심한 지역에서 측위의 높은 연속성과 정확도를 유지하기 위해서는 다중 GNSS 데이터를 조합한 처리가 필요한 것으로 사료된다.

• 지적과 국토정보
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• 제50권1호
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• pp.107-123
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• 2020

최근, Multi-GNSS 위성시스템 인프라 환경의 안정화와 이종 위성 조합 활용에 대한 효용성이 입증되면서 측위, 항법 및 시간 정보 관련 응용 등 다양한 산업 분야에서 실시간 Multi-GNSS 조합 활용의 분위기가 높아지고 있다. 본 연구의 목적은 가장 수요층이 많은 저가형 1주파 GNSS 위성 수신기 사용자를 대상으로 정적 및 동적 환경에서 4가지 Multi-GNSS 측량기법에 RTCM-SSR 보정류(streams)를 적용, Multi- GNSS 위성의 1주파 실시간 단독측위(SF-RT-PP)의 효용성을 평가하고 대응 과제를 도출하는 것이다. SSR 보정류를 4가지 Multi-GNSS 측위 기법에 연계하여 정적 및 동적 시험장에 적용한 결과, CNES의 SSRa00CNE0 서비스가 2차원 좌표성분에서 다른 SSR 보정류에 비해 양호한 결과를 제시하였다. Multi-GNSS 위성의 Carrier를 활용한 SF-RT-PP 측위 결과, 공통적으로 고도성분에서 큰 편차가 발생되었는데 이에 대한 원인 규명 및 SF-RT-PPP 측위에서 비차감 비조합 전리층 지연보정과 이종 위성조합에 따른 신호 Bias 보정의 중요성을 확인할 수 있었다. 또한, Multi-GNSS 위성의 인프라 환경 향상으로 4종의 GNSS 위성 중, 1종 위성만으로도 SF-SPP 측위가 가능함을 확인하였다. 특히, GPS 위성의 1주파 신호만을 활용한 RT-SPP 측위에서 Code 기반 SF-RT-SPP 측위의 경우, 위성궤도/시계 보정관련 보통력과 SSR 보정 간 효과는 미소한 반면, 전리층 보정의 경우는 Klobuchar 모델에 비해 SBAS 보정 정보를 활용한 경우가 높이에서 약 2배 이상의 정확도 향상 효과를 공통적으로 확인할 수 있었다. 향후, 2020년말 Galileo 및 BDS 위성 인프라가 완성되면서 Multi-GNSS 위성의 지역 특성이 반영된 실시간 전리층지연 및 기상특성을 반영한 SSR 조정 서비스가 진행될 경우, SF-RT-PPP 활용성 및 여러 산업부문의 다양한 수요 창출이 기대된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.111-116
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• 2017

본 논문은 4개의 방사 소자와 급전부로 구성된 소형 원형 편파 안테나를 제안한다. 제안된 안테나의 방사 소자는 $25mm{\times}3.2mm{\times}5mm$ 크기의 FR4 기판을 이용하여 역 F 구조로 설계되고, 급전부의 4모서리에 위치한다. 급전부는 $40mm{\times}40mm{\times}0.8mm$ 크기를 갖는 FR4 기판에 구현되고. 4개의 출력 포트에서는 신호의 크기는 같고 $90^{\circ}$ 위상차를 갖도록 구현된다. 설계된 안테나는 급전 회로의 구현을 보다 쉽게 하기 위해 급전부의 출력 포트와 방사소자의 입력 포트의 임피던스는 $100{\Omega}$으로 설계한다. 설계된 안테나 크기는 $40mm{\times}40mm{\times}5.8mm$의 크기를 가지며, 1.559 - 1.609 GHz 대역에서 동작한다. 구현된 안테나는 RHCP 특성을 가지며, 서비스 대역에서 3.5 dB 이하의 축비특성과 1.5 dBic 이상의 이득 특성을 갖는다. 구현된 안테나는 기존의 세라믹 패치 안테나에 비해 넓은 대역에서 동작하기 때문에 GPS 뿐만 아니라 GLONASS와 Beiodu 등의 다양한 위성 항법 시스템에 동시 서비스가 가능하다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.339-348
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• 2007

한국천문연구원은 $1\;-\;5{\mu}m$ 파장영역에서 관측 가능한 근적외선 카메라 KASINICS(Korea Astronomy and Space science Institute Near Infrared Camera System)를 개발하였다. 열적외선이 강해지는 $3{\mu}m$ 이상의 파장영역에서는 대기 중의 수증기에 의한 대기투과도가 중요해진다. 이 논문에서는 국내 천문대의 적외선 관측 조건을 알아보기 위해 한국천문연구원의 GPS 신호를 이용한 PWV(Precipitable Water Vapor) 측정 시스템을 사용하여 2006년 7월부터 2007년 8월까지의 보현산 및 소백산 상공의 월별 PWV 분포를 조사하였다. 그 결과, 국내 대기 수증기량 조건은 지표면의 이슬점온도를 이용해서 추정한 예상보다 좋았으며, 특히 가을철 및 겨울철에는 미국 Kitt Peak 천문대 상공의 조건과 비교하여 크게 다르지 않음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.409-417
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• 2013

하이브리드 통신을 지원하는 하이브리드 통신 신호처리 제어보드는 저전력의 8-bit 마이크로콘트롤러인 ATxmega128A1으로 설계하였으며, 마이크로콘트롤러는 하이브리드 통신을 위한 모뎀과 GPS 모듈 등을 직렬 인터페이스하기 위해 8개의 UART 포트가 갖추어져 있으며, CLI(Command Line Interpreter) 프로그램은 각 포트의 인터페이스를 사용자 환경에 맞게 설정할 수 있으며, 내부에 2K 바이트의 프로그램 매개변수와 프로그램이 동작하는데 필요한 데이터를 저장할 수 있는 EEPROM과 128K 바이트의 플래시 메모리 및 프로그램이 실행되는 8K 바이트의 SRAM으로 구성되어 있다. 항로표지의 원격 관리를 VHF, CDMA, TRS 통신의 경로설정 최적화(Path Optimization) 기능을 갖는 하이브리드 통신을 이용하면 개별 통신 방식별로 음영지역이 존재하는 경우에도, 최적의 통신방식을 선택하여 통신을 수행하게 됨으로써, 통신 음영지역의 해소가 가능하다. 또한 통신장치마다 동일한 데이터 프레임을 사용함으로써 데이터의 호환성을 높였다. 실험은 30일 동안 각 부표에서 매 5분마다 데이터를 취득하였으며, 데이터 수신율은 99.4 % 이상을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권6호
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• pp.457-465
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• 2014

본 논문에서는 수중음향센서네트워크의 수중 통신 프로토콜 시험을 위해 구축한 해상시험환경을 소개하고 상용 모뎀을 이용하여 실시한 및 매체접속제어기법(Medium Access Control: MAC)의 시험결과를 제시한다. 본 시험에서는 패킷 충돌을 회피하기 위해 기존 지상환경에서 많이 사용되는 반송파감지기반의 충돌회피기법(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance: CSMA/CA)을 사용하였으며 수중 통신 프로토콜로서의 가용성을 검증하였다. 시험에 사용된 네트워크 노드는 Benthos사의 상용 수중 모뎀과 ATmega2560 제어보드를 이용하여 구성하였다. 시험의 체계적 관리와 시험과정 관찰을 용이하게 하기 위해 각 노드가 GPS신호를 수신하여 자신의 위치를 파악할 수 있도록 하였으며 라디오주파수(Radio Frequency: RF) 인터페이스를 통해 위치정보 및 수중채널을 통해 송수신되는 패킷의 정보를 지상으로 보고할 수 있도록 했다. CSMA/CA 프로토콜을 수중환경에 적용하기 위해 4-way 핸드셰이킹동작에 사용되는 네 종류의 제어패킷 RTS(Request To Send), CTS(Clear to Send), DATA, ACK(Acknowledgement)을 수중환경에 맞게 설계했다. 시험을 통해 CSMA/CA 프로토콜의 실제 수중환경에서의 가용성을 검증할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1489-1501
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• 2018

2016년 일본 구마모토 현에서는 규모 6.5, 6.4의 전진과 7.3의 본진, 그리고 2,000회 이상의 여진이 연속적으로 발생하였다. 이 지진에 의하여 큰 지표변위가 발생하였으며, 지진에 의하여 발생한 단층의 구조에 관한 연구를 위하여 3차원 지표변위 관측치가 제시된 바 있다(Baek, 2017). 그 관측치는 ALOS PALSAR-2 두 쌍의 상향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160211_20160602, 20151119_20160616)과 한 쌍의 하향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160307_20160418)을 활용하였다. 특히 상향궤도 간섭쌍의 다중개구간섭영상에서 존재하는 이온층 효과에 의하여 여진에 의한 지표변위가 포함되지 않은 하향궤도 다중개구간섭영상만을 활용하였다. 이 때문에 남북방향의 변위를 추출하는 데에 약 2달의 시간적 불일치가 존재하였다. 본 연구에서는 이러한 불일치를 저감하고 보다 정확한 단층 거동을 파악하기 위하여 상향궤도 다중개구간섭영상에 대하여 방향필터 기반 이온층 오차 저감 기법을 적용하였다. 이온층 보정 결과 여진에 의한 지표변위로 판단되는 변위 신호가 추가적으로 관측되었다. GPS 상시관측소의 지표변위 관측결과와 비교하였을 때 이온층 보정이후 9.87, 8.13 cm의 관측정밀도를 나타냈다. 이는 두 간섭쌍에 대하여 각각 기존 결과보다 4.8배, 6.4배 향상된 결과이다. 이와 같은 관측 결과는 2016 구마모토 지진을 야기한 단층의 보다 정확한 거동을 제시하는 데에 활용될 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.882-884
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• 2008

통상 하드웨어 캐시의 크기보다 수십에서 수백배 큰 크기의 데이타를 랜덤하게 접근하는 경우 낮은 메모리 접근 지역성(locality)에 기인하여 캐시 메모리 성능이 급격히 저하되는 문제를 야기한다. 예를 들면, 현재 보편적으로 사용되고 있는 차량용 General Positioning System (GPS) 프로그램의 경우 최대 32개의 위성으로부터 데이터를 받아 수신단의 위치를 계산하는 부분이 핵심 모듈중의 하나 이며, 이는 전체 성능의 50% 이상을 차지한다. 이러한 모듈에서는 위성 신호를 실시간으로 받아 버퍼 메모리에 저장하며, 이때 필요한 데이터가 순차적으로 저장되지 못하기 때문에 랜덤하게 데이터를 읽어 사용하게 된다. 결과적으로 낮은 지역성에 기인하여 실시간 (realtime)안에 데이터 처리를 하기 어려운 문제에 직면하게 된다. 통상의 통신 응용의 알고리즘 상에 내재된(inherited) 낮은 메모리 접근 지역성을 개선하는 것은 알고리즘 상에서의 접근을 요구한다. 이는 높은 비용이 필요함으로 본 연구에서는 사용되는 데이터 구조를 변환하여 지역성을 높이는 방향으로 접근하였다. 결과적으로 핵심 모듈에서 2배, 전체 시스템 성능에서 14%를 개선할 수 있었다.