• 한국전자파학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.624-631
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• 2018

위성 탑재체 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 시스템에서는 다양한 SAR 성능 변수의 제약조건을 충족하기 위해 안테나의 요구되는 특성을 분석하여야 한다. 본 논문에서는 결함 안테나 소자 존재 시 위성 SAR 안테나 빔 패턴을 최적화함으로써 SAR 시스템 성능변수를 최적화를 수행한다. SAR 시스템 성능변수 제약조건에 맞는 마스크 패턴을 설계한 후, 입자 군집 최적화(particle swarm optimization: PSO) 기법을 통해 마스크 패턴에 들어맞는 안테나 패턴 최적화 재합성을 수행한다. 시뮬레이션에서는 실제 위성 SAR 시스템 성능변수를 기반으로 안테나 빔 패턴 재합성을 수행하여 제안한 알고리즘의 성능을 확인한다.

• 한국측량학회지
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• 제35권5호
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• pp.365-374
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• 2017

SAR (Synthetic Aperture Radar) is an effective tool for monitoring areas damaged by disasters. Full PolSAR (Polarimetric SAR) enhances SAR's capabilities by providing specific scattering mechanisms. Thus, full PolSAR data have been widely used to analyze the situation when disasters occur. To interpret full PolSAR data, model-based decomposition methods are frequently used due to its easy physical interpretation of PolSAR data and computational efficiency. However, these methods present problems. One of the key problems is the overestimation of the volume scattering component. To minimize the volume scattering component, the OA (Orientation Angle) compensation method is widely utilized. This paper shows that the effect of the OA compensation was analyzed over landslide affected areas. In this paper, the OA compensation is applied by using the OA estimated from the maximum relative Hellinger distance. We conducted an experiment using two full polarimetric ALOS/PALSAR (Advanced Land Observing Satellite/Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar)-2 data collected over Mocoa, Colombia which was seriously damaged by the 2017 Mocoa landslide. After OA compensation, the experimental results showed volume scattering power decreased, while the double-bounce and surface scattering power increased. Particularly, significant changes were noted in urban areas. In addition, after OA compensation, the separability of the double-bounce and surface scattering components are improved over the damaged building areas. Furthermore, changes in the OA can discriminate visually between the damaged building areas and undamaged areas. In conclusion, we demonstrated that the effect of OA compensation improved the influence of the double-bounce and surface scattering components, and OA changes can be useful for detecting damaged building areas.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권1호
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• pp.37-46
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• 2017

Sinabung volcano in Indonesia was formed due to the subduction between the Eurasian and Indo-Australian plates along the Pacific Ring of Fire. After being dormant for about 400 years, Sinabung volcano erupted on the 29th of August, 2010 and most recently on the 1st of November, 2016. We measured the deformation of Sinabung volcano using Advanced Land Observing Satellite/Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar(ALOS/PALSAR) interferometric synthetic aperture radar(InSAR) images acquired from February 2007 to January 2011. Based on multi-temporal InSAR processing, we mapped the ground surface deformation before, during, and after the 2010 eruption with time-series InSAR technique. During the 3 years before the 2010 eruption, the volcano inflated at an average rate of ~1.7 cm/yr with a markedly higher rate of 6.6 cm/yr during the 6 months prior to the 2010 eruption. The inflation was constrained to the top of the volcano. From the 2010 eruption to January 2011,the volcano subsided by approximately 3 cm (~6 cm/yr). We interpreted that the inflation was due to magma accumulation in a shallow reservoir beneath Sinabung. The deflation was attributed to magma withdrawal from the shallow reservoir during the eruption as well as thermo-elastic compaction of erupted material. This result demonstrates once again the utility of InSAR for volcano monitoring.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1340-1350
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• 2009

본 논문에서는 레이더용 평면형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 안테나는 X-대역에서 대역폭 10 %를 만족하며, 이중 슬롯 급전 마이크로스트립 패치 안테나와 편파 스위치의 사용으로 이중 편파 사용이 가능하다. 배열 구조는 $16\times16$의 삼각 배열 구조이고, 각 배열은 출력 40 dBm 이상의 TR(Transmit & Receive) 모듈로 구성된다. TR 모듈은 디지털 감쇄기와 위상 변위 기를 포함하고 있어서 임의의 빔 형성/빔 조향을 할 수 있으며, 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}60^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 또한 수신 구조는 부배열로 구성하여 수신 패턴은 각 채널로부터의 RF 빔 합성으로 얻어진다. 안테나의 성능 검증을 위해서 근접 전계 측정 시설에서 안테나 패턴을 측정하였으며, 패턴 측정 결과는 예측된 빔 패턴과 거의 일치하였고, 이로부터 제어에 의한 빔 조향/빔 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권10호
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• pp.144-155
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• 1998

임의의 잡음 환경에서 신호 대 잡음비 (SNR; signal-to-noise ratio) 를 최대화하는 어레이 안테나 소자의 최적 가중치들은 안테나의 설계 구조와 안테나로 유입되는 표적 및 간섭 신호의 방향에 의해 결정된다. 신호 대 잡음비를 최대화시키는 방법을 이용한 기존의 부엽제거기법들은 고-전력 간섭 신호시 주 안테나의 부엽으로 수신된 간섭 신호가 매우 커서 주 안테나 수신 시스템을 포화시키므로 수신 신호 성분이 손실된다. 본 논문에서는 강한 간섭 신호에 의해 주 안테나 수신 시스템이 포화되는 것을 막기 위해 수신기 전단에서 강한 간섭 신호를 일차적으로 제거하는 적응 영 조정 기법(adaptive nulling)을 주 안테나에 적용한다. 또한, 제거할 간섭 신호를 충분히 획득하기 위해 간섭 신호 방향 적응 어레이 기법(adaptive array)을 보조 안테나에 적용한다. 제안한 부엽제거기법은 이 주/보조 안테나의 출력을 부엽제거기(SLC; sidelobe canceller)의 입력으로 사용한다. 적응 영 조정기와 적응 어레이의 결합으로 구성된 제안한 부엽제거기는 강한 간섭 신호에 의해 주 안테나 수신 시스템이 포화되는 것을 막음으로서 주어진 모의 실험 신호에 대해 기존의 부엽제거기들보다 부엽에서 평균 7 dB, 주빔 근처에서 약 20 dB 이상의 신호 대 잡음비를 개선하였다.

• 한국측량학회지
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• 제34권4호
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• pp.391-402
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• 2016

Among the various remote sensing sensors compared to the electro-optical sensors, SAR (Synthetic Aperture Radar) is very suitable for assessing damaged areas induced by disaster events owing to its all-weather day and night acquisition capability and sensitivity to geometric variables. The conventional CD (Change Detection) method that uses two-date data is typically used for mapping damage over extensive areas in a short time, but because data from only two dates are used, the information used in the conventional CD is limited. In this paper, we propose a novel CD method that is extended to use data consisting of two pre-disaster SAR data and one post-disaster SAR data. The proposed CD method detects changes by using a similarity weight image derived from the neighborhood information of a pixel in the data from the three dates. We conducted an experiment using three single polarization ALOS PALSAR (Advanced Land Observing Satellite/Phased Array Type L-Band) data collected over Miyagi, Japan which was seriously damaged by the 2011 east Japan tsunami. The results demonstrated that the mapping accuracy for damaged areas can be improved by about 26% with an increase of the g-mean compared to the conventional CD method. These improved results prove the performance of our proposed CD method and show that the proposed CD method is more suitable than the conventional CD method for detecting damaged areas induced by disaster.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.433-435
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• 2015

제우스가 딸 아테나에게 준 방패에서 유래한 이지스 전투체계(Aegis Combat System)는 미 해군이 개발한 함정 전투체계로, 이지스 전투체계가 탑재된 이지스함은 미 해군의 주력 수상 전투함으로 운용되고 있다. 특히 AN/SPY-1 위상배열 레이더의 대공표적 탐지 능력과 전투체계의 우수한 표적 관리 및 지휘통제 능력, SM 계열 요격 미사일 등을 이용한 대공전 분야에서 현존하는 세계 최고의 함정으로 알려져 있다. 1983년대에 처음 실전 배치된 타이콘데로가함(USS Ticonderoga) 이후 미 해군은 지속적으로 이지스 전투체계 및 함형을 발전시켜왔고, 기존의 함정 또한 현대화 사업을 통해 성능을 개량하고 있다. 본 논문에서는 미 해군 이지스함의 역사와 이지스 전투체계의 발전 현황 및 특징을 조사하고, 우리 해군이 벤치마킹해야 할 교훈을 도출하였다.

• 지질공학
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• 제33권2호
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• pp.275-291
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• 2023

지구온난화로 인해 극지방에 대한 접근성이 높아짐에 따라 석유자원이 풍부한 영구동토 지역에서 자원개발 플랜트 건설의 수요가 증가하고 있다. 동토 지역에서의 자원개발 플랜트 건설 입지는 동토 활성층의 융해와 동결에 기인하는 지표변위가 필수적으로 고려되어야 한다. 그러나 동토의 변위를 고려하여 자원개발 플랜트 건설의 입지를 선정한 연구 사례는 거의 없다. 이 연구에서는 캐나다 앨버타 주의 Athabasca 남부 지역에서 최적의 오일샌드 개발 플랜트 건설 입지를 선정하기 위해 지표변위를 비롯한 다양한 공간정보를 활용하여 계층화 분석(Analytical Hierarchy Process)을 수행하였고, 동토 지역에서의 자원개발 플랜트 건설 활동에 있어 지표변위의 중요성을 논의하였다. 2007년 2월부터 2011년 3월까지 획득된 시계열 ALOS PALSAR 영상에 Small BAseline Subset-Interferometric Synthetic Aperture Radar 기법을 적용하여 지표변위 속도 정보를 구축하였고, ERA5 재분석 자료로부터 2000~2010년 기간에 대한 평균 기온, 지표온도, 지중온도 정보를 구축하였다. 도로 및 철도와 토지피복 공간정보는 각각 캐나다 연방 통계청과 북미환경협력위원회에서 제공하는 자료를 구축하여 활용하였다. 토지피복, 지표변위, 도로 접근성을 가장 중요한 공간정보로 설정하여 수행한 최적 입지 분석 결과는 2010년 이후 건설된 오일샌드 플랜트 건설지와 비교하여 그 타당성이 확인되었고, 입지 적합도 평가에 대한 지표변위의 민감도는 매우 높은 것으로 분석되었다. 이 연구를 통하여 동토 지역에서 최적의 자원개발 플랜트 건설지를 선정하는데 지표변위가 필수적으로 고려되어야 함이 확인되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.573-582
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• 2010

본 논문에서는 고해상도 광대역 영상 레이더용 X-대역 송수신기를 설계, 제작하고 성능 보정을 위한 연구를 수행하였다. 영상 레이더용 송수신기는 송신기, 수신기, 송수신 경로기 및 주파수 발생기로 구성되며, 특히 수신기는 지상 이동 표적 탐지를 위한 2 채널 모노펄스 구조를 가진다. 송수신기는 운용 모드에 따라 고해상도 모드를 위한 deramping 수신 기능을 제공하며, SAR 운용 모드에 적합하게 수신 대역폭 선택 기능을 가진다. 송수신기는 X-대역에서 300 MHz 이상의 대역폭을 가지며, T/R 모듈을 구동시키기에 적합하도록 송신 출력은 13.3dBm이며, 수신 이득은 39 dB, 잡음 지수는 3.96 dB 이하인 성능을 얻었다. 수신 이득은 6 비트 디지털 감쇠기에 의해 제어되며, 이득 조절 범위는 30 dB를 보였다. 수신 동적 범위는 30 dB이며, 수신 I/Q 채널 간 진폭 오차는 ${\pm}$0.38 dB 이내, 위상 오차는 ${\pm}$3.47도 이내를 보였다. 시험 결과, 송수신기는 영상 레이더에서 요구되는 전기적인 성능을 만족하였으며, 또한 영상 레이더의 성능을 크게 좌우하는 펄스 오차 항목이 분석되었으며, 임펄스 응답 특성을 개선하기 위한 보정 기법을 적용하여 개발 목표 규격을 만족하는 것을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권5호
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• pp.477-487
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• 2012

L밴드 ALOS SAR 자료를 활용하여 우리나라 동해 연안해역의 해상풍을 산출하고 오차의 특성을 분석하였다. 그 동안 인공위성 산란계를 이용한 해상풍 산출이 본질적으로 불가능하였던 연안 해역에 대하여 SAR 자료로부터 고해상도 해상풍을 산출할 수 있었다. 산출된 SAR 바람을 해양 부이 자료와 비교한 결과 0.67 m/s의 작은 오차로 잘 일치함을 보여주었다. 서로 다른 L밴드 ALOS PALSAR GMF 2007 모델과 2009 모델로 산출된 해상풍을 인공위성 산란계 해상풍과 비교한 결과, 풍속과 풍향 각각 2.16 m/s와 $19.24^{\circ}$, 3.62 m/s와 $28.02^{\circ}$의 제곱평균근오차를 보이며, 인공위성 산란계의 기대 오차보다 다소 큰 경향을 나타냈다. 또한 산출된 L밴드 SAR 바람장은 풍향과 입사각에 대하여 특징적인 의존성을 보였다. L밴드 GMF 2007 모델은 $21^{\circ}$ 보다 작은 입사각에 대하여 큰 오차를 보인 반면, L밴드 GMF 2009 모델은 입사각에 대한 효과를 선형함수가 아니라 이차함수로 고려하여 주었기 때문에 작은 입사각 범위에서 풍속 오차가 6.8 m/s에서 1.14 m/s로 크게 감소하는 결과를 보였다. 본 연구는 L밴드 SAR 바람장의 다양한 활용을 위해서는 풍향과 입사각 효과, 그리고 다른 잠재적인 오차의 요인을 집중적으로 연구하여야 함을 강조하였다.