• 대한원격탐사학회지
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• 제39권1호
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• pp.65-76
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• 2023

The Gamma Portable Radar Interferometer (GPRI) is a ground-based real aperture radar (RAR) that can acquire images with high spatial and temporal resolution. The GPRI ground-based radar used in this study composes three antennas with a Ku-band frequency of 17.1-17.3 GHz (1.73-1.75 cm of wavelength). It can measure displacement over time with millimeter-scale precision. It is also possible to adjust the observation mode by arranging the transmitting and receiving antennas for various applications: i) obtaining differential interferograms through the application of interferometric techniques, ii) generation of digital elevation models and iii) acquisition of full polarimetric data. We introduced the hardware configuration of the GPRI ground-based radar, image acquisition, and characteristics of the collected radar images. The interferometric phase difference has been evaluated to apply the multi-temporal interferometric SAR application (MT-InSAR) using the first observation campaigns at Pusan National University in Geumjeong-gu, Busan.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.362-370
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• 2011

저고도에서 접근하는 고속 표적을 탐지하고 추적하기 위해 지상 이동 차량에 장착할 수 있는 K-대역 탐지추적 레이다를 제안한다. 제안된 레이다는 광범위 표적 탐지 및 레이다 장착 공간의 제한성을 만족시키기 위해 탐지영역을 3개로 분할하여 독립적으로 탐지한 후 탐지된 표적을 자동적으로 추적하는 구조이다. 제안된 레이다는 K-대역 FMCW 파형을 기본으로 하여 각 변조 구간마다 표적 거리 및 속도 정보를 획득하며 정밀한 각도 정보의 추출을 위해 수신 안테나는 다중 베이스 라인의 간섭계 방식을 적용한다. 제안된 레이다의 3차원 추적정확도 성능은 실제 모의 표적을 발사하여 검증하였으며, 표적 유효 구간 내에서 0.25 m RMSE 임을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.410-413
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• 2012

2차원 레이다 간섭계에서 표적의 공간 도달 각도를 추정하는 방법 중에서 1차원 알고리즘과 디지털 빔 포밍알고리즘, 위상차의 최소 자승 오차 알고리즘들의 각도 모호성 해소 성능을 비교한다. 위상 비교 모노 펄스 알고리즘의 경우, 2차원 레이다 간섭계에 적용하기 위해 방위각 방향과 고각 방향으로 각각 적용하였다. 성능 비교를 위해 Monte carlo 시뮬레이션 방법을 이용하여 2차원 레이다 간섭계에서 각도 추정 알고리즘 별 각도 모호성 해소 확률과 수행 시간을 비교하였다. 각도 모호성 해소 확률과 수행 시간을 고려할 때 위 여러 방법 중에서 위상 비교 모노 펄스 알고리즘이 실시간 신호 처리 분야에 가장 효율적임을 보여준다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제35권4호
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• pp.235-242
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• 2018

A Fabry-Perot interferometer (FPI) for mesospheric observations was installed at King Sejong Station ($62.2^{\circ}S$, $58.9^{\circ}W$) in Antarctica in 2017. For the initial validation of the FPI measurements, we compare neutral wind data recorded with the FPI with those from a Meteor Radar (MR) located nearby. The overall characteristics of the FPI and MR winds of both OH 892.0 nm (87 km) and OI 557.7 nm (97 km) airglow layers are similar. The FPI winds of both layers generally match the MR winds well on the observed days, with a few exceptions. The correlation analysis of the FPI and MR wind data shows that the correlation coefficients for the zonal winds at 87 and 97 km are 0.28 and 0.54, respectively, and those for the meridional winds are 0.36 and 0.54, respectively. Based on the assumption that the distribution of the airglow emissions has a Gaussian function with respect to the altitude, we calculated the weighted mean winds from the MR wind profile and compared them with the FPI winds. By adjusting the peak height and full width at half maximum of the Gaussian function, we determined the change of the correlation between the two winds. The best correlation for the OH and OI airglow layers was obtained at a peak height of 88-89 km and 97-98 km, respectively.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1304-1310
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• 2010

낮은 고도로 접근하는 고속 표적을 탐지 및 추적하기 위해 사용하는 K 대역의 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이다의 송수신기 설계 방법을 제안한다. 송신기는 레이다 유효 반사 면적(RCS : Radar Cross Section)이 작은 표적의 추적 및 넓은 송신 안테나 빔 폭으로 인해 고출력이 요구되며, 수신기의 경우는 인터페로메타 방법을 이용하여 표적을 추적하기 위해 다채널 수신기가 요구된다. 송신기는 고출력 송신 증폭기와 도파관 스위치 및 주파수 상향 변환 기판으로 구성된다. 수신기는 5 채널 수신기, 중간 주파수 상향 및 하향 변환 모듈, X 대역 국부 발진기 및 파형 발생 모듈로 세분화 할 수 있다. 제안한 구조를 제작하기 전에 모델링 및 시뮬레이션 방법을 통해 여러 파라메타를 측정함으로써 가능성을 입증한다. 그리고 제안한 송수신기를 산업용 부품을 사용하여 제작하고 성능 파라메타를 측정하였다. 그 결과, 송신기 출력은 39.64 dBm, 수신기 이득은 29.1 dB이며, 그 외 모든 설계 요구 조건을 만족함을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1212-1215
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• 2012

레이다 간섭계에서 표적의 공간 도달 각도를 추정하는 방법 중에서 위상 비교 모노 펄스 알고리즘의 추정 각도 정확도를 향상시키기 위한 위상평균법 및 시간 지연 보상 방안을 제안하였다. 실시간 신호처리 시스템에 적용할 경우, 저역 통과 필터의 특성을 갖는 위상평균법을 적용하면 필연적으로 시간 지연이 발생한다. 이 문제점을 보완하기 위해 곡선 맞춤법을 이용하여 추정된 각도의 변화율을 계산하고 보상하여 실시간 신호처리 시스템에 적용 가능하도록 하였다. 제안 방법의 효용성을 입증하기 위해 실제 레이다 간섭계를 이용하여 획득된 데이터에 적용하여 추정된 각도의 정확도를 비교하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제31권2호
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• pp.169-176
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• 2014

Since the operation of the King Sejong Station (KSS) started in Antarctic Peninsula in 1989, there have been continuous efforts to perform the observation for the upper atmosphere. The observations during the initial period of the station include Fabry-Perot Interferometer (FPI) and Michelson Interferometer for the mesosphere and thermosphere, which are no longer in operation. In 2002, in collaboration with York University, Canada, the Spectral Airglow Temperature Imager (SATI) was installed to observe the temperature in the mesosphere and lower thermosphere (MLT) region and it has still been producing the mesopause temperature data until present. The observation was extended by installing the meteor radar in 2007 to observe the neutral winds and temperature in the MLT region during the day and night in collaboration with Chungnam National University. We also installed the all sky camera in 2008 to observe the wave structures in the MLT region. All these observations are utilized to study on the physical characteristics of the MLT region and also on the wave phenomena such as the tide and gravity wave in the upper atmosphere over KSS that is well known for the strong gravity wave activity. In this article, brief introductions for the currently operating instruments at KSS will be presented with their applications for the study of the upper atmosphere.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권1호
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• pp.1-10
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• 2023

Korea Polar Research Institute (KOPRI) and Korea Astronomy and Space Institute (KASI) have been participating in the European Incoherent Scatter (EISCAT) Scientific Association as an affiliate institution in order to observe the polar ionosphere since 2015. During the period of December 16-21, 2016 and January 3-9, 2018, the observations for the polar ionospheric parameters such as the electron density profiles, ion drift, and electron/ion temperature are carried out in the polar cap/cusp region by the EISCAT Svalbard radar (ESR). The purpose of the observations is to investigate the characteristic of the winter ionosphere in the dayside polar cap/cusp region. In this paper, we briefly report the results of the ESR observations for winter daytime ionosphere and also the simultaneous observations for the ionosphere-thermosphere system together with the balloon-borne instrument High-Altitude Interferometer WIND Experiment (HIWIND) performed by the High Altitude Observatory (HAO), National Center for Atmospheric Research (NCAR). We further introduce our research activities using long-term EISCAT observations for the occurrence of ion upflow and the climatology of the polar ionospheric density profiles in comparison with the mid-latitude ionosphere. Finally, our future research plans will briefly be introduced.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제35권3호
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• pp.185-193
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• 2018

Jang Bogo Station (JBS), the second Korean Antarctic research station, was established in Terra Nova Bay, Antarctica ($74.62^{\circ}S$ $164.22^{\circ}E$) in February 2014 in order to expand the Korea Polar Research Institute (KOPRI) research capabilities. One of the main research areas at JBS is space environmental research. The goal of the research is to better understand the general characteristics of the polar region ionosphere and thermosphere and their responses to solar wind and the magnetosphere. Ground-based observations at JBS for upper atmospheric wind and temperature measurements using the Fabry-Perot Interferometer (FPI) began in March 2014. Ionospheric radar (VIPIR) measurements have been collected since 2015 to monitor the state of the polar ionosphere for electron density height profiles, horizontal density gradients, and ion drifts. To investigate the magnetosphere and geomagnetic field variations, a search-coil magnetometer and vector magnetometer were installed in 2017 and 2018, respectively. Since JBS is positioned in an ideal location for auroral observations, we installed an auroral all-sky imager with a color sensor in January 2018 to study substorms as well as auroras. In addition to these observations, we are also operating a proton auroral imager, airglow imager, global positioning system total electron content (GPS TEC)/scintillation monitor, and neutron monitor in collaboration with other institutes. In this article, we briefly introduce the observational activities performed at JBS and the preliminary results of these observations.

• 우주기술과 응용
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• 제1권2호
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• pp.199-216
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• 2021

한국우주과학회 태양우주환경분과에서는 국내 우주환경 관측 자료 활용도를 높이고, 분야 간 융합 연구 기회를 모색하기 위해 국내 연구소와 대학에서 활용 중인 태양, 자기권, 전리권/고층대기 자료 현황을 조사하였다. 자료는 관측 방식에 따라 지상과 위성 자료로 분류하였고, 개발 또는 활용 중인 모델 정보도 포함한다. 이 논문에서는 조사 결과를 바탕으로 극지연구소와 한국천문연구원에서 운영하는 전리권/고층대기관측기 현황과 자료 설명 및 활용 방법 등을 소개한다. 극지연구소에서는 남극 장보고과학기지와 세종과학기지, 그리고 북극 다산과학기지에 전천 카메라, 페브리-페로 간섭계, 이오노존데 등을 설치해 운영 중이다. 한국천문연구원은 보현산천문대 전천카메라와 충남 계룡대 VHF(Very High Frequency)/유성 레이더를 운영하고 있으며, 국내 40여 개 GNSS(Global Navigation Satellite System) 관측소에서 수집한 자료를 사용해 전리권 전자밀도 정보(total electron content)를 산출하고 있다. 또한 보현산천문대와 탐라 KVN천문대에 GNSS 신틸레이션 수신기를 설치해 전리권 교란을 관측하고 있다. 현재 관측 자료들은 웹 페이지나 FTP, 또는 요청을 통해 이용할 수 있다. 이 밖에 논문에 담지 않은 기타 전리권/고층대기 분야 자료 현황은 한국우주과학회 홈페이지에서 다운로드할 수 있다(http://ksss.or.kr/). 이 논문을 통해 우주과학 연구자들이 우주과학 자료에 대한 장기적이고 연속적인 관리의 중요성을 인식하고, 국내에서 생산 중인 자료의 활용도와 신뢰도를 높이는 데 이바지할 수 있길 기대한다. 더불어 국내 관측 자료의 활용을 극대화하기 위한 새로운 데이터 공유 체계에 관한 논의를 시작하는 계기가 되길 바란다.