SAR 영상은 기상이나 일조량에 관계없이 자료를 취득할 수 있으므로 종래의 전자광학적 감지기가 갖는 제약을 극복할 수 있다. 또한, SAR 영상으로 취득할 수 있는 정보는 종래의 광학적 감지기에 의한 것과는 다른 형태이므로 영상에 의한 정보취득의 범위를 확대시킬 수 있다. 그러나, SAR 영상에는 레이다의 특성과 대상물의 기하학적 특성에 따라 다양한 왜곡이 포함되므로, SAR 영상으로부터 정보를 취득하는 데 있어서 소요 정확도가 확보되기 위해서는 SAR 자료에 포함되어 있는 왜곡을 보정하여야 한다. 본 연구에서는 SAR 영상 취득시 대상물과 안테나의 기하학적 구성에 따른 반사파의 변화를 모형화하여 SAR 영상을 모의제작하고, 이를 이용해 대상물의 경사에 따른 밝기값의 왜곡을 실제 영상에서 제거하므로서 SAR 영상의 기하학적 복사 왜곡을 보정하고자 하였다. 그 결과, SAR 영상으로부터 대상물의 반사특성에 따른 정상적 정보를 취득함에 있어서 기하학적 복사왜곡에 의한 영향을 최소화하여 지형공간정보 관련 분야에서 SAR 영상을 원활히 활용할 수 있도록 기여하고자 하였다.
SAR는 1987년 미국의 인공위성 Seasat에 의해 사용된 이후 현재 그 활용의 중요성이 점차 증대하고 있는 원격탐사 방법 중 하나이다. SAR는 특수 신호처리를 통하여 실제 안테나의 길이보다 매우 큰 안테나를 사용하는 합성효과를 이용하여 고해상도를 얻는다. 따라서 안테나 자 체의 개발뿐만 아니라 신호처리 기술의 개발이 SAR기술의 중요한 부분을 차지한다. 따라서 실제 신호처리에 관계자 뿐만아니라 SAR영상자료를 해석하여 이용하고자하는 사용자들도 SAR 신호 처리에 대한 이해가 필요시된다. 비록 rangd-Droppler domain을 이용하는 전통적인 SAR신호처 리 방법이 많이 사용되고 있으나 range migration과 azimuch compression에서 여러 문제점을 갖 고 있다. 최근 개발되고 있는 wavenumber domain을 이용한 방법은 좀더 나은 SAR 영상복원을 성취할 수 있는 기반을 마련해 준다. Born(first) 근사법을 이용하여 얻은 새로운 wavenumber domain을 이용한 알고리즘과 비교해볼 때 전통적인 방법의 transfer function은 새로운 방법의 일 차항까지만으로 이뤄진 근사값이다. 새로운 알고리즘을 이용한 모의실험 및 항공기 c-band SAR 로 얻어진 실제 데이터에 적용결과 그 우수성이 판명되었다.
SqueeSAR 분석기법은 SAR 영상내에 있는 고정산란체(PS)와 분산산란체(DS)를 모두 이용하는 새로운 기법이다. 비록 도심지역에는 많은 PS가 존재하지만, SqueeSAR 기법은 관측밀도를 높이는데 기여할 수 있다. 차분간섭도 제작에 필요한 DEM 정확도에 의한 변위분석 결과의 영향을 분석하기 위해 SRTM 1-arc (~30 m)와 1 m LIDAR DEM을 사용한 분석을 수행하였다. 두개의 고도자료를 이용하여 PSInSAR와 SqueeSAR 분석을 수행한 결과 인공구조물과 같은 PS에서는 자료처리에 사용된 DEM 오차를 거의 정확하게 보정할 수 있기 때문에, 사용된 DEM의 정확도와 상관없이 최종 시계열 분석 결과는 동일하였다. 반면, 고정산란체가 아닌 Distributed Scatterer (DS)일 경우 사용된 DEM의 정확도에 따라 영향을 받게 되며, SqueeSAR의 경우 사용된 DEM이 정확할수록 분석 결과가 좋아짐을 확인하였다. 도심지역에서의 변위 관측에서도 SqueeSAR 기법이 PSInSAR 기법에 비해 약 5배 이상의 관측점을 추출하는데 기여했으며, 관측점의 오차도 PSInSAR 결과에 비해 현저하게 개선되었다.
본 논문에서는 휴대폰 개발 초기단계에서부터 SAR(Specific Absorption Rate)를 고려할 수 있는 방법을 제안하였다. 먼저, 휴대폰의 폴딩 각도를 150$^{\circ}$에서 142$^{\circ}$까지 변화시키면서 SAR값을 계산하였다. 계산결과 폴더 각도가 작아질수록 SAR값이 감소함을 알 수 있었고, 142$^{\circ}$일 때 측정결과와 약 3.95 %의 오차가 있었다. EMI (Electromagnetic Interference) 방지 도료의 분포패턴을 변화시켜가면서 SAR값을 측정한 결과, 분포패턴이 다를 경우 SAR값이 다름을 알 수 있었다. 안테나 급전점 근처의 EMI 방지 도료를 제거할 경우 SAR 감소효율이 15.46 % 이었으며, 도료를 지그재그 패턴으로 분포시킬 경우 SAR 감소효율이 가장 크게 나타남을 알 수 있었다.
항진균 활성 관련 단백질을 찾기 위해 미역류로부터 Streptomyces sp. SAR01을 분리하고, FAME (fatty acid methyl ester)분석으로 동정하였다. 감마선(sup $({60}^Co)$)조사를 이용하여 항진균 활성 결핍 돌연변이체(SAR535)를 유도한 후, 이차원전기영동으로 단백질을 분석한 결과 SAR01에만 존재하는 6종의 단백질을 확인할 수 있었다. 이중 10 kDa chaperonin cpn10 (GroES)과 96%의 상동성을 가진 10 kDa의 단백질을 클로닝하였으며, E. coli Ml5에서 과대 발현됨을 확인하였다. 또한 SAR535에 형질전환시킨 결과 SAR01과 유사한 항진균 활성이 나타났다. 이것으로 볼 때 groES는 Streptomyces sp. SAR01의 항진균 활성에 관련된 것으로 사료된다.
SAR(Synthetic Aperture Radar)는 전천후로 지표면의 영상을 획득할 수 있는 장비로 군사 및 민수용 목적으로 다양하게 사용되고 있다. 특히 고해상도의 SAR 영상은 군사 표적의 식별을 위해 매우 중요하여 최근에는 서브 미터급의 분해능을 갖는 SAR 시스템의 개발의 중요성이 부각되고 있는 상황이다. 이에 LIG넥스원은 고해상도 SAR의 개발에 필요한 핵심 기술 확보를 목적으로 대역폭 600 MHz, 분해능 30 cm 이하의 SAR 시스템인 NexSAR를 개발하였다. 파형 발생기 대역폭 600 MHz를 달성하기 위하여 2개의 DDS 출력을 SSB 변조하였으며, 고해상도 모드에서 ADC 샘플링 속도를 낮추기 위하여 deramp 기법을 적용하였다. NexSAR는 stripmap 및 spotlight 모드 영상 획득이 가능하며 지상 및 비행 시험을 통해 기능 및 성능을 검증하였다.
본 논문에서는 송신 레이다와 수신 레이다가 분리된 바이스태틱(bistatic) 환경에서 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 영상을 형성하는 기법에 관하여 서술한다. 바이스태틱 SAR는 모노스태틱(monostatic) SAR에 비해 다양한 SAR 영상 획득 시나리오를 형성할 수 있기 때문에 기존의 모노스태틱 SAR의 한계를 극복할 수 있다. 그러나 현재까지 국내에서 바이스태틱 SAR 영상 형성과 관련된 연구가 매우 미진한 상황이다. 이에 따라 본 논문에서는 바이스태틱 기하구조에서의 레이다 수신 신호를 모델링하고, 이를 모노스태틱 등가 모델(equivalent model)을 활용하여 바이스태틱 SAR 영상을 형성하는 방법에 관하여 서술한다. 본 논문에서는 바이스태틱 기하구조에서의 모의시험을 통해 본 논문에서 서술된 바이스태틱 SAR 영상 형성 기법의 효용성을 검증한다.
본 연구에서는 원형레일 기반의 지상 SAR 시스템에 대한 Forward Modeling 기법을 개발하였다. 이는 기존의 선형 레일을 이용하는 지상 SAR 시스템의 응용성 확대를 위해 원형레일 기반의 지상 SAR 시스템을 개발하고자 하는 연구의 일환으로 이루어졌다. Point targets를 대상으로 선형 레일을 따라 움직이는 안테나에 대한 시뮬레이션을 통해 얻어진 SAR raw signal 자료에 대하여 Deramp FFT 기법을 이용한 기존의 지상 Linear SAR 영상화 처리 알고리즘을 적용한 결과, 대상체에 대한 정확한 영상이 얻어지고 있어 본 연구에서 개발된 시뮬레이션 기술이 정확한 raw signal을 생성하고 있음을 확인하였다. 본 연구 결과는 현재 원형 레일을 플랫폼으로 하여 안테나를 이동시키며 얻어지는 지상 SAR 자료의 영상화 처리 알고리즘 개발 및 검증에 활용되고 있으며, 다양한 응용목적에 따른 최적의 지상 SAR 자료획득 및 운용체계의 설계를 위해서도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
다중시기에 획득된 SAR 영상을 이용하여 지표에서 발생하는 변위의 시계열 관측을 위한 기법에 대한 비교 분석을 수행하였다. 고정산란체를 이용한 PSInSAR 기법은 구속화된 위상을 이용하기 때문에 알고리즘의 많은 부분이 비선형 방정식을 포함하고 있어, 알고리즘 적용에 많은 주의를 필요로 한다. 특히 알고리즘 첫 단계인 고정산란체 후보의 적합한 선택 여부에 따라 알고리즘의 실행이 크게 영향을 받음을 확인하였다. 한편 짧은 기선거리를 갖는 간섭쌍을 사용하는 SBAS 기법은 입력 자료인 불구속화된 간섭도의 정확도에 따라 결과의 신뢰성이 크게 영향을 받는다. 따라서 시계열 분석에 사용되는 차분간섭도 위상의 unwrapping이 적절하게 수행될 수 있을 경우 SBAS 방법을 사용한 시계열 분석이 적절하며, unwrapping 오차가 발생할 가능성이 높은 좁은 지역에서 발생하는 국지적인 변위 관측에는 고정산란체를 이용하는 PSInSAR 기법이 적절하다. 미국 라스베가스 지역에서 1992년부터 2000년 동안 획득된 51개의 ERS-1/2 SAR 영상을 PSInSAR 기법 및 SBAS 기법에 적용하여 지표변위도를 구하였으며, 이들 간의 비교 분석을 통해 두 방법의 결과는 매우 유사하나, 다소 국지적인 지표변위는 PSInSAR 기법의 관측이 유리한 것으로 판단되었다.
SAR 데이터는 기상이나 일조량의 제약을 받지 않고 능동적으로 자료를 취득할 수 있다는 장점 때문에 지표면의 시계열 분석자료로서 활용성이 높고, 재해와 같은 돌발상황의 경우에 신속하게 자료를 취득할 수 있다. 본 연구에서는 JERS-1 SAR 영상의 L-밴드 데이터로부터 InSAR 방법과 DInSAR 기법을 이용하여 DEM을 추출하고자 하였다. 축척 1:5000 수치 지형도에서 추출한 DEM을 표준 비교자료로 하여 SAR 영상으로부터 추출한 DEM의 정확도를 평가하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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