• 우주기술과 응용
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• 제2권2호
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• pp.104-120
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• 2022

도요샛(Small Scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment, SNIPE)의 과학임무는 전리권 상층부 소규모 플라즈마 구조의 공간적 시간적 변화를 관찰하는 것이다. 이를 위해 4개의 6U 큐브위성(10 kg)이 고도 약 500 km 극궤도로 발사될 예정이며, 상호 위성 간 거리는 편대 비행 알고리즘에 의해 수 10 km에서 수 1,000 km 이상으로 제어된다. 운영 초기에는 4기의 위성이 같은 궤도 평면에 위치하는 종대비행을 하다가 경도상에서 나란히 배치되는 횡대비행으로 전환하여 4기의 서로 다른 지점에서 공간적인 변화를 관측하게 된다. 도요샛에는 입자 검출기, 랑뮈어 탐침, 자력계로 구성된 우주날씨 관측 장비가 각 위성에 탑재된다. 모든 관측기는 10 Hz 이상의 높은 시간 분해능을 가지며 큐브위성에 최적화 설계되었다. 이 외에도 이리디듐 통신 모듈은 지자기 폭풍이 발생할 때 작동 모드를 변경하기 위한 명령을 업로드할 수 있는 기회를 제공한다. 도요샛은 극 지역 플라즈마 밀도 급상승, 필드 정렬 전류, 고에너지 전자의 국소 영역 침투, 적도 및 중위도 플라즈마 거품의 발생 및 시공간적 진화에 대한 관찰을 수행할 예정이며, 이를 통해 태양풍이 우주날씨에 어떠한 영향을 미치는지 탐구하게 된다. 도요샛은 2023년 상반기 러시아 소유즈-2에 의해 카자흐스탄 바이코누르에서 발사될 예정이다.

• 한국지구과학회지
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• 제43권1호
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• pp.224-235
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• 2022

본 연구는 지난 12년간의 우주위험 관련 언론기사의 토픽모델링 분석을 통해 우주위험별 언론 보도 현황을 알아보기 위한 목적으로 수행되었다. 빅카인즈(BIGKinds)의 뉴스 플랫폼에서 2010년부터 2021년까지의 태양폭풍, 인공우주물체, 자연우주물체에 대한 우주위험 기사를 각각 1200여건 이상 수집하였으며, 키워드 분석, 잠재적 디리클레 할당모형(LDA) 분석을 수행하였다. 그 결과 태양폭풍 관련 기사는 3개의 토픽인 태양폭발이 인공위성에 미치는 영향, 우주전파센터를 중심으로 태양폭발이 우리나라 전파 통신에 미치는 영향, 항공종사자와 우주방사선의 관계로 요약되었다. 인공우주물체 관련 기사의 경우 3개의 토픽으로 인공위성과 우주정거장이 우주쓰레기로부터 위협을 받거나 그 자체가 우주쓰레기가 될 수 있다는 토픽, 영화를 통한 우주쓰레기와 인류의 관계에 대한 토픽, 우주쓰레기 추적·감시 및 처리를 위한 우주강국들의 노력이라는 토픽으로 요약되었다. 자연우주물체 관련 기사는 2개의 토픽으로 국제 우주기관의 근지구소행성에 대한 추적·감시와 충돌 대책과 소행성과 혜성 충돌을 중심으로 공룡과 포유류의 진화 및 멸종 원인으로 요약되었다. 이로부터 2010년부터 현재까지 국내 언론은 우주위험을 사회, 문화 등 다양한 영역에서 총 8개의 주제로 대중들에게 그 위험성과 경각심을 전하는 역할을 하고 있음을 확인하였으며, 이러한 결과를 기반으로 우주위험에 대한 교육방법과 교육정책의 필요성을 제언하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.1846-1854
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• 2022

감시정찰을 위한 임무장비의 고도화와 다변화는 공용데이터링크의 대용량화에 대한 요구로 이어지고 있다. 해외에서는 고고도 무인기인 Global hawk에 T4급(274Mbps) 공용데이터링크가 적용되었고, 국내에서도 다양하게 연구개발 중이다. 본 논문에서는 공용데이터링크의 T4급 이상의 대용량 전송을 위해 유럽 위성방송 규격인 DVB-S2 프레임 구조에 데이터 전송속도 손실을 최소화하면서 SNR 성능을 향상시킬 수 있도록 파일럿을 추가 적용한 구조를 제안한다. 제안하는 구조의 성능평가를 위해, 무인기 데이터링크 채널 환경을 모사하여 DVB-S2와 성능을 비교분석하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조에서 DVB-S2 대비하여 T4급 전송속도에서 0.15% 전송속도의 손실이 발생하였지만, 무인기 채널 환경에서 0.2~0.3dB의 향상된 SNR 수신성능을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.77-88
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• 2000

본 논문에서는 INMARSAT-B형 송신기에 사용되는 L-BAND(1626.5-1646.5 MHz)용 3단 가변이득 전력증폭기를 연구 개발하였다. 3단 가변이득 전력증폭기는 구동증폭단과 전력증폭단에 의해 고출력 모드일 때 +42 dBm, 중간출력 모드일 때는 +38 dBm, 저출력 모드일 때는 +34 dBm의 전력으로 증폭되며, 각각에 대해 상한 +1 dBm과 하한 2 dBm의 오차를 허용한다. 제작의 간편성 때문에 전체 3단 가변이득 전력증폭기를 크게 구동증폭단과 전력증폭단 두 부분으로 나누어 구현하였으며, 전력증폭부를 구동하기 위한 구동단은 HP사의 MGA-64135와 Motorola사의 MRF-6401을 사용하였으며, 전력증폭단은 ERICSSON사의 PTE-10114와 PTF-10021을 사용하여 RP부, 온도보상회로, 출력 조절회로 및 출력 검출회로를 함께 집적화 하였다. 이득조절은 디지털 감쇠기를 사용하였으며, 출력신호의 세기를 검출하기 위하여 20 dB 방향성 결합기를 이용하였다. 제작된 3단 가변이득 전력증폭기는 20 MHz대역폭 내에서 소신호 이득이 41.6 dB, 37.6 dB, 33.2 dB 를 얻었으며, 입출력 정재파비는 1.3:1 이하, 12 dBm의 PldB, PldB 출력레벨에서 3 dB Back off 시켰을 때 36.5 dBc의 IM3를 얻었다. 1636.5 MHz 주파수에 대해 출력전력은 43 dBm으로서 설계시 목표로 했던 최대 출력전력 20 Watt를 얻었다.

• 지능정보연구
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• 제18권2호
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• pp.19-28
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• 2012

전시 공간에서 관객들의 반응에 따른 다중 인터랙션 서비스를 제공하기 위해서는 관람객의 정확한 위치 및 이동 경로를 얻기 위한 위치 추적 기술이 필요하다. 실외 환경에서 위치 추적을 위한 기술로 GPS가 현재 널리 사용되고 있다. GPS는 빠른 속도로 이동하는 이동체의 위치를 실시간으로 파악할 수 있으므로 위치 추적 서비스(Location Tracking Service)를 요구하는 분야에서 중요한 기술로 활용된다. 하지만 위성을 이용한 위치 추적 기법을 사용하기 때문에 위성 신호를 잡을 수 없는 실내에서는 사용할 수 없다는 단점이 있다(Per Enge et al., 1996). 위와 같은 이유로 Wi-Fi 위치 측위 기술을 비롯하여 ZigBee, UWB, RFID 등의 초단거리 통신 기술 등 다양한 형태의 실내 위치 측위 연구가 진행되고 있다(Schiler and Voisad, 2004). 하지만 이러한 기술들은 전시 공간에서 얻고자 하는 위치정보의 밀도가 높아질수록 구현의 난이도가 높아지고 구축 및 관리 비용도 커지며 구축 가능한 환경이 제약된다는 단점이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 실내 환경에서 스마트폰을 이용한 Wi-Fi 위치 측위 데이터를 기반으로 하여 3D카메라의 Depth Map 정보와의 매핑을 통해 사용자들을 식별하고 위치를 추적하는 시스템을 제안한다.

• 항공우주정책ㆍ법학회지
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• 제21권1호
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• pp.169-189
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• 2006

2007년 고흥 우주센타에서 우리가 만든 KSLV(Korea Small Launching Vehicle)이 발사될 예정이며, 우리나라의 우주개발을 체계적으로 진흥하고 우주물체를 효율적으로 이용관리하기 위하여'우주개발진흥법'이 제정되었고 효력을 발휘하고 있다. '우주개발진흥법'제3조 (1)항에서"정부는 다른 국가 및 국제기구와 대한민국이 맺은 우주 관련 조약을 지키며 우주공간의 평화적 이용을 도모한다."라고 규정하고 있는바, 대표적으로 우주조약(1967)과 책임협약(1972)등이 그 대표적인 국제협약들이다. 우주물체로 야기된 손해에 대한 책임협약 제2조에서 발사국은 자국의 우주물체에 대하여"지상(on the surface of the earth) 또는 비행중인 항공기(aircraft in flight)에서 발생된 손해에 대하여 절대적(absolutely liable)으로 배상할 책임이 있다고 규정하고 있다. 우주개발진흥법 제14조 (우주사고에 따른 손해배상책임)에는"우주물체를 발사한 자는 그 우주물체로 인한 우주사고에 따른 손해배상책임을 부담하여야 한다."는 규정은 발사허가의 문제를 넘어, 우주발사자에게 명백하게 책임을 부담하고 있는 것이다. 또한 우주책임협약(1972) 제2조에는 발사국(A launching State)이 배상책임의 주체가 되어 있다. 따라서, 현재 다른 나라의 사례에서 보면, 우주발사자는 제3자 피해 등에 대한 책임보험까지만 배상을 하고 그 보다 많은 배상액이 요구될 때에는 국가가 손해배상을 부담하는 체재로 수행하고 있다. 여기서, 우주발사자에게 제조물책임법을 적용시킬 수 있느냐의 문제가 제기된다. 우리나라는 2002년 7월 1일부터 시행하고 있다. KSLV개발에 있어서 KARl와 러시아제작사간 계약은 공동개발인지 기술이전개발 인지에 대한 명확한 이해가 부족하다. 특히, 러시아 회사들에 대한 책임면책에 대한 규정들이 없는 것으로 알고 있는데, 우주개발의 통념상 상호면책을 한다는 인식만으로 러시아 회사들의 제작 및 개발책임들을 면책할 수 있는 방안은 없다고 판단된다. 따라서, 명백한 책임면책 조항이 없다면, 러시아 회사들에 대하여, 한국의 제조물책임법이 적용될 수 있다고 판단된다. 가장 중요한 법적논점은 KARl와 주요부품업체간에 제조물책임법을 적용할 수 있는가에 대한 문제이다. KARl는 모 주요부품업체간의 물품구매계약특수조건에 대한 합의서 제17조에 제조물책임법에 대한 규정을 하고 있다. 참고로, Appalachian Insurance co. v. McDonnell Douglas 사례를 검토할 필요가 있는데, 본 사건은 Western Union Telegraph사 소유의 원거리 전기통신위성이 본 궤도 진입에 실패한 사례이다. Western Union의 보험회사는 완전한 손실로 간주하여 그 위성에 대해 Western Union 사에 1억 5백만 달러의 보험금을 지급하였다. 5개의 보험회사- Appalachian 보험 회사, Commonwealth 보험회사, Industrial Indemnity, Mutual Marine Office, Northbrook Excess & Surplus 보험회사 - 는 McDonnell Douglas와 Morton Thiokol 그리고 Hitco사를 상대로 과실과 제품에 대한 엄격한 책임을 물어 고소를 했다. Appalachian Insurance co. v. McDonnell Douglas사례를 참고로, KARl는 주요 제작업체의 제조물책임을 면책시켜주는 계약을 맺어야 한다. 주요제작업체가 제조물 책임을 면하기 위하여, 자비로 보험을 들게 되면 곧 KSLV 제작비만 증가하게 되기 때문이다. 따라서, Government Contractor Defense(정부계약자 항변)'의 법적개념을 적용시킬 수 있는지 여부에 대한 연구가 필요하다.

• 시큐리티연구
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• 제41호
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• pp.37-66
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• 2014

최근 전자공학의 급격한 발달로 컴퓨터와 전자 통신 기술에 의존도가 높아지고 있으며 각 부분이 상호 연계되어 모든 전자 장비를 무용지물로 만드는 EMP에 의한 직접적 또는 간접적인 피해가 발생하고 있다. 대한민국과 긴박한 대치 상황에 놓여 있는 북한은 상당한 수준의 EMP 관련 기술을 가지고 있으며, EMP 무기를 이미 보유했거나 수년 내 EMP 무기의 개발을 완료할 것으로 전망하고 있다. 북한은 장거리 미사일발사 직후에 여러 차례 핵실험을 실시하였으며 노골적인 핵 협박 공세가 강화되었음을 보았을 때, 고고도 핵실험을 언제라도 할 수 있는 능력을 보유하였다고 보아야 하며, 이는 EMP 무기의 실전적인 공격능력이 갖추어 졌다는 것을 의미한다고 할 것이다. 이러한 시점에서 피해상황을 예측하여 대한민국의 안보현실에 부합되는 EMP 방호시스템의 구축은 무엇보다도 필요한 과제이다. 그 피해의 규모는 예측 불가하지만 크게 군사적 피해와 사회 경제적 피해 그리고 인명피해상황으로 구분해 보았을 때 통신 시스템 및 위성장비의 마비를 시작으로 군사안보시스템과 수송, 금융, 국가비상체계 등 여러 부문으로 피해가 나타난다. 일반적으로 EMP는 직접적인 인명피해는 없다고 보고되지만 의료기기에 의존하는 사람들에게는 치명적인 피해가 나타날 수 있다. 또한, 국가전력체계 마비로 인한 전력공급중단이 가져다주는 피해만 생각 할 것이 아니라 주 전력발전 중 원자력발전소 의존도가 높은 국내는 블랙아웃현상발생 시 심각한 원전사고로 이어질 수 있는 발전소 내부의 문제점도 예측해 보아야 한다. 우선 특별 전문 위원회를 구성하여 EMP 방호시설 및 장비에 대한 수요조사를 실시하고, 그에 맞는 소요예산을 구성하여 엄격한 기준 아래 시공업체를 선별하여야 한다. 그 후 EMP 방호성능검증을 위한 기관을 만들어 성능을 검증 한 후 유지 보수 안전 및 설계 시공회사 보안 관리를 하는 조직적이고 체계적인 과정을 거쳐 경호시설물이나 경호통신장비 기동장비 등에 대한 완벽한 EMP 방호시스템을 갖추어 놓아야 할 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권1호
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• pp.109-126
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• 2014

본 연구에서는 최근(2009-2012)의 MODIS 자료를 이용하여 천리안위성 관측 지역의 지표면 방출률 자료를 개선하였다(KNULSE_v2). 방출률 산출기법은 지표면이 식생과 토양으로만 구성되어 있다는 가정하에 방출률을 계산하는 식생피복법(Vegetation Cover Method)를 이용하였다. 주요 개선 내용은 1) 적설지수를 이용하여 적설에 의한 방출률 변화를 고려한 점, 2) 산출채널을 기존 2개(11, 12 ${\mu}m$)에서 4개(3.7, 8.7, 11, 12 ${\mu}m$)로 확대한 점, 3) 가장 최근의 5가지 지면피복자료를 조합하여 양질의 지면피복분류 자료를 이용한 점, 그리고 4) 최근에 개선된 방출률 조견표를 사용한 점이다. 산출된 자료는 식생이 최대로 성장하는 여름에 비교적 높고 반대로 겨울에 낮은 방출률을 보이며 계절에 따른 변화가 뚜렷하게 나타났다. 반면 사막이나 열대 우림 등 식생의 변화가 크지 않은 곳에서는 계절에 따른 방출률 변동이 매우 적게 나타났다. 눈덮임을 적용함에 따라 3.7, 8.7, 11 ${\mu}m$ 채널에서는 방출률이 증가되었으나 12 ${\mu}m$ 채널에서는 오히려 방출률이 감소되었다. 눈 덮임에 의한 방출률 변동을 고려한 결과 적설시 MODIS LSE와 유사한 방출률 변동패턴을 보였으며, 북반구 고위도에 적설이 존재하는 11월부터 4월까지의 상관관계가 크게 개선되었다(특히 11 ${\mu}m$). 그러나 방출률 차는 상대적으로 증가되었고 특히 3.7 ${\mu}m$ 채널에서 크게 나타났다. 본 연구에서 개선된 자료는 분리대기창 기반의 지표면온도 산출시 기초 입력자료로 사용하여 산출 정확도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권8호
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• pp.577-587
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• 2021

가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화에 따른 기상이변 및 기온상승 등으로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상으로 몇 주 또는 몇 달 이내 빠르게 발전하는 가뭄을 확인할 수 있다. '돌발가뭄(Flash Drought)은 일반적인 가뭄과 달리 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄으로 정의된다. 짧은 기간의 급속하게 발생하는 (rapid-onset) 돌발가뭄은 발생원인인 토양수분함량의 감소와 강수의 부족, 낮은 습도, 고온 및 강풍 등으로 인한 증발 수요의 증가 등과 유사한 관계가 있기 때문에 농업 및 자연 생태계에 미치는 영향이 크며, 발생원인 또한 농업가뭄의 범주에 속하기 때문에 이에 대한 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 증발산량을 활용한 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI)를 활용하여 국내의 돌발가뭄 감지 조건을 제시하였으며, 표준강수지수, 토양수분, 최고기온, 상대습도, 풍속, 강수량 등과 비교를 통하여 돌발가뭄사상의 수문기상학적 특성에 대하여 분석하였다. 돌발가뭄 발생 이전 8주간을 기준으로 상관분석하였으며, ESI와 표준강수지수, 토양수분, 최고기온에 대하여 0.8(-0.8) 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 파악하였으며, 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수는 돌발가뭄사상의 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_1호
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• pp.589-597
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• 2023

집중호우 시 육상으로부터 다량으로 유입된 부유쓰레기는 사회, 경제적 및 환경적으로 악영향을 주고 있으나 집적 구역과 발생량에 대한 모니터링 체계는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 중부권 최대 상수원인 대청호를 대상으로 집중호우 시기에 하천 내로 유입되는 부유쓰레기의 효율적인 모니터링 방안과 현존량을 추정하기 위해 원격탐사 기법 적용 방안을 제안하였다. 대청호 수역에서 발생하는 부유쓰레기의 실태 조사를 위해 저궤도 위성통신 단말기가 탑재된 위치 추적 부이를 활용하여 이동 경로와 거동 특성을 파악하였으며, 드론 영상을 활용하여 부유쓰레기의 잠재적 집적 구역과 현존량을 추정하고자 하였다. 위치 추적 부이는 3일간 누적강우량이 200-300 mm 이상 증가하는 시기에 빠르게 이동하였다. 가장 긴 이동거리를 나타낸 호탄교의 경우 하루동안 약 72.8 km를 이동하였고 이때 최대 이동속도는 5.71 km/h를 나타냈다. 집중호우 이후 드론 영상을 활용하여 부유쓰레기의 현존량을 산출한 결과, 658.8-9,165.4 ton을 나타냈으며, 석호리 수역에서 가장 많이 발생하였다. 본 연구에서는 위치 추적 부이와 드론 영상을 통해 부유쓰레기 주요 집적 우심 구간을 파악할 수 있었으며, 전통적인 모니터링 방안보다 기동성, 신속성이 우수한 원격탐사 기반 모니터링 방법은 향후 집중호우 시기에 다량으로 유입되는 부유쓰레기의 수거, 처리 부담 비용을 절감하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.