산업 - 통신해양기상위성(천리안) 발사 준비현황

진경욱,Jin, Gyeong-Uk 한국항공우주산업진흥협회 2010 航空宇宙 Vol.106 No.-

2010 벤쿠버 올림픽에서 보여준 세계 5위권 우리 선수들의 선전은 국민들에게 벅찬 감동을 심어 주었을 뿐만 아니라 대한민국의 국가 브랜드가치를 높이는 데 커다란 기여를 하였다. 특히 우리가 예상치 못했던 분야인 스피드 스케이팅에서의 금메달 획득은 어떤 분야에서건 목표를 향해 도전하는 자에게 꿈이 현실로 열렬 수 있다는 희망을 상징적으로 보여 주었다. 곧 발사를 앞두고 있는 통신해양기상위성(이하 통해기)의 발사성공은 또 다른 분야인 항공우주분야에서 우리나라 위성개발 역사에서 처음으로 시도되는 정지궤도 위성의 개발성공과 이를 이용한 다양한 분야에서의 활용 시대를 여는 의미 있는 이벤트가 될 것이다 통해기 발사에 즈음하여 현재까지의 위성준비현황을 중심으로 그 동안의 개발과정과 그 개발이 가지는 의미를 되짚어 본다.

NASA JPL의 이산화탄소 원격탐사 미션 OCO-2 및 OCO-3 소개

진경욱(Jin, Kyoung-Wook) 한국항공우주연구원 2016 항공우주산업기술동향 Vol.14 No.1

NASA JPL의 전 지구 이산화탄소 측정 미션인 OCO-2에 대해 소개하였다. OCO-2 미션의 중요 목적에 대해 소개하고 OCO-2위성의 특징에 대해 간단히 기술하였다. 이산화탄소 관측을 위해 OCO-2에 장착된 탑재체인 근적외선 분광기와 이를 이용한 이산화탄소 측정의 원리에 대해 설명하였다. 또한 OCO-2 데이터의 검증과 현재 운용 중인 OCO-2 위성 자료 산출물에 대한 예를 기술하였다. 마지막으로 OCO-2의 후속미션인 OCO-3에 대해서도 간단히 소개하였다. Global atmospheric carbon dioxide measuring mission from NASA JPL was introduced. Mission objectives and characteristics of the OCO-2 spacecraft were presented. The instrument of OCO-2, which is a grating spectrometer for detecting the carbon dioxide using near-infrared spectral bands, was described. The measurement approach of the payload was explained. The validation of OCO-2 data and the products from the OCO-2 data were introduced as well. OCO-3, the follow on mission of OCO-2 was summarized.

지구관측용 마이크로파 위성센서의 검보정 연구 동향

진경욱(Kyoung-Wook Jin),양군호(Koon-Ho Yang) 한국항공우주연구원 2010 항공우주산업기술동향 Vol.8 No.1

이 논문에서는 지구관측용 위성에 장착된 마이크로파 센서들의 검보정법에 대해 조사, 기술하였다. 아울러 현재 운영 중이거나 이러한 미션들을 대체하여 향후 진행될 대표적인 지구관측 미션들을 소개하였다. 보다 효과적인 이해를 위해 지구 관측 미션들을 중심으로 이들 위성에 장착된 마이크로파 센서들의 검보정법을 설명하면서, 센서들의 중요한 특징들과 주요 임무에 대해서 요약 정리하였다. Research trend of calibration methods on the satellite microwave sensors was summarized in this paper. In addition, current operational or following near-future Earth observing satellite missions were introduced. According to these missions, the particular calibration methods on the corresponding microwave instruments were described. The main characteristics of the sensors and their scientific missions were also briefly explained.

정지궤도복합위성 우주기상탑재체 개발 요구사항 및 시스템 설계

진경욱(Kyoung-Wook Jin),장성수(Sung-Soo Jang),최정수(Jung-Su Choi),양군호(Koon-Ho Yang),선종호(Jongho Seon),채규성(Kyu-Sung Chae),박준용(Junyong Park) 한국항공우주연구원 2014 항공우주기술 Vol.13 No.2

천리안위성(2010년 발사)의 성공적인 개발을 바탕으로 두 기의 위성을 동시에 개발하는 정지궤도 복합위성(GEO-KOMPSAT-2) 프로그램이 진행 중이다. 정지궤도 복합위성 중 GEO-KOMPSAT-2A(GK2A)위성에는 차세대 고성능 기상 탑재체와 우주기상 탑재체가 개발·탑재될 예정이다. 국내 주도로 개발되는 우주기상 탑재체는 대한민국 최초의 정지궤도용 우주기상 센서가 될 예정이다. 세 가지 종류의 우주기상 탑재체(고에너지 입자 검출기, 자력계, 위성 대전 감시기)는 정지궤도에서 우주공간에 대한 물리적 현상(고에너지 입자 분포, 지구 주위의 자기장, 위성 대전 전류)을 관측하여 우주기상 예·경보에 활용될 목적을 가지고 있다. 본 논문에서는 GK2A위성의 부탑재체인 우주기상탑재체 개발 요구사항, 시스템 설계 및 접속 설계에 대해 요약 기술하였다. GEO-KOMPSAT-2 (GK2) program, which develops two advanced geostationary satellites simultaneously after the successful COMS mission (2010~present), is on going. An improved next generation meteorological payload and space weather sensors will be equipped on the GK2A. The space weather sensor will be the Korea"s first geostationary space environment monitoring payload. Main objectives of the project are its applications into space weather forecasting and pre-warning of hazardous space weather by monitoring physical phenomena such as distribution of high energetic particles, Earth"s magnetic fields and charging currents on the spacecraft at a geostationary orbit using the three space weather sensors(energetic particle detector, magnetometer and charging monitor). The summary of the GK2A space weather sensor development and its system and interface designs were described in the paper.

위성을 이용한 미세먼지(에어로솔) 측정을 위한 저궤도 및 정지궤도 위성 미션

진경욱(Jin, Kyoung-Wook) 한국항공우주연구원 2018 항공우주산업기술동향 Vol.16 No.1

미세먼지(에어로솔)는 지구복사 및 기후변화 연구에 매우 중요한 인자일 뿐만 아니라 대기질 문제와 직결된 건강문제와도 관련되어 있어 중요성이 매우 높아지고 있다. 이의 전 지구적 분포와 농도 및 이동을 정확하게 측정하기 위해 위성을 이용한 방법이 활발히 연구되어 왔으며 갈수록 향상되어 가고 있다. 본 논문에서는 위성을 이용한 에어로솔 측정의 원리를 대표적인 저궤도 및 정지궤도 에어로솔 측정 미션을 중심으로 설명하고 정리하였다. Fine dust(Aerosol) has gained more interests due to its importance not only for the main component of Earth radiation budget and primary driving force of climate change but for the human health issue driven by the air quality. The space-borne measurement technologies, which estimate global aerosol distribution, density and its movement accurately, have been intensively studied and improved. In this paper, scientific principles of the aerosol retrieval will be introduced and summarized based on the typical LEO and GEO aerosol measurement space missions.

식기간 동안의 천리안 기상영상에 대한 미광의 영향 분석

진경욱(Kyoung-Wook Jin),박봉규(Bong-Kyu Park) 한국항공우주연구원 2012 항공우주기술 Vol.11 No.2

이 논문에서는 식기간 동안 미광(stray light)에 의해 천리안 기상 영상이 받게 되는 영향에 대해 분석하였으며 미광의 영향을 제거하기 위한 방법 또한 모색하였다. 기상영상의 경우 식기간 동안 미광의 영향을 받아 영상의 왜곡 (줄무늬 등)문제가 발생한다. 미광의 영향에 대한 정량적 분석이 천리안위성의 궤도상 시험기간 동안에 이루어졌으며, 천리안위성 기상탑재체의 총 4개 적외 채널에 대해 태양과의 거리에 따른 미광의 영향이 분석되었다. 본 연구에서는 계산된 천리안위성의 식기간 자료를 바탕으로 미광의 영향이 매우 강한 사례를 선정하여 적외채널 영상의 미광에 의한 오염 정도를 조사하였다. 또한 영상에 나타난 미광의 영향을 두 개의 열적외 채널을 이용하여 단파적외 채널을 대체하는 방법이 유효함을 확인 하였다. In this paper, impacts on the COMS MI images during the COMS eclipse period were analyzed and the method to eliminate the contaminated area was investigated. Main effect on the meteorological images during the eclipse is a stripping effect due to a strong stray light. The quantitative analyses were conducted during the COMS In-Orbit-Test period and the impacts of the stray light on the four infrared channels of the COMS MI according to the distance with respect to the Sun were examined. Based on the typical case of the stray light influence on the infrared channel of the MI, the intensity of contamination due to the stray light was investigated for each channel using the computed COMS eclipse information. The effectiveness of removal of a contaminated area by replacing the SWIR with the combined WINDOW channels was promising.

복부수술 후 Sufentanil과 병용투여한 0.1% Levobupivacaine 또는 0.2% Levobupivacaine의 경막외 진통 비교

진경욱 ( Gyong Uk Jin ),강포순 ( Po Soon Kang ),정성미 ( Sung Mee Jung ),박정민 ( Jeong Min Park ),양춘우 ( Chun Woo Yang ),고나영 ( Na Young Ko ) 대한마취과학회 2008 Korean Journal of Anesthesiology Vol.54 No.3

천리안위성2A호 기상탑재체 Best Detector Select 맵 평가 및 업데이트

진경욱 ( Kyoungwook Jin ),이상철 ( Sang-cherl Lee ),이정현 ( Jung-hyun Lee ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.2

천리안위성2A호 기상탑재체 AMI(Advanced Meteorological Imager) 센서 검출기의 최상의 요소들로 구성된 Best Detector Select (BDS) 맵은 발사 전 확정되어 AMI에 업로드 되어 있다. 위성 발사 이후 급격한 온도 변화 환경에 노출되면 검출기의 성능에 변화가 생길 수 있으며, 발사 및 탑재체 아웃개싱 이후에 BDS맵의 성능을 다시 분석하고 필요시 업데이트가 필요하다. 검출기 요소 전체에 대한 성능을 검증하기 위한 분석 작업이 탑재체 개발업체(미 L3HARRIS사)가 제공한 BDS맵 분석 기술 문서를 기반으로 진행되었다. BDS맵 분석이란 탑재체 검출기가 기준 목표물(심우주와 탑재체 내부 보정 타겟)을 응시하는 동안 얼마나 안정적인 신호를 보이는 지를 평가하는 것이다. 이러한 목적으로 LTS(Long Time Series) 및 V-V(Output Voltage vs. Bias Voltage)라 부르는 검증법이 이용된다. LTS는 30초 동안, V-V는 2초 동안 목표물을 응시하고 이 때의 검출기 노이즈 성분을 계산한다. 자료를 획득하기 위해서는 탑재체의 운영을 멈추고 특별 관측을 실시하여야 하기 때문에, 정상 운영 전인 궤도상 시험기간 중에 해당 작업이 이루어지게 된다. 천리안위성2A호 기상탑재체 궤도상 시험 기간 동안 획득한 자료를 바탕으로 BDS맵의 상태를 평가하였다. 발사 전 지상 시험에서 평가된 BDS맵의 전체 성분들 중에 약 1%에 해당하는 요소들이 성능 변화를 보였으며, 이를 다른 요소들 중 최상의 성능을 보이는 성분으로 교체하였다. 새로운 BDS맵을 적용한 결과 BDS문제로 인해 야기된 기상탑재체 원시영상에 나타나는 노이즈 성분(줄무늬)이 완전하게 제거되었다. GEO-KOMPSAT-2A (GK2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) Best Detector Select (BDS) map is pre-determined and uploaded before the satellite launch. After the launch, there is some possibility of a detector performance change driven by an abrupt temperature variation and thus the status of BDS map needs to be evaluated and updated if necessary. To investigate performance of entire elements of the detectors, AMI BDS analyses were conducted based on a technical note provided from the AMI vendor (L3HARRIS). The concept of the BDS analysis is to investigate the stability of signals from detectors while they are staring at targets (deep space and internal calibration target). For this purpose, Long Time Series (LTS) and Output Voltage vs. Bias Voltage (V-V) methods are used. The LTS for 30 secs and the V-V for two secs are spanned respectively for looking at the targets to compute noise components of detectors. To get the necessary data sets, these activities were conducted during the In-Orbit Test (IOT) period since a normal operation of AMI is stopped and special mission plans are commanded. With collected data sets during the GK2A IOT, AMI BDS map was intensively examined. It was found that about 1% of entire detector elements, which were evaluated at the ground test, showed characteristic changes and those degraded elements are replaced by alternative best ones. The stripping effects on AMI raw images due to the BDS problem were clearly removed when the new BDS map was applied.

분석툴을 이용한 천리안2A 기상탑재체 복사 보정 파라미터 검증

진경욱 ( Kyoungwook Jin ),박진형 ( Jin-hyung Park ) 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.6

천리안2A호 AMI(Advanced Meteorological Imager) 복사 보정에 대한 검증은 탑재체의 기능 및 성능 점검뿐만 아니라, 탑재체 자료의 품질을 결정 짓는 중요한 요소이다. AMI 탑재체는 여섯 개의 가시 및 근적외 채널과 10개의 열적외 채널로 구성되어 있다. 가시/근적외 채널의 복사 성능을 대표하는 핵심적인 파라미터로는 SNR(Signal-to-Noise Ratio), 열적외채널의 경우는 NEdT(Noise Equivalent delta Temperature)를 들 수 있다. 다이나믹 레인지와 검출기의 반응도와 관련된 Gain 값 또한 복사 보정 성능과 관련된 중요한 파라미터이다. AMI탑재체의 주요 복사 보정 성능 검증을 위해, 실시간 AMI자료 처리 시스템과는 별도의 오프라인 복사 성능 분석 툴을 개발하였다. 개발된 분석 툴을 이용하여 천리안2A호 발사 후 궤도상 시험 기간 동안 검증 작업을 수행하였다. 분석 툴을 통한 계산 결과는 탑재체 개발업체인 HARRIS사의 분석 값과 비교 검증하였다. AMI 복사 성능 검증 작업은 총 세차례로 나누어 AMI탑재체 양쪽 면인 Side1과 Side2에 대해 이루어졌다. 복사 성능 검증 결과 주요 복사 보정 파라미터들의 성능은 요구조건 값들을 크게 상회하는 우수한 성능을 보여 주었으며, AMI 복사 성능 분석 툴의 유효성이 입증되었다. GEO-KOMPSAT-2A AMI (Advanced Meteorological Imager) radiometric calibration evaluation is an essential element not only for functional and performance verification of the payload but for the quality of the sensor data. AMI instrument consists of six reflective channels and ten thermal infrared ones. One of the key parameters representing radiometric properties of the sensor is a SNR (Signal-to-Noise Ratio) for the reflective channels and a NEdT (Noise Equivalent delta Temperature) for the IR ones respectively. Other important radiometric calibration parameters are a dynamic range and a gain value related with the responsivity of detectors. To verify major radiometric calibration performance of AMI, an offline radiometric evaluation tool was developed separately with a real-time AMI data processing system. Using the evaluation tool, validation activities were carried out during the GEO-KOMPSAT-2A In-Orbit Test period. The results from the evaluation tool were cross checked with those of the HARRIS, which is the AMI payload vendor. AMI radiometric evaluation activities were conducted through three phases for both sides (Side 1 and Side 2) of AMI payload. Results showed that performances of the key radiometric properties were outstanding with respect to the radiometric requirements of the payload. The effectiveness of the evaluation tool was verified as well.

정지궤도복합위성 기상탑재체 영상의 복사 성능 품질 측정

진경욱(Kyoung-Wook Jin),양군호(Koon-Ho Yang),최재동(Jae-Dong Choi) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.2

본 논문에서는 정지궤도복합위성 기상탑재체의 보정 과정 및 영상 복사성능 품질 측정방법에 대한 사항들을 기술하였다. MTF(Modulation Transfer Function), SNR(Signal-To-Noise Ratio), NEdT(Noise Equivalent Delta Temperature) 및 Dynamic Range 등 위성용 가시광선 및 적외선 센서의 복사성능과 관련된 품질 측정을 위한 주요 파라미터들에 초점을 맞추었다. 지상시험과정에서 측정한 이들 파라미터들의 기준 값들을 발사 후 궤도상 시험기간에 측정한 값들을 비교 검토하는 작업이 영상품질 측정의 핵심적인 과정이다. 천리안위성의 궤도상 시험기간 동안 이루어진 기상탑재체의 영상 품질 분석과정의 사례들을 바탕으로 마련된 정지궤도 복합위성의 기상탑재체 영상의 복사성능 검정방법에 대한 논의도 기술하였다. In this study, calibration processes and methods of evaluating the radiometric quality of satellite images from the meteorological payload on the GEO-KOMPSAT-2A were described. MTF(Modulation Transfer Function), SNR(Signal-To-Noise Ratio), NEdT(Noise Equivalent Delta Temperature), and Dynamic Range, which are the major parameters for assessment of data radiometric quality of space-borne visible and infrared sensors, are focused. Key process of the quality check of the satellite data is the comparing the image radiometric performance parameters during the In-Oribit Test with those acquired from the ground tests. Validation plan of the image quality of the GEO-KOMPSAT-2A Meteorological Imager is addressed based on the analyses results of COMS MI data during the COMS In-Orbit Test period.