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.

전지구 물분포 측정 및 물순환 연구를 위한 위성 임무 및 관련 기술개발 동향

진경욱(Jin, Kyoung-Wook) 한국항공우주연구원 2019 항공우주산업기술동향 Vol.17 No.1

전지구 물분포 측정 및 물순환 연구를 위한 다양한 위성 임무들 중 NASA 주도로 추진된 저궤도 위성 임무인 GRACE & GRACE-FO, ICESat & ICESat-2 and SWOT에 대해 요약 기술하였다. 덧붙여 이들 위성 자료와 지상관측 자료 및 모델 데이터를 융합하여 보다 유용한 전지구 육지 자료를 산출하기 위한 과제인 GLDAS에 대해 소개하였다. GRACE & GRACE-FO, ICESat & ICESat-2 and SWOT missions, which are mainly led by NASA for a global water storage measurement and a water cycle research, were summarized. In addition, GLDAS project, which is aimed for generating valuable global land data sets by combining satellite data, in situ measurements with modeled data, was introduced.

지구관측용 가시광선 및 적외선 위성센서의 검보정 연구 동향

진경욱(Kyoung-Wook Jin),주광혁(Gwang-Hyeok Ju),양군호(Koon-Ho Yang) 한국항공우주연구원 2009 항공우주산업기술동향 Vol.7 No.1

이 논문에서는 지구관측용 가시광선 및 적외선 위성센서의 검보정 방법들을 소개하였다. 먼저 지구관측용으로 쓰이는 위성용 센서들에 대해 간단히 살펴보고, 이들의 검보정 방법들을 정리하였다. 위성센서 중 특히 가시광선 및 적외선 광학센서의 보정장치들을 예로 들어 이들 장치의 원리에 대해서 간략하게 설명함으로써 센서레벨에서 이루어지는 1차적인 보정원리에 중점을 두었다. The calibration methods of satellite visible and infrared sensors for earth observations are summarized in this paper. Commonly used instruments for the Earth observation and their calibration methods were briefly introduced. The optical sensors (visible and infrared) and the calibration of these instruments were focused. With the basic principles of the calibration methods. the instrument-level calibration. which are the essential calibration process for level 1 data generation, were presented.

전지구 물순환 연구를 위한 NASA의 최신 저궤도 마이크로웨이브센서 미션 GPM 및 SMAP 소개

진경욱(Jin, Kyoung-Wook) 한국항공우주연구원 2015 항공우주산업기술동향 Vol.13 No.1

전지구 물순환 연구를 위한 최신의 NASA의 저궤도위성 미션 중 마이크로웨이브센서를 이용한 GPM과 SMAP미션을 소개하였다. GPM미션의 목적은 TRMM미션을 승계하여 강수 측정을 위해 고안된 마이크로웨이브 라디오미터와 이중파장 레이더를 이용하여 보다 정확한 전지구 강수 정보를 2-3시간 간격으로 획득하기 위함이다. SMAP은 수동형 라이오미터와 능동형 레이더를 결합하여 현재까지 없었던 정확한 전지구 규모의 토양 수분 및 지표의 결빙 및 해빙 데이터를 얻기 위한 미션이다. 본 논문에서는 강수와 토양수분 측정을 통한 전지구 물순환 연구에 있어서 GPM 및 SMAP미션이 가지는 의의를 소개하였으며 두 미션의 특징에 대해 요약 정리하였다. As latest crucial LEO missions of NASA, GPM and SMAP missions for global water cycle researches using the advanced space-borne microwave instruments was introduced. The objective of the GPM mission is to obtain global rainfall data by 2-3 hour intervals based on an improved microwave radiometer and a dual-frequency precipitation radar as a follow-on program of the successful TRMM mission. The SMAP mission is designed to measure unprecedented improved terrestrial soil moisture and free-thaw state information using the combined passive and active microwave sensors. In this paper, significance of the GPM and SMAP missions for global water cycle study based on improved rainfall and soil moisture data was presented and the characteristics of the two missions are summarized.

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.

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.

달 관측 영상을 이용한 천리안위성 기상탑재체 가시채널 검출기의 성능감쇄 분석

서석배 ( Seok Bae Seo ),진경욱 ( Kyoung Wook Jin ) 대한원격탐사학회 2013 大韓遠隔探査學會誌 Vol.29 No.1

천리안위성은 대한민국에서 개발한 최초의 정지궤도위성으로 궤도상 시험을 완료하고 통신, 해양, 기상임무에 대한 정상운영을 수행하고 있으며, 천리안위성의 기상탑재체는 지구 및 주변의 가시채널 및 적외채널 영상을 취득하고 있다. 본 논문에서는 천리안위성 가시채널 검출기의 성능 분석방법을 설명하고, 2년의 운영기간동안 성능 분석결과를 설명한다. 가시채널 검출기의 성능은 검출기에서 취득한 결과 및 ROLO 모델 기반의 결과를 이용해서 계산할 수 있으며, 분석을 통해서 검출기의 성능은 정상임을 확인하였다. The first geostationary satellite in Korea, COMS (Communication, Ocean, and Meteorological Satellite), has been operating properly since its successful completion of the IOT (In Orbit Test). COMS MI (Meteorological Imager) acquires Earth observation images from visible and infrared channels. This paper describes a method to compute the degradation of the COMS visible detectors and the result of the degradation during the two years of the operation. The visible channel detectors` performance was determined based on the comparison between the instrument-based measurements and ROLO modelbased values. The degradation rate of the visible channel detectors of COMS MI showed a normal condition.