인공위성을 통해 획득되는 다양한 자구관측 원격탐사 자료는 중앙 정부, 공공기관 및 지방자치단체 등의 공공의 업무에 매우 유용한 정보를 제공하고 있으며, 이는 다양한 상업적 지구관측 자료의 판매 및 활용분야에서도 나타나고 있다. 우리나라에서도 국가의 수요를 충족하기 위해 중장기적인 관점에서 우주개발중장기 계획을 수립, 추진하고 있다. 이에 따라 1999년 KOMPSAT 1호가 발사되어 현재까지 성공적으로 운영되고 있으며, 2005년 하반기 KOMPSAT 2호의 발사를 목표로 연구개발이 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 고해상도 원격탐사 자료의 활용은 결과의 신뢰도에 대한 검증이 이루어 진 후에만이 그 의미를 지닐 수 있으며, 이와 같은 활용 결과의 검증을 위해서는 매우 다양한 자료가 요구되고 있고 특정 지역에 대한 많은 자료와 현장 실측 자료 등을 확보할 필요가 있다. 이와 같이 특정 검증 사이트를 구축하고 이 지역에 대한 다양한 자료를 확보하기 위해서는 위성개발 및 활용 국가, 관련 기관, 국제기구 등과의 국제협력이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 위성 원격탐사 자료의 공공활용, KOMPSAT 자료의 해외 활용 증대, 그리고 원격탐사 자료의 결과물 검증 등을 위해 추진되고 있는 한국과 유럽의 협력현황에 대해 살펴보고자 한다.
인공위성을 통해 획득되는 다양한 자구관측 원격탐사 자료는 중앙 정부, 공공기관 및 지방자치단체 등의 공공의 업무에 매우 유용한 정보를 제공하고 있으며, 이는 다양한 상업적 지구관측 자료의 판매 및 활용분야에서도 나타나고 있다. 우리나라에서도 국가의 수요를 충족하기 위해 중장기적인 관점에서 우주개발중장기 계획을 수립, 추진하고 있다. 이에 따라 1999년 KOMPSAT 1호가 발사되어 현재까지 성공적으로 운영되고 있으며, 2005년 하반기 KOMPSAT 2호의 발사를 목표로 연구개발이 진행되고 있다. 그러나 이와 같은 고해상도 원격탐사 자료의 활용은 결과의 신뢰도에 대한 검증이 이루어 진 후에만이 그 의미를 지닐 수 있으며, 이와 같은 활용 결과의 검증을 위해서는 매우 다양한 자료가 요구되고 있고 특정 지역에 대한 많은 자료와 현장 실측 자료 등을 확보할 필요가 있다. 이와 같이 특정 검증 사이트를 구축하고 이 지역에 대한 다양한 자료를 확보하기 위해서는 위성개발 및 활용 국가, 관련 기관, 국제기구 등과의 국제협력이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 위성 원격탐사 자료의 공공활용, KOMPSAT 자료의 해외 활용 증대, 그리고 원격탐사 자료의 결과물 검증 등을 위해 추진되고 있는 한국과 유럽의 협력현황에 대해 살펴보고자 한다.
The Earth observation imagery from satellite provide valuable informations for the central government, local governments and diverse public organizations. The analysis of applications and data, which are sold by commercial distributors of Earth observation satellite data, shows this phenomenon clear...
The Earth observation imagery from satellite provide valuable informations for the central government, local governments and diverse public organizations. The analysis of applications and data, which are sold by commercial distributors of Earth observation satellite data, shows this phenomenon clearly. The Government of Republic of Korea established and carried out a national space development plan to meet the national needs for remotely sensed imagery. After this national space development plan and on behalf of Korean government KARI has developed and launched successfully the KOMPSAT-1 and operates it up to now. KARI is now to launch by the end of year 2005 another optical remote sensing satellite with very high resolution and named as KOMPSAT-2. For the application of such very high resolution remotely sensed data the product validation should be done carefully and this product validation require lots of ancillary data such as in-situ measurements. For the purpose of diverse ancillary data acquisition joint work with other nations, related institutes and international bodies is essential. In this paper the status of Korean European Cooperations will be introduced, which are derived by KARI, ARCS and ESA for the wide use of KOMPSAT data in Europe.
The Earth observation imagery from satellite provide valuable informations for the central government, local governments and diverse public organizations. The analysis of applications and data, which are sold by commercial distributors of Earth observation satellite data, shows this phenomenon clearly. The Government of Republic of Korea established and carried out a national space development plan to meet the national needs for remotely sensed imagery. After this national space development plan and on behalf of Korean government KARI has developed and launched successfully the KOMPSAT-1 and operates it up to now. KARI is now to launch by the end of year 2005 another optical remote sensing satellite with very high resolution and named as KOMPSAT-2. For the application of such very high resolution remotely sensed data the product validation should be done carefully and this product validation require lots of ancillary data such as in-situ measurements. For the purpose of diverse ancillary data acquisition joint work with other nations, related institutes and international bodies is essential. In this paper the status of Korean European Cooperations will be introduced, which are derived by KARI, ARCS and ESA for the wide use of KOMPSAT data in Europe.
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문제 정의
KARI와 ARCS가 공동으로 연구 중인 KOMPSAT 해외활용센터는 대륙별로 공공활용을 선도할 수 있는 지역 활용센터를 지정하여 사전 협력체계를 구축함으로써 지역 활용센터의 협력 하에 각 지역의 고해상도 위성영상자료의 공공활용 실태 및 수요를 파악하고 관련 요구사항의 도출과 필요한 활용 솔루션의 유형을 조사하여 KOMPSAT의 활성화를 위한 사전 대응방안을 준비/수립하는 것을 목적으로 한다. 또한 현지 기관과의 협력을 통한 KOMPSAT-2 자료 공공활용, 공동연구를 도출하여 수행하며 공동 워크샵 개최를 통한 정보 및 기술 교류와 협력기반 강화를 아울러 추진한다.
특히 ESA는 유럽의 독일, 영국, 프랑스 등과 캐나다의 16개 회원국으로 구성된 국제적인 우주전문기관으로 ESA와의 협력은 유럽전체를 대상으로 한 협력으로 인식될 만큼 큰 의미를 지니고 있다. 본 논문에서는 한국과 오스트리아의 국제공동연구와 ESA와의 협력 등 지구관측위성 자료의 활용과 관련된 공동연구의 현황과 향후 추진계획에 대해 살펴봄으로써 한국의 실질적인 우주청 역할을 담당하고 있는 한국항공우주연구원이 수행하는 국제협력의 일면을 소개하는 기회를 제공하는 것을 목적으로 한다.
제안 방법
ESA는 상호 협력의 원칙하에 한국항공우주연구원에 각 10매 정도의 ENVISAT ASAR, ENVISAT MERIS, ERS 1, ERS 2 그리고 PROBA CHRIS 영상을 제공하기로 제의하였다. 특히 ASAR 자료는 현재 우리나라가 우주개발중장기 계획에 따라 다목적위성 5호로 개발이 확정된 합성개구레이더센서로 그 개발과 활용 방법 및 분야 연구에 많은 도움이 될 것으로 생각된다.
도시변화의 시계열 분석을 수행하기에는 KOMPSAT-1 전자광학 카메라 자료가 충분히 축적되지 않았으므로 코로나, Landsat, SPOT, IKONOS 등 다른 나라 위성의 시계열 자료와 항공사진을 동시에 활용하여 연구를 수행하였다. (그림 1)에서 보는 바와 같이 KOMPSAT-1 자료를 이용한 다양한 변화탐지 기법을 연구하였으며 토지이용도 제작 기법, 토지이용 분류 기준 설정 등 다양한 요소 기술에 관한 연구가 진행되었다.
또한 국제공동연구의 주요 추진사항인 인력교류 및 공동 워크샵 등을 추진하였다. 오스트리아 ARCS의 Florian Kressler 박사가 한국항공우주연구원에 3개월 동안 체류하며 우리나라의 연구진과 공동연구를 실질적으로 수행하였으며, 국내와 오스트리아, 터키 등에서 12편의 관련 논문을 발표, 또는 게재하는 성과를 나타내었다.
목적으로 한다. 또한 현지 기관과의 협력을 통한 KOMPSAT-2 자료 공공활용, 공동연구를 도출하여 수행하며 공동 워크샵 개최를 통한 정보 및 기술 교류와 협력기반 강화를 아울러 추진한다.
을 담당하고 ARCS가 도시 변화 감시 기술을 적용해 지리정보 갱신 시스템을 공동으로 구축하는 각기관의 특성 및 강점을 적절히 이용하는 공동연구시스템을 구축하여 과제를 수행하였다.
대상 데이터
ESA는 16개 회원국을 거느린 유럽 우주개발의 관문으로 장기적인 관점에서 유럽에서의 원격탐사 자료 활용 증진을 위해서는 한국항공우주연구원과 ESA와의 협력이 필수적임을 간파하고 협력의 주처】, 방법, 내용 등에관한 상세한 계획을 수립, 한국항공우주연구원을지원하였다. 2004년 7월 12일 한국항공우주연구원 연구책임자와 ARCS 연구책임자가 이탈리아 Frascati에 위치한 ESA ESRIN을 공동으로 방문하여 향후 협력에 관해 논의하였다. 또 2004년 11월 4일 ESA의 연구진 2명이 한국항공우주연구원을 방문하여 구체적인 협력방안에 관한 논의를하였고 ESA에서 개발, 운영 중인 ENVISAT에관한 세미나를 실시하였다.
시작된다. TOOLBOX 및 사용자 매뉴얼 등 관련 참고문서는 오스트리아를 통해 제공받았으며 몇 가지 단계를 거쳐 TOOLBOX를 설치하였다. EO Portal 검색시스템의 구성은 (그림 10)에서 보는 바와 같이 사용자가 KOMPSAT 영상 검색을 위해 우선 ESA의 EO Portal에 접속하여 검색을 요청하면 ESA ESRIN(ESA's European Space Research INstitute)에 설치되어있는 Main INFEO 노드와 MCF가 한국항공우주연구원 EOLI-XML Compliant Server !!kariServicen Service에 SOAP Request 메시지를 보내고 한국항공우주연구원은 그 통합검색시스템 검색 결과를다시 ESA에 보내는 방법을 활용하게 된다.
그 첫 번째 가시적 활동으로 2005년 4월 현재 임무 수명 3년을 마치고도 정상적으로 운영 중인 KOMPSAT-1 의 유럽 직수신을 시도하였다. 미국을 중심으로 진행되는 고해상도 위성의 개발과 활용은 유럽 지역 원격탐사 사용자들에게 상대적인 박탈감을 안겨주었고 따라서 ESA 등은 비 상업적, 공공목적의 지구관측 자료를 직 수신하여 회원국 연구자들에게 배포하여 연구하게 하는 Third Party Mission을 운영하고 있다.
성능/효과
(그림 12)에서는 KOMPSAT-1 EOC 영상을 이용한 1:25,000 축척의 시범지도제작의 한 예가 나타나 있다. 이와 같은 지도 등의 위성 지구관측 자료 활용 결과의 검증을 위해서는 실제 지상의 관측치를 사용하여 비교하는것이 가장 정확한 결과를 보장한다. 그러나 과거의 자료를 분석하거나 접근이 불가능한 지역을분석하고자 하는 경우와 같은 많은 활용 분야에서 지상 관측치를 얻는데 현실적인 제약이 따르거나, 또는 전혀 불가능한 경우가 많다.
후속연구
진행 중이다. “KOMPSAT 해외활용센터 운영모델 선행연구 및 도시 계획을 위한 원격탐사자료 적용 기법 연구"는 2004년 5월 1차년도과제의 시작과 더불어 향후 3년 동안 진행 될 예정이다. 1단계 과제의 연장선상에서 도시원격탐사 연구를 심화하는 것을 추진하고 있으며, 2단계 사업의 주요 특징은 2005년 하반기 발사 예정인 KOMPSAT-2의 활용과 유럽에서의 KOMPSAT 활용을 촉진하고 관련 연구를 지원할 지역 활용센터의 모델을 정립하는 것을 들 수 있다.
또한 PROBA CHRIS 자료는 초다분광 영상 자료로 자료 및 부가 가치 물의 분광학적 특성 연구에 많이 활용될 예정이다. ESA의 연구과제와 마찬가지로 한국항공우주연구원은 ESA로부터 제공받은 다양한 영상자료를 요청하는 국내 연구진에 제공하여 합성개구레이더 및 초다분광 영상의 처리 및 활용기술 개발을 촉진할 것이며, 장기적으로 ESA와 공동으로 AO(Announce of Opportunity)를 실시하여 KOMPSAT 및 ESA 위성자료의 활용을 양 국의 연구자들이 공동으로 연구하는 체계를 구축할 예정이다.
기하보정이 완료된 KOMPSAT-1 EOC 자료는 ESA를 통해 한국항공우주연구원과 합의된 공공목적의 활용에 제공하게 된다. 또한 ARCS는 ESA를 대신하여 기하 보정된 KOMPSAT-1 EOC 영상의 브라우즈 영상 검색 시스템을 운영할 예정이다.
특히 ASAR 자료는 현재 우리나라가 우주개발중장기 계획에 따라 다목적위성 5호로 개발이 확정된 합성개구레이더센서로 그 개발과 활용 방법 및 분야 연구에 많은 도움이 될 것으로 생각된다. 또한 PROBA CHRIS 자료는 초다분광 영상 자료로 자료 및 부가 가치 물의 분광학적 특성 연구에 많이 활용될 예정이다. ESA의 연구과제와 마찬가지로 한국항공우주연구원은 ESA로부터 제공받은 다양한 영상자료를 요청하는 국내 연구진에 제공하여 합성개구레이더 및 초다분광 영상의 처리 및 활용기술 개발을 촉진할 것이며, 장기적으로 ESA와 공동으로 AO(Announce of Opportunity)를 실시하여 KOMPSAT 및 ESA 위성자료의 활용을 양 국의 연구자들이 공동으로 연구하는 체계를 구축할 예정이다.
이와 같은 새로운 탑재체의 개발과 더불어 그 활용을 준비하는 것이 매우 중요하다는 것은 주지의 사실이다. 새로운 자료를 처리, 분석하는 알고리즘을개발하고 활용을 위한 새로운 기술을 개발하기위해서는 유사한 특성을 지닌 자료를 연구할 필요가 있다. 한국항공우주연구원은 이를 위해 유럽우주청의 ERS, ENVISAT 등의 자료를 제공받고 있으며, 자료의 처리, 분석 및 활용을 위한 선진 기술을 습득하고 공동 프로젝트 창출 등을 위한 유럽과의 협력을 강화하고 있다.
특히 도시원격탐사 분야 등에서 최고의 기술을 보유하고 있는 유럽과의 공동 연구를 통해 위성 자료 활용에 대한 전체적인 노하우를 습득할 수 있다. 셋째, 향후 개발될 위성자료의 선행 연구가 이루어 질 수 있다. 즉 향후 우리나라의 중장기계획에 따라 추진될 합성개구레이더, 초다분광탑재체 등의 자료를 이미 운영 중인 유럽 위성 자료를 활용하여 사전에 연구할 수 있으며, 또한 기술적인 협력도 추진될 수 있다.
우선 첫째로 한국항공우주연구원은 KOMPSAT-1 영상 판매대행업체인 (주) KAI의 동의하에 유럽 대도시 지역의 KOMPSAT-1 EOC 영상을 ESA Third Party Mission에 활용하도록 제공하였다. 우선 ESA는 KOMPSAT-1 EOC 자료를 기존 ESA에서 운영 중인 지구관측 위성인 ENVISAT, ERS 그리고 PROBA 자료의 CATEGORY-1 활용과 같은 조건으로 유럽 지역의 연구자들에게 제공하고 그 결과를 정기적으로 홈페이지를 통해 발표하도록 할 예정이다. CATEGORY-1 활용이란 이미 전술한 바와 같이 지구관측 자료의 처리 및 활용 기술개발, 자료 검보정 등의 학술적 연구, 국제기구와의 협력, 홍보 및 교육 목적의 활용 등 비 상업적, 공공 목적으로 위성자료를 활용하는 것을 말한다.
셋째, 향후 개발될 위성자료의 선행 연구가 이루어 질 수 있다. 즉 향후 우리나라의 중장기계획에 따라 추진될 합성개구레이더, 초다분광탑재체 등의 자료를 이미 운영 중인 유럽 위성 자료를 활용하여 사전에 연구할 수 있으며, 또한 기술적인 협력도 추진될 수 있다.
제공하기로 제의하였다. 특히 ASAR 자료는 현재 우리나라가 우주개발중장기 계획에 따라 다목적위성 5호로 개발이 확정된 합성개구레이더센서로 그 개발과 활용 방법 및 분야 연구에 많은 도움이 될 것으로 생각된다. 또한 PROBA CHRIS 자료는 초다분광 영상 자료로 자료 및 부가 가치 물의 분광학적 특성 연구에 많이 활용될 예정이다.
특히임상도, 토지 피복/이용도, 식생도 등을 제작 또는 검증하기 위해서는 다양한 분광특성을 분석할수 있는 초다분광 영상이 매우 효율적이며, 이를위해 현재 유럽우주청에서 운영 중인 PROBA CHRIS 영상의 공공활용 사용자 그룹에 참여하여 필요한 영상을 제공받기로 하였다. 한편, 이와병행하여 PROBA CHRIS 자료와 KOMPSAT 자료의 복합적인 활용을 위한 자료 처리와 활용분야연구가 아울러 진행될 예정이며 이는 결국 다중센서자료 복합 활용기술 개발로 이어질 것이다.
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