초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
사회가 발전하고 복잡해질수록 정교하게 구축된 시스템에 이상이 생기면 더 큰 부작용이 발생한다. 특히 2011년 일본 대지진에서 볼 수 있듯이, 대규모 재해재난은 광범위한 지역의 수재해와 건물 붕괴를 야기하여 국가 차원의 위기를 초래한다. 이와 같은 대규모 복합 재해재난은 위성 군(constellation)을 이용한 원격탐사 기법을 활용하여 효과적으로 피해를 평가하고 의사결정을 지원할 수 있다. 본 연구는 상호보완적인 다중편파 SAR와 다중분광 광학 데이터를 이용하여 신속하고 정확하게 대규모 재해재난의

□ 연구의 목적 및 내용
사회가 발전하고 복잡해질수록 정교하게 구축된 시스템에 이상이 생기면 더 큰 부작용이 발생한다. 특히 2011년 일본 대지진에서 볼 수 있듯이, 대규모 재해재난은 광범위한 지역의 수재해와 건물 붕괴를 야기하여 국가 차원의 위기를 초래한다. 이와 같은 대규모 복합 재해재난은 위성 군(constellation)을 이용한 원격탐사 기법을 활용하여 효과적으로 피해를 평가하고 의사결정을 지원할 수 있다. 본 연구는 상호보완적인 다중편파 SAR와 다중분광 광학 데이터를 이용하여 신속하고 정확하게 대규모 재해재난의 피해를 평가하는 기술을 개발하였으며, 기술 개발을 통하여 대한민국 아리랑 위성 군 운용에 따르는 다중센서 위성정보의 활용성을 극대화에 그 의의가 있다. 본 연구의 연구개발 내용은 데이터 확보 시나리오에 기반 하여 크게 네 가지로 나눌 수 있다.

1. 발생 전후의 다중분광 광학 데이터를 이용한 피해 평가기술 개발
재난 전후의 광학영상을 이용하여 탐지 개체의 분광학적, 형태적 차이에 기반한 재해재난 평가 기술을 개발하였다. 더불어 객체 기반의 정량적 피해 평가를 수행함으로써 탐지 개체의 피해 여부 및 피해율과 피해 부분을 분석하였다.
2. 발생 전후의 다중편파 SAR 데이터를 이용한 피해 평가기술 개발
다중편파 SAR 데이터는 기상 및 광원의 제약에서 자유로우며, 단일 또는 이중 편파 SAR에 비해 컬러 합성이 가능하다는 장점이 있다. 또한 모델기반의 성분 분해를 통하여 재해재난 전후의 산란 메커니즘의 변화를 분석하여, 피해 발생 여부뿐만 아니라 피해정도를 정량적으로 분석하는 기술을 개발하였다.
3. 발생 전후의 서로 다른 광학 및 SAR 데이터를 이용한 피해 평가기술 개발
서로 다른 특징을 나타내지만 상호보완적인 데이터를 이용하여 정량적으로 피해를 평가하는 기술을 개발하였다. 이를 위하여, 다중센서 데이터 융합을 통한 피해를 평가하는 기술 및 피해정도를 정량적으로 표현하는 재해재난 피해 지도를 제작하는 기술을 개발하였다.
4. 열적외 데이터를 이용한 피해 평가기술 개발
위성기반의 열적외 영상이 향후 아리랑 위성 군 운용에 포함되므로 광학영상 및 SAR와의 복합 센서 위성군의 활용이 기대되는 상황이다. 이에 추가적으로 위성 군 활용성을 극대화 하기 위한 열적외 영상의 분광학적 특징을 이용한 재해재난 평가 기술을 개발하였다.

최종적으로 대규모의 복합 재해재난이 발생한 지역의 피해정도를 정확하고 신속하게 평가하는 기술을 개발하였다. 궁극적으로는 국가의 중요 자산인 아리랑 위성 군의 활용성을 증대시키는데 본 연구의 목표가 있다.

□ 연구개발성과
총 3차년도 연구수행 기간 동안 SCI 4편, KCI 3편, 국외 학술발표 8편, 국내 학술발표 2편의 학술적 연구 성과를 달성하였음. SCI 중 1편은 2017년 12월호 IEEE GRSL의 표지논문(front cover)으로 선정되는 등 논문의 양적인 측면과 질적인 측면 모두에서 우수한 성과를 창출하였음.

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
실제 재해재난이 발생한 지역의 피해를 평가함으로써, 향후 발생할지 모르는 재해재난의 피해 분석 역량을 갖추는데 의미가 크다. 특히 향후 개발될 다중편파 SAR 아리랑 위성의 활용을 준비하는 선제적 연구로 의미가 크며, 궁극적으로는 아리랑 위성 군의 SAR 및 다중분광 광학 위성을 이용한 위성정보의 활용성을 증대시키며, 국내 위성정보 활용 시장의 활성화에 기여할 것으로 판단된다.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 개요 ... 6
• 나. 연구개발대상 기술의 경제적·산업적 중요성 및 연구개발의 의의 ... 7
• 다. 연구개발대상 기술의 국내·외 현황 ... 8
• 라. 선행연구의 내용 및 결과 ... 13
• 마. 현기술상태의 취약성 ... 14
• 바. 앞으로의 전망 ... 15
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 16
• 가. 재해재난 피해 평가를 위한 다중 위성군 영상 취득 및 제반 기술연구 ... 16
• 나. 다중분광 광학 데이터를 이용한 재해재난 피해 평가 ... 46
• 다. 다중편파 SAR 데이터를 이용한 재해재난 피해 평가 ... 64
• 라. 다중분광 및 SAR 위성영상을 활용한 재해재난 피해 평가 ... 96
• 마. 열적외, 단파장 적외 및 SAR 데이터을 통한 재난재해 피해 평가 ... 112
• 바. 추가연구 ... 147
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 170
• 가. 목표 ... 170
• 나. 목표 달성여부 ... 171
• 다. 목표 미달성 시 원인 및 차후대책 ... 173
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 174
• 가. 연구개발성과의 활용 방안 ... 174
• 나. 세부 연구개발성과의 활용 계획 ... 174
• 다. 기대성과 및 파급 효과 ... 175
• 붙임. 참고문헌 ... 176
• 끝페이지 ... 191