초록 ▼

1. 과제 개요
1-1. 연구배경
❍ 최종목표
- 지역기업과 우주전문기관간의 성장 동력 도출 기획과 큐브위성의 신뢰성 평가 지원 및 활용 연구
- 1차 년도 : 부산시와 유사한 도시와 우주기업/기관 간 협력 사례 분석, 큐브위성 제작/시험 계획 검토 자문, 큐브위성 탑재체 데이터 활용 방안 검토, 해외 초소형위성 플랫폼 사업자 비즈니스 모델 벤치마킹
- 2차 년도 : 큐브위성 사업화 및 경제성 분석 등 기획, 큐브위성 부품 6종 제작/우주환경시험 기술자문, 큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 적

1. 과제 개요
1-1. 연구배경
❍ 최종목표
- 지역기업과 우주전문기관간의 성장 동력 도출 기획과 큐브위성의 신뢰성 평가 지원 및 활용 연구
- 1차 년도 : 부산시와 유사한 도시와 우주기업/기관 간 협력 사례 분석, 큐브위성 제작/시험 계획 검토 자문, 큐브위성 탑재체 데이터 활용 방안 검토, 해외 초소형위성 플랫폼 사업자 비즈니스 모델 벤치마킹
- 2차 년도 : 큐브위성 사업화 및 경제성 분석 등 기획, 큐브위성 부품 6종 제작/우주환경시험 기술자문, 큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 적용
- 3차 년도 : 큐브위성 부품 6종 제작/우주환경시험 기술자문, 큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 고도화
❍ 총괄 연구계획
- 1차 년도 :
⦁ 지역기업 주도형 큐브위성 개발 기획 연구 :
부산시와 유사한 도시와 우주기업/기관 간 협력 사례 분석
⦁ 큐브위성의 부품제작/신뢰성 평가 기술 자문 :
큐브위성 부품 제작/시험 계획 검토
⦁ 인공지능 기술을 적용한 큐브위성 탑재체 데이터 활용 연구 수행 :
큐브위성 탑재체(다분광카메라, 선박위치정보수집시스템) 데이터 활용 방안 검토
⦁ 해외 초소형위성 플랫폼 사업자 비즈니스 모델 벤치마킹
- 2차 년도 :
⦁ 지역기업 주도형 큐브위성 기획 연구 :
큐브위성 사업화/경제성 및 파급효과 분석 등 기획 연구 수행
⦁ 큐브위성의 부품제작/신뢰성 평가 기술 자문 :
큐브위성 부품 최대 6종 제작/우주환경시험 기술자문
⦁ 인공지능 기술을 적용한 큐브위성 탑재체 데이터 활용 연구 수행 :
큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 적용
- 3차 년도 :
⦁ 큐브위성의 부품제작/신뢰성 평가 기술 자문 :
큐브위성 부품 최대 6종 제작/우주환경시험 기술자문
⦁ 인공지능 기술을 적용한 큐브위성 탑재체 데이터 활용 연구 수행 :
큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 고도화

2. 연구내용 및 결과
2-1. 연구내용
- 세계 우주 시장의 성장, 전망, 미래 기술 및 기업 지원/투자 현황 분석
- 국내 초소형(큐브)위성 개발 현황 및 부품 국산화 동향 분석
- 우주자산, 초소형위성을 활용한 사업화, 비즈니스 모델 도출
- 큐브위성 부품 신뢰성 확보를 위한 인증제도 및 국산화 부품 선택 과정 분석
- 초소형위성 2.0 등 해외 개발프로그램의 결과 소개
- 초소형/큐브위성 개발에 필요한 개발 과정, 스펙트리, 인증제도, 환경시험, 장비, 발사시 유의사항에 대한 소개 및 분석
- 인공지능 기술을 적용한 큐브위성 탑재체 데이터 활용 가능 연구 주제 조사, 적용 여부 분석
• 위성 영상 기반 인공지능 기술 활용 해양 부유물 탐지 (MODIS, GOCI)
1) 연구 데이터셋 구축 : 수치 모델링 데이터셋(Ground Truth), GOCI(정지궤도 해양 관측위성 데이터), MODIS(EOS 주센서, 공간해상도 250 m~ 1000 m, 12bits Dynamic Range)
2) 전처리 알고리즘 개발
3) 탐지 알고리즘 개발
4) 결과 분석
• 위성 영상 기반 인공지능 기술 활용 부산시 불법 건축물 의심 지역 탐지(SPOT)
1) 건축물 Shape file 생성
2) 건출물 탐지 모델링을 위한 학습데이터 구축
3) 이미지 분할 알고리즘 선정 및 학습
4) 성능평가
2-2. 연구결과
- Newspace 시대 도래에 따른 우주시장의 성장 가능성과 유럽을 비롯한 해외의 우주스타트업을 육성하기 위한 지원책을 분석함
- 국내에서 진행되고 있는 큐브위성 육성 제도와 위성소재부품 국산화 지원 등을 소개
- 부산광역시를 위한 비즈니스 모델(BSIS, Busan Satellite Information System) 도출
- 비즈니스 모델을 통한 경제적 파급효과 분석을 위한 기초작업 수행
- 우주개발진흥법 개정과 우주클러스터에 대한 소개
- 큐브위성의 부품/시스템 신뢰성 확보를 위한 인증제도 및 테일러링 소개
- OBC를 중심으로 큐브위성부품 국산화 개발 흐름과 신뢰도 향상을 위한 인증 단계를 분석
- 해외 큐브위성 부품과 초소형위성 2.0 소개
- 해외 큐브위성 개발 프로그램들로부터의 교훈 소개
- 초소형/큐브위성 개발 진행 검토 및 자문
- 초소형/큐브위성 개발 부품/시스템 우주환경시험 및 장비 소개
- 초소형/큐브위성 시스템 발사시 고려사항 및 궤도 분석
- 인공지능 기반의 위성 탑재 데이터 활용 연구 주제 선정
- 주제별 선행 연구 조사, 활용 데이터 셋 구축 완료
- 데이터셋 전처리 알고리즘 개발 완료
2-3. 목표대비 및 달성도
- 국내외 초소형위성 관련 동향자료 수집, 조사 분석 (달성도 100%)
- 부산광역시를 위한 비즈니스 모델 도출 (달성도 100%)
- 큐브위성 제작/시험 계획 검토 자문 :
2차년도 기간 중에 자문 대상 기업의 부품/시스템 개발 진도에 따라 자문이 수행될 예정이므로 사전적인 준비로 신뢰도 향상, 국산화 부품 개발 흐름도, 시스템 수준의 임무 성공률을 높이는 방안을 도출함 (달성도 100%)
- 큐브위성 탑재체 데이터 활용 방안 검토 :
2종의 연구 주제 선정 및 관련 데이터 수집 완료 및 전처리 알고리즘 개발 완료(100%)

3. 연구 성과
❍ 기술적 성과
- 부산광역시 적용 가능한 비즈니스 모델에 따른 소요 위성 및 주요 요구 성능 검토
- 큐브위성의 임무성공률을 높이기 위한 신뢰도 향상 방안 및 국산화 부품 개발 흐름도 제시
- 인공지능 기반의 해양 부유물 탐지 기존 선행 연구 및 알고리즘 분석
- 딥러닝 훈련용 위성 탑재 데이터 구축
- GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 데이터셋 전처리 알고리즘 개발 완료
❍ 경제적 성과
- 2차 년도 경제적 효과 분석을 위한 사전 기초자료인 산업 및 시장동향 자료를 수집분석
- 부산광역시 시정운영에 활용가능한 비즈니스 모델(BSIS)을 도출 및 제안
- 우주자산, 초소형위성을 부산광역시 시정운영에 활용함으로써 얻게 되는 경제적 파급효과 분석을 위한 기초 작업 마련
- 큐브위성을 제작하는 Upstream이 우리나라에서는 최초로 지역경제의 새로운 성장 동력으로 자리 잡을 수 있도록 하며, 활용 분야인 Downstream에서 4차산업혁명기술을 기반으로 하는 다양한 스타트업 기업들의 탄생을 기대함
- 인공지능과 위성정보 융합한 사회/경제 분야 연구 주제 선정

4. 향후계획
❍ 초소형위성을 활용한 비즈니스 모델을 통한 사회경제적 파급효과 분석 수행(2차년도로 해당 항목은 종료되나 추가 정밀분석이 필요시)
- 국제협력 또는 타 지자체/중앙부처와의 협력을 통한 큐브위성 공동 활용 방안 확보
- 비즈니스 모델에 대한 경제적 파급효과 분석 및 개별 서비스에 대한 경제성 분석
❍ 큐브위성 부품 및 시스템에 대한 제작/우주환경시험 기술자문
❍ 큐브위성 시스템 발사, 초기운영, 영상활용에 대한 조언
❍ 큐브위성 탑재체 데이터 수집 및 인공지능 기술 적용 및 기술 고도화

5. 기대효과 및 활용방안
❍ 초소형 위성개발을 위한 정책 및 추진전략 계획 수립을 위한 기초 정책 자료로 활용 기대
- 우주자산을 활용한 부산광역시만의 비즈니스 모델(BSIS)을 통해 지역현안 해결 및 시정계획 수립에 활용할 수 있을 것으로 기대
- 또한 이를 통한 경제적 파급효과 분석은 시정활동의 경제적 성과를 가늠할 수 있는 자료로 활용될 수 있는 동시에 예산활동의 기초자료로도 활용할 수 있을 것으로 판단
❍ 위성을 통한 지역 수요 해결 및 지속가능한 비즈니스 모델 창출로 지역 기업 성장
❍ 지자체에서 개발한 큐브위성의 성공적인 개발을 지원하고 향후 큐브위성 개발시 임무성공률을 높이기 위한 가이드라인으로 활용
❍ 국내 해양 부유물 이동 경로 및 분포 예측 정확도 향상
❍ 불법 건축물 자동 탐지로 인한 업무 효율성 향상 및 시계열 분석 통한 경제적/사회적 자료로써 활용 가능

(출처 : 요 약 서 (초록) 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약서(초록) ... 4
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 17
• 제 1 장 연구과제의 개요 ... 23
• 제 1 절 연구개발 목표 및 내용 ... 23
• 제 2 절 연구개발 필요성 ... 24
• 1.2.1 과학·기술적 측면의 필요성 ... 24
• 1.2.2 경제·산업적 측면의 필요성 ... 26
• 1.2.3 사회·문화적 측면의 필요성 ... 27
• 제 2 장 국내외 연구 동향 ... 28
• 제 1 절 세계 기술 및 산업 현황 ... 28
• 2.1.1 우주 시장의 성장 및 전망 ... 28
• 2.1.2 우주 벤처기업에 대한 투자 현황 ... 29
• 2.1.3 우주분야 비즈니스 분석 ... 36
• 2.1.4 EU의 우주분야 지원 정책 ... 38
• 2.1.5 다섯 가지 권장 사항 ... 40
• 2.1.6 나노(큐브)위성 관련 통계 ... 43
• 제 2 절 국내 기술 및 산업 현황 ... 50
• 2.2.1 국내 개발동향 및 전망 ... 50
• 제 3 장 연구수행 내용 및 결과 ... 59
• 제 1 절 기획 분야(경제적 파급효과 분석 방법론 및 분석) ... 59
• 3.1.1 산업연관분석 ... 59
• 3.1.2 지역산업연관 분석 ... 66
• 3.1.3 산업연관분석 ... 71
• 3.1.4 경제적 파급효과 분석 ... 78
• 3.1.5. 지역경제적 파급효과 분석 ... 80
• 3.1.6 비즈니스 모델 도출 및 정성적 파급효과 ... 83
• 3.1.7 산업화 관련 국가 우주개발계획 ... 98
• 제 2 절 큐브위성 제작 기술자문 분야 ... 104
• 3.2.1 큐브위성 부품 신뢰성 평가 ... 104
• 3.2.2 초소형/큐브위성 부품/시스템 선정 ... 116
• 3.2.3 초소형/큐브위성 부품/시스템 기술자문 ... 163
• 3.2.4 초소형/큐브위성 시스템 발사시 고려 사항 ... 215
• 제 3 절 인공지능 기술을 적용한 데이터 활용 연구 ... 246
• 3.3.1 위성 영상 기반 인공지능 기술 활용 해양 부유물 탐지 ... 246
• 3.3.2 인공지능 기술 활용 불법 건축물 의심 지역 탐지 ... 259
• 제 4 장 연구 성과 요약 ... 265
• 제 1 절 기술적 성과 ... 265
• 제 2 절 경제적 성과 ... 266
• 제 3 절 기타 성과 ... 266
• 제 5 장 후속 연구계획 ... 267
• 제 1 절 향후 계획 ... 267
• 제 6 장 기대효과 및 활용방안 ... 270
• 제 1 절 기대효과 ... 270
• 제 2 절 활용방안 ... 272
• 제 3 절 결론 및 정책제언 ... 273
• 제 7 장 별 첨 ... 276
• 제 1 절 우리나라 산업연관분석 연혁 ... 276
• 제 2 절 우주개발 진흥법 개정과 우주산업클러스터 ... 284
• 제 8 장 참고문헌 ... 299
• 끝페이지 ... 305