다중 플랫폼(위성, 무인기, AIS, HF 레이더)에 기반한 시나리오별 선박탐지 모니터링

김상완,김동한,이윤경,이임평,이상호,김정훈,김근용,유주형,Kim, Sang-Wan,Kim, Donghan,Lee, Yoon-Kyung,Lee, Impyeong,Lee, Sangho,Kim, Junghoon,Kim, Keunyong,Ryu, Joo-Hyung 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.2

불법 선박 탐지는 해양 감시 체계 구축에서 중요한 요소 중 하나이다. 효과적인 해양 감시를 위해서는 광역적이고 지속적인 해상 감시 수단이 요구된다. 본 연구에서는 인공위성 SAR, HF 레이더, 무인기 그리고 AIS 통합 기반의 선박탐지 모니터링을 가능성을 검토하였다. 각 플랫폼별 시·공간 관측 특성을 고려하여 선박감시 시나리오는 HF 레이더 자료와 AIS 자료를 이용한 상시감시 시스템과 인공위성과 무인기를 활용한 이벤트 감시 시스템으로 구성되었다. 상시감시 시스템은 아직까지 HF 레이더 자료의 낮은 공간해상도로 인한 탐지 가능 선박크기 제한 및 정확도의 한계가 있다. 그러나, 인공위성 SAR 자료를 사용한 이벤트 감시 시스템은 추출된 선박 위치와 AIS 자료를 이용한 불법 선박 탐지, 그리고 SAR 영상에서 추출된 선박속도, 이동방향에 대한 정보 또는 HF 레이더 자료를 이용한 선박 트래킹 정보는 무인기 감시체계로의 전환에 주요한 정보로 활용될 수 있다. 시나리오 구성을 위한 실험을 위해 2019년 6월 25일부터 6월 26일까지 2일간 충청남도 서천군 홍원항 서측에 위치한 연도를 중심으로 통합 현장 실험을 수행하였다. 이로부터 KOMPSAT-5 SAR 영상, 무인기 영상, HF 레이더 자료 및 AIS 자료가 성공적으로 수집되었고 각각 개발된 알고리즘을 적용하여 분석되었다. 개발된 선박감시 모니터링 시스템은 다중 플랫폼으로부터 수집된 자료 및 분석 결과의 가시화 뿐만 아니라 추후 상시 및 이벤트 선박감시 시나리오를 구현에 기반이 될 것이다. The detection of illegal ship is one of the key factors in building a marine surveillance system. Effective marine surveillance requires the means for continuous monitoring over a wide area. In this study, the possibility of ship detection monitoring based on satellite SAR, HF radar, UAV and AIS integration was investigated. Considering the characteristics of time and spatial resolution for each platform, the ship monitoring scenario consisted of a regular surveillance system using HFR data and AIS data, and an event monitoring system using satellites and UAVs. The regular surveillance system still has limitations in detecting a small ship and accuracy due to the low spatial resolution of HF radar data. However, the event monitoring system using satellite SAR data effectively detects illegal ships using AIS data, and the ship speed and heading direction estimated from SAR images or ship tracking information using HF radar data can be used as the main information for the transition to UAV monitoring. For the validation of monitoring scenario, a comprehensive field experiment was conducted from June 25 to June 26, 2019, at the west side of Hongwon Port in Seocheon. KOMPSAT-5 SAR images, UAV data, HF radar data and AIS data were successfully collected and analyzed by applying each developed algorithm. The developed system will be the basis for the regular and event ship monitoring scenarios as well as the visualization of data and analysis results collected from multiple platforms.

다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 이용한 $0.5{\mu}m$ 급 SONOS 플래시 메모리 소자의 개발 및 최적화

김상완,서창수,박유경,지상엽,김윤빈,정숙진,정민규,이종호,신형철,박병국,황철성,Kim, Sang Wan,Seo, Chang-Su,Park, Yu-Kyung,Jee, Sang-Yeop,Kim, Yun-Bin,Jung, Suk-Jin,Jeong, Min-Kyu,Lee, Jong-Ho,Shin, Hyungcheol,Park, Byung-Gook,Hwang, Ch 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.49 No.10

본 연구에서는 $0.5{\mu}m$ 급 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제작하고 이를 최적화 했다. 실험 결과, 비정질 실리콘을 증착 후 저온 어닐링을 통해 보다 큰 grain 크기를 가지는 active 영역을 형성하는 것이 소자의 SS(Subthreshold Swing), DIBL(Drain Induced Barrier Lowering), 그리고 on-current의 성능 향상을 가져온다는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 이를 바탕으로 SONOS 플래시 메모리를 제작하였으며 그 특성을 분석했다. 게이트로부터 전자의 back tunneling 현상을 억제함과 동시에 제작한 소자가 원활한 program/erase 동작을 하기 위해서는 O/N/O 두께의 최적화가 필요하다. 따라서 시뮬레이션을 통해 이를 분석하고 O/N/O 두께를 최적화 하여 SONOS 플래시 메모리의 특성을 개선하였다. 제작한 소자는 2.24 V의 threshold voltage($V_{th}$) memory window를 보였으며 메모리 동작을 잘 하는 것을 확인 할 수 있었다. In this paper, a poly-Si thin film transistor with ${\sim}0.5{\mu}m$ gate length was fabricated and its electrical characteristics are optimized. From the results, it was verified that making active region with larger grain size using low temperature annealing is an efficient way to enhance the subthreshold swing, drain-induced barrier lowering and on-current characteristics. A SONOS flash memory was fabricated using this poly-Si channel process and its performances are analyzed. It was necessary to optimize O/N/O thickness for the reduction of electron back tunneling and the enhancement of its memory operation. The optimized device showed 2.24 V of threshold voltage memory windows which coincided with a well operating flash memory.

A 은행 사례 분석을 통한 빅데이터 기반 자금세탁방지 시스템 설계

김상완,함유근,Kim, Sang-Wan,Hahm, Yu-Kun 한국빅데이터학회 2016 한국빅데이터학회 학회지 Vol.1 No.1

본 논문은 타 산업에 비해 상대적으로 빅데이터의 잠재 가치가 높은 금융권에서 사전 예방과 실시간 탐지가 특히 중요해지고 있는 자금세탁방지를 위한 빅데이터 기반의 시스템 구현 방안을 제시한다. 기존 A 은행의 사례 분석을 통해 현 자금세탁방지 업무에 빅데이터를 적용 가능한 부분과 기능들 논의한다. 연구 결과 빅데이터를 활용한 자금세탁방지 시스템은 기존의 자금세탁방지 시스템에 추가적으로 소셜 네트워크 서비스나 로그 파일 등의 다양한 출처로부터 데이터를 수집해 일부가 아닌 전체 데이터를 대상으로 빠른 속도로 거래 모니터링과 잠재적 위험 탐지가 가능하다. 즉 빅데이터 기반 자금세탁방지 시스템은 비정형 데이터인 소셜 네트워크 서비스 데이터와 기존 거래나 고객정보를 통합하고 소셜 네트워크 분석 방법을 적용하여 고객확인의무와 잠재 요주의 인물 탐지 기능을 제고시킬 수 있다. 또한 빅데이터 분석 인프라 하에서 룰 모델이나 거래패턴 스코어링 모델을 적용해 실시간으로 혐의 거래 적발이 가능하다. Traditional Anti-Money Laundering (AML) software applications monitor bank customer transactions on a daily basis using customer historical information and account profile data to provide a "whole picture" to bank management. With the advent of Big Data, these applications could be benefited from size, variety, and speed of unstructured data, which have not been used in AML applications before. This study analyses the weaknesses of a bank's current AML systems and proposes an AML systems taking advantage of Big Data. For example, early warning of AML risk can be improved by exposing identities and uncovering hidden relationships through predictive and entity analytics on real-time and outside data such as SNS data.

콩탈곡기 무한궤도에 장착되는 변속장치의 개발

김상완 ( Sang-wan Kim ),박성훈 ( Sung-hun Park ),강무준 ( Mu-jun Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

콩탈곡기는 탈곡기능, 무한궤도 주행기능, 자동하역 기능을 지닌다. 여기서 탈곡기능과 무한궤도 주행기능이 동시작동 및 선택작동이 가능하고, 탈곡장치가 무한궤도에서 분리되고 무한궤도장치가 자동하역 기능을 갖도록 개발하였다. 이는 2개의 독립엔진(탈곡부, 주행부)은 총배기량 291cc, 연속정격출력 6.5ps/1,800rpm으로 별도 혹은 동시에 작동 가능하도록 개발하는 것을 의미한다. 최초 무한궤도 주행장치에 동력을 사용하여 탈곡장치를 구동시키려 하였으나, 무한궤도장치와 탈곡장치를 결합 시켜야하고 탈곡작업과 하역작업을 동시에 사용이 불가능해지는 단점이 있었다. 따라서, 개발된 동력시스템은 탈곡기능(엔진1_4 사이클 가솔린 엔진, 스위치시동), 무한괘도 주행기능(엔진2_4 사이클 가솔린 엔진, 키 시동) 및 자동하역장치 기능(엔진2+유압_엔진2로 유압펌프 구동)으로 구성되었다. 콩탈곡기 변속장치는 무한괘도장치의 주행속도(km/hr)가 전진 3단(1.6/3.17/4.9), 후진 2단(1.51/3.0)으로 설계, 개발하였다.

영상레이더를 이용한 목포 지반침하 관측

김상완(Sang-Wan Kim),김창오(Chang-Oh Kim),원중선(Joong-Sun Won),김정우(Jeong Woo Kim) 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.4

목포시는 한반도 서남쪽에 위치한 연안도시로, 시 면적의 약 70% 가 바다를 매립하여 이루어진 도시이다. 매립에 의한 지반침하 현상이 여러 지역에서 빈번하게 보고되고 있음에도 불구하고 정량적인 관측이 거의 이루어지지 않았다. JERS-1 L 밴드 SAR 위성에서 얻어진 26 개의 영상을 이용하여 1992 년 9 월 25 일부터 1998 년 10 월 4 일 사이 목포시에서 발행한 침하량을 측정하였다. JERS-1 SAR 영상과 SRTM 3 초 DEM 을 이용하여 60 여개의 간섭도를 작성하였다. 간섭도 관측결과 동명동, 하당동, 원산동 일대에서 지속적인 침하가 발생하였으며, 주요 침하 지역에서 침하속도는 4 cm/ yr 를 넘는 곳도 있다. 시간에 따른 침하 양상에 대한 분석을 보다 용이하게 하기 위해 고정산란체(PS)를 이용한 분석 기법도 적용하였으며, 결과적으로 JERS-1 SAR 자료의 각 관측 시기에 대한 지표변위도를 구하였다. Mokpo city is a coastal city located at the south western coast of the Korean Peninsula. Large regions within Mokpo are subjected to significant subsidence because about 70% of the city area is a reclaimed land from the sea. Although no confidential quantitative measurements are available up to the present, the subsidence rate is as much as several cm per year. In this study, we aimed to estimate the subsidence rate over Mokpo city by using twentysix JERS-1 SAR dataset from September 1992 to October 1998. Several tens of differential interferograms were processed from JERS-1 dataset and STRM 3-arc DEM. The results indicate continuous subsidence in Dongmyungdong, Hadang-dong and Wonsan-dong in city, and the subsidence velocity reach over 4 cm/yr in the most highly sinking area. For facilitating the analysis of time-varying surface change, we also carried out an interferometric SAR time series analysis using permanent scatterer and consequently determined space-time maps of surface deformation at each acquisition time of JERS-1 SAR.

인공위성 레이더 영상(SAR)을 이용한 도심지 대형 구조물 변위 분석

김상완(Kim, Sang-Wan),이명진(Lee, Moung-Jin),최정현(Choi, Jeong-Hyun),홍상훈(Hong, Sang-Hoon) 대한토목학회 2016 대한토목학회 학술대회 Vol.2016 No.10

자주식 콩탈곡기 엔진동력 무한궤도장치의 개발

김상완 ( Sang-wan Kim ),박성훈 ( Sung-hun Park ),강무준 ( Mu-jun Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

자주식 콩탈곡기(800kg/hr, 독립동력 주행부(공랭/2기통/4행정/가솔린기관)) 개발을 위한 무한궤도는 접지면적을 최대화하여 이동과 농작업이 가능하도록 다양한 농작업환경을 고려하였다. 장치는 콩탈곡기 및 적재함 등이 장착 가능한 규격(L 1,170mm, 높이 300mm, 전폭 900mm, 벨트폭 180mm)로 구성되었다. 무한괘도장치는 메인 프레임, 장력 조절장치, 상부/하부 로울러, 트랙 아이들러, 트랙, 스프로킷으로 구성했는데, 구성 모식도는 다음과 같다. 하부 로울러는 회전하는 로울러, 베어링, 시일, 축 및 고정측의 칼라로 구성되고, 설계 형식은 단일 플랜지형으로 하였다. 흙탕물, 진창 토사에 묻혀 회전하므로 윤활제의 누설방지와 더불어 흙물의 침입을 막기 위하여 플로우팅 시일을 사용하도록 하고, 시일링의 경도는 HRC 65~70, 축재질 허용응력은 58kg/mm2 수준이다. 트랙 아이들러는 트랙 프레임 위를 앞뒤로 미끄럼 이동하고, 조정 실린더는 그리스 양을 조정함으로 이동 거리를 조정토록 하였다. 상부 로울러는 트랙이 아이들러와 구동륜을 안내한다. 트랙 스프로킷은 동력을 받아 무한궤도 트랙에 동력을 전달하는데, 잇수가 적을수록 큰 힘을 발휘함으로 미션의 출력 회전수에 따른 트랙 스프로킷을 선정하였다. 트랙은 고무재질로 같은 중량의 휠형 장비에 비해 2배 이상의 견인력을 가지며, 경량화가 가능하여 접지압이 낮아 습지, 모래와 같은 연약지반, 경사진 작업현장에서도 우수한 주행 성능을 발휘하도록 설계, 개발하였다.

다중시기 SAR 영상을 이용한 시계열 변위 관측기법 비교 분석

김상완 ( Sang Wan Kim ) 大韓遠隔探査學會 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.2

다중시기에 획득된 SAR 영상을 이용하여 지표에서 발생하는 변위의 시계열 관측을 위한 기법에 대한 비교 분석을 수행하였다. 고정산란체를 이용한 PSInSAR 기법은 구속화된 위상을 이용하기 때문에 알고리즘의 많은 부분이 비선형 방정식을 포함하고 있어, 알고리즘 적용에 많은 주의를 필요로 한다. 특히 알고리즘 첫 단계인 고정산란체 후보의 적합한 선택 여부에 따라 알고리즘의 실행이 크게 영향을 받음을 확인하였다. 한편 짧은 기선거리를 갖는 간섭쌍을 사용하는 We carried out studies on InSAR techniques for time-series deformation monitoring using multi-temporal SAR. The PSInSAR method using permanent scatterer is much more complicate than the SBAS because it includes many non-linear equation due to the input of

ALOS-1 PALSAR 영상을 이용한 대전지역 변위 관측 - PSInSAR와 SqueeSAR 분석 결과 비교 -

김상완 ( Sang-wan Kim ) 대한원격탐사학회 2016 大韓遠隔探査學會誌 Vol.32 No.6

SqueeSAR 분석기법은 SAR 영상내에 있는 고정산란체(PS)와 분산산란체(DS)를 모두 이용하는 새로운 기법이다. 비록 도심지역에는 많은 PS가 존재하지만, SqueeSAR 기법은 관측밀도를 높이는데 기여할 수 있다. 차분간섭도 제작에 필요한 DEM 정확도에 의한 변위분석 결과의 영향을 분석하기 위해 SRTM 1-arc (~30 m)와 1 m LIDAR DEM을 사용한 분석을 수행하였다. 두개의 고도자료를 이용하여 PSInSAR와 SqueeSAR 분석을 수행한 결과 인공구조물과 같은 PS에서는 자료처리에 사용된 DEM 오차를 거의 정확하게 보정할 수 있기 때문에, 사용된 DEM의 정확도와 상관없이 최종 시계열 분석 결과는 동일하였다. 반면, 고정산란체가 아닌 Distributed Scatterer (DS)일 경우 사용된 DEM의 정확도에 따라 영향을 받게 되며, SqueeSAR의 경우 사용된 DEM이 정확할수록 분석 결과가 좋아짐을 확인하였다. 도심지역에서의 변위 관측에서도 SqueeSAR 기법이 PSInSAR 기법에 비해 약 5배 이상의 관측점을 추출하는데 기여했으며, 관측점의 오차도 PSInSAR 결과에 비해 현저하게 개선되었다. SqueeSAR is a new technique to combine Persistent Scatterer (PS) and Distributed Scatterer (DS) for deformation monitoring. Although many PSs are available in urban areas, SqueeSAR analysis can be beneficial to increase the PS density in not only natural targets but also smooth surfaces in urban environment. The height of each targets is generally required to remove topographic phase in interferometric SAR processing. The result of PSInSAR analysis to use PS only is not affected by DEM resolution because the height error of initial input DEM at each PSs is precisely compensated in PS processing chain. On the contrary, SqueeSAR can be affected by DEM resolution and precision since it includes spatial average filtering for DS targets to increase a signal-to-noise ratio (SNR). In this study we observe the effect of DEM resolution on deformation measurement by PSInSAR and SqueeSAR. With ALOS-1 PALSAR L-band data, acquired over Daejeon city, Korea, two different DEM data are used in InSAR processing for comparison: 1 m LIDAR DEM and SRTM 1-arc (~30 m) DEM. As expected the results of PSInSAR analysis show almost same results independently of the kind of DEM, while the results of SqueeSAR analysis show the improvement in quality of the time-series in case of 1-m LIDAR DSM. The density of InSAR measurement points was also improved about five times more than the PSInSAR analysis.

참깨의 재배현황, 작업단계별 노동시간 및 농업기계화율에 따른 분석

김상완 ( Sang-wan Kim ),박성훈 ( Sung-hun Park ),강무준 ( Mu-jun Kang ) 한국농업기계학회 2021 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.26 No.2

참깨는 전국적으로 169,804 농가에서 22,930ha 재배되고 있는데, 가구당 0.13ha 규모이며, 자급률은 15% 수준이다(KOSIS, 2021). ‘19년 기준으로 단위면적당(10a) 총수입은 1,170천 원인데, 이때 경영비는 507천원이며, 10a당 소득은 664천 원 수준(소득률 56.7%)이며, 10a당 평년치는 수량성 72kg, 총수입 1,251천 원, 소득 820천 원이다. 생산비의 구성은 경영비 507천 원(28.2%), 노동비 1,100천 원(61.3%), 자본용역비 188천 원(10.5%) 구성인데, 경영비에는 위탁영농비 16천 원(0.9%), 고용노동비 67천 원(3.7%)이 포함되어 있다. 전체적으로 생산비 중에서 노동비(위탁/고용/자가)는 56.9%로 절대적이다. 참깨의 작업단계별 노동시간은 66.3시간(남 31.2, 여 35.1)인데, 수확(13.3)/건조(4.5)/탈곡(7.5)/선별 및 포장(3.3)/운반 및 저장(0.8) 등 수확과 관련된 공정이 29.4시간으로 참깨 노동시간의 44.3%를 차지하고 있다. 농가당 소득분포는 83.3%가 200∼1,200천 원 범위인데, 400∼600천 원 구간이 25.9%, 500∼1,000천원 구간과 200∼400천원 구간이 16.7%로 가장 높은 구성비를 보인다(2019농축산물소득자료집, 2020). 참깨 기계화율은 51% 수준(보행 26%, 승용 25%)인데, 주요 농작업 단계별로는 경운정지 100%, 파종정식 10.3%, 비닐피복 64.6%, 방제 75.8%, 수확 4.3% 수준이다(2019 농업기계이용실태조사, 2020). 따라서 향후 농가고령화에 대응하여 기계화 진척이 가장 미진한 수확공정의 수확·탈곡·정선·조제 등 반복적으로 노동력이 투여되는 단계를 한 대의 수확기에 기구적으로 통합하고 복합기능을 부여하는 수확기의 연구개발 및 제품화를 통한 기계화 추진이 절실하다.