| 무인헬기 및 차량 플랫폼 기반 L-band FMCW SAR 시스템의 수자원시설물 변위 모니터링 |
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학술지명 대한원격탐사학회
저자 황의호,강기묵,최은철,정찬희
발표일 2025-10-24
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수자원시설물의 안정적인 운영 및 효율적인 수자원 관리를 위해서는 시설물 변위 및 주변 지반의 토양 물성 상태에 대한 정밀 시계열 모니터링이 필요하다. 최근, 이러한 시설물 관리에는 위성 기반 합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 기술이 활용되고 있으나, 공간 해상도 및 재방문 주기 등의 제약으로 인해 실시간 활용에는 한계가 존재한다. 이에 비해 무인헬기 및 차량 플랫폼 기반의 FMCW (Frequency-Modulated Continuous Wave) SAR 시스템은 고해상도 영상 획득이 가능하며, 위성에 비해 시의성과 운용 유연성이 뛰어난 장점이 있다. 특히, 첩 지속시간(Chirp duration), 대역폭(Bandwidth) 등 주요 SAR 신호처리 파라미터를 실시간으로 조정할 수 있어 수자원시설물 관리에 효과적으로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 L-band (1.2?1.4 GHz) 대역으로 운용되는 FMCW SAR 시스템의 구조와 운용 특성을 소개하고자 한다. 해당 시스템은 최대 4채널 수신이 가능하여 다중편파(Full-polarization)를 지원하며, UAV 및 지상 차량 등 다양한 플랫폼에 탑재 가능하다. 또한, GNSS/INS 기반 항법 시스템을 통해 서브 cm급 위치 정확도를 확보하여 고정밀 간섭처리에 필요한 안정적인 경로 정보를 제공한다. 이 시스템을 이용해 김포, 청주 및 대청댐 지역을 대상으로 고해상도 SAR 영상 취득과 간섭도 생성을 수행하고, 이를 통해 수자원시설물의 정밀 변위를 댐 GPS 변위계와 비교하여 정확도를 검증하였다. 향후에는 토양수분 측정을 포함한 L-밴드 SAR 운영체계를 고도화하고, 수자원위성(C-band SAR) 자료와의 교차 검증 및 통합 활용 가능성을 확대해 나갈 계획이다. |