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문제 정의
- 본 연구의 목적은 동굴환경의 황폐화에 대한 지속가능한 동굴의 연구, 관광 및 보존을 위하여 첨단정보화 기술인 유비쿼터스 정보기술을 활용한 새로운 차원의 동굴시스템을 제시하는데 있다.
제안 방법
- 유비쿼터스 IT시스템의 다변화로 u-Cave 프로젝트에 유비쿼터스 기술 접목으로 수질, 지형, 식생환경관리의 효율화 및 비용 절감을 제공하는데 지대한 역할을 할 수 있다. 개방 동굴에 유비쿼터스 공용 통신관로구축 및 이와 연계한 Sensor 및 관광 Infra 구축을 통해 u-Cave 기반 구축 및 수로 중심 Network을 구축한다. u-Cave 주변의 Sensor망을 수온, 용존 산소 등 수질을 측정, 관리하고 이의 변화를 통해 환경 관리에 활용한다.
- 본 연구에서 동굴에 대한 유비쿼터스 정보기술(u-IT)기능에 의한 u-Cave구현을 제시하였다. 현존하는 개방동굴의 무분별한 훼손과 오염으로 인하 귀중한 자연유산의 손실을 그대로 묵과할 수 없는 것으로 국가적으로 동굴의 보전과 관리에 강력한 제도적인 차원에서 대처하여야할 시점에 있다.
- 본 연구의 연구대상으로서 동굴의 환경에 대한 자연자원으로서의 학술적인 발달과정인 구조지형에 의한 지구사연구, speleothem과 퇴적물의 편련에 의한 지역 환경변화에 대한 복원연구, 수문지질영역에 대한 동굴의 발달 및 2차생성물의 형성과정연구, 동식물의 생존공간으로서의 고고학적인 연구, 저장 및 군사적인 다기능 용도 위한 활용성연구, 및 학습 및 관광기능으로서의 수익증대방안 등으로 분류된다.
- 이러한 환경문제를 극복할 수 있는 방안으로 첫째, 동굴에 대한 법제도나 조례 등으로 강력한 관리방안이 제시되거나 휴식년제 도입 등으로 행정적인 방안이 있으며, 둘째, 최첨단 정보기술을 적용하여 효율적이고 지속가능한 동굴의 관리로 지하동굴 자원의 청정환경을 도모하는 방법이 있다. 유비쿼터스 동굴의 구축에는 첨단 자동정보시스템 인 감지시스템(USN), 모니터링시스템(RFID/UFID), 무선통신시스템(WiBro/WiFi), 공간정보시스템(GIS), 항공레이저 시스템(LiDAR), 저열 조명시스템(ELD) 및 통합관리시스템 등이 적용되었다. 이러한 유비쿼터스 동굴 구현에 필요한 첨단화 정보기술분야의 산업적인 융합에 의한 차세대 동굴살리기 명품 솔류션 구현을 통하여 공간정보기반의 유비쿼터스 동굴관리시스템의 모델을 제시하였다.
- 유비쿼터스 동굴의 구축에는 첨단 자동정보시스템 인 감지시스템(USN), 모니터링시스템(RFID/UFID), 무선통신시스템(WiBro/WiFi), 공간정보시스템(GIS), 항공레이저 시스템(LiDAR), 저열 조명시스템(ELD) 및 통합관리시스템 등이 적용되었다. 이러한 유비쿼터스 동굴 구현에 필요한 첨단화 정보기술분야의 산업적인 융합에 의한 차세대 동굴살리기 명품 솔류션 구현을 통하여 공간정보기반의 유비쿼터스 동굴관리시스템의 모델을 제시하였다. 따라서 u-cave모델은 정책의 적용에 따라 동굴의 자연관리, 생태관리, 시설관리, 관광관리, 문화관리 및 소득창출 등의 시너지 효과를 달성할 수 있는 것으로서 동굴의 자연환경보존 기반의 수단으로서 기여 될 수 있다.
후속연구
- 이들 대형 karst 지형에는 석회암지형(그림 3), 화산지형(그림 4), 위상카르스트지형 (그림 5) 및 고고학적 분야(그림 6) 등이 포함되고 있으며, 대부분 석회암 지형에 대한 연구가 주류를 이루고 있으며, 화산지형에 대한 표층의 패류 피복물에 의한 용암석회동굴(Lava speleothem cave) 지형은 부류로 형성되고 있지만 아직까지 그 연구는 초기에 속하여 향후 다양한 연구가 기대된다. 동굴에 대한 연구가 성인분석, 형상분석, 구조물 분석, 식생분석 및 관광분석 등으로 지구물리적인 방법과 물리화학적인 방법 및 형성과정적인 방법 등으로 접근되었지만 정보기술에 의한 분석과 접근은 중시되지 않고 있었다.
- 특히 개방동굴의 관광적인 측면에서 일부 CCTV형의 관측형, 센스 등에 의한 일부지형지물에 대한 검출형 등을 연계한 종합통제형의 접근은 근래에 이르러 추진되었다. 그러나 동굴2차생성물(Speleothem) (표 3)에 대한 USN에 의한 자동감지 및 분석과 제어 등이 포함된 자동화된 관측시스템, LiDAR에 의한 3-D동굴도화, ELD에 의한 저열조명, WiFi 등에 의한 단파 및 초단파의 무선통신 등의 첨단 기기에 의한 유비쿼터스 정보기술을 사용한 예는 없으므로 이에 대한 효율성과 과학성에 의한 신속, 정확하고 자연동굴에 대한 환경보전과 관리기법에 대한 적절한 대안의 적용에 의한 친환경적인 동굴환경체계의 구현이 미래지향적인 연구방법이 될 것이다. 그러나 유비쿼터스IT의 접근에 의한 동굴연구의 문제점으로서는 동굴내 형성된 고습도(100% 내외)이므로 이에 대한 대안이 필요하다.
- 특히 관광적인 측면에서 일부 cctv형의 관측형, 센스 등에 의한 일부지형지물에 대한 검출형 등을 연계한 종합통제형의 접근은 근래에 이르러 추진되었다. 그러나 자동감지 및 분석과 제어 등이 포함된 자동화된 관측시스템, 3-D동굴도화, ELD에 의한 저열조명, 단파 및 초단파의 무선통신 등의 첨단 기기에 의한 유비쿼터스 정보기술을 사용한 예는 없으므로 이에 대한 효율성과 과학성에 의한 신속, 정확하고 무공해 설비에 의한 자연동굴에 대한 환경보전과 관리기법에 대한 적절한 대안의 적용에 의한 친환경적인 동굴환경체계의 구현이 미래지향적인 방안이 될 것이다.
- 또한 유비쿼터스 정보기술을 사용으로 효율성과 과학성에 의한 신속 정확하고 무공해 설비에 의한 지표 Karst의 지형지물(표 1)에 대한 성인분석과 발달과정에 대한 연구에 보다 과학적이고 정량적인 연구결과를 도출할 수 있을 것이다. 그리고 카르스트 지형의 환경보전과 관리 기법에 대한 적절한 대안의 적용에 의한 친환경적인 동굴환경체계의 구현에도 유비쿼터스 IT의 활용으로 GIS기반의 신속 정확한 데이터의 수집과 지능적인 분석기능에 의한 지속가능한 의사결정도구로서의 역할을 할 수 있는 미래지향적인 연구방법으로 최상의 결과를 제기할 수 있다.
- 문명의 발달에는 이면적인 반대급부가 따르기 마련이다. 도시의 확장과 건조물의 점거 및 수몰 및 폐수와 폐기물의 이입 등으로 자연동굴에 대한 대기와 수질환경 변화에 따른 동굴의 생성환경에는 심각한 문제가 부각되고 있으므로 이에 대한 적절한 정책과 방안이 필수적으로 수반되어야 할 필요성이 있다.
- 유비쿼터스 IT의 기술도입으로 USN에 의한 자동감지 및 분석과 제어 등이 포함된 자동화된 관측시스템, LiDAR에 의한 3-D지도화, WiFi 등에 의한 단파 및 초단파의 무선통신 등의 첨단기기에 의한 새로운 접근으로 비정형으로 수반된 기존의 결과를 검증할 수 있는 방법이 될 것이다. 또한 유비쿼터스 정보기술을 사용으로 효율성과 과학성에 의한 신속 정확하고 무공해 설비에 의한 지표 Karst의 지형지물(표 1)에 대한 성인분석과 발달과정에 대한 연구에 보다 과학적이고 정량적인 연구결과를 도출할 수 있을 것이다. 그리고 카르스트 지형의 환경보전과 관리 기법에 대한 적절한 대안의 적용에 의한 친환경적인 동굴환경체계의 구현에도 유비쿼터스 IT의 활용으로 GIS기반의 신속 정확한 데이터의 수집과 지능적인 분석기능에 의한 지속가능한 의사결정도구로서의 역할을 할 수 있는 미래지향적인 연구방법으로 최상의 결과를 제기할 수 있다.
- 유비쿼터스 IT의 기술도입으로 USN에 의한 자동감지 및 분석과 제어 등이 포함된 자동화된 관측시스템, LiDAR에 의한 3-D지도화, WiFi 등에 의한 단파 및 초단파의 무선통신 등의 첨단기기에 의한 새로운 접근으로 비정형으로 수반된 기존의 결과를 검증할 수 있는 방법이 될 것이다. 또한 유비쿼터스 정보기술을 사용으로 효율성과 과학성에 의한 신속 정확하고 무공해 설비에 의한 지표 Karst의 지형지물(표 1)에 대한 성인분석과 발달과정에 대한 연구에 보다 과학적이고 정량적인 연구결과를 도출할 수 있을 것이다.
- 이러한 다양한 동굴에 대한 연구방법에는 기원과 속성을 규명하는 순수과학적인 접근, 지질적인 영역과 발달과정을 위한 물리화학적인 접근, 형상 및 식생환경분석을 위한 자연과학적인 접근, 동공 및 지형지물의 학습 및 관광자원 분석을 위한 자원적인 접근 등이 있으며, 이러한 제 분야에 대한 종합적인 시스템적인 접근방법으로 유비쿼터스 정보기술에 의한 접근이 본 연구에서 제기된다. 특히 분야별 솔류션을 구현하는 방법으로 공간정보기반의 유비쿼터스 동굴관리시스템의 구현과 정책 모델이 제시된다.
- 정책적인 환경의 구성요건에 따라 구현에 대한 수순은 환경분석과 시행수순에 포함되는 카르스트 동굴에 대한 ISP(정보화전략계획)가 우선시되어야 하며, 시범 연구 및 사업의 점검 후 본 사업에 들 수 있도록 한다. 이러한 제도적인 환경과 시범적인 접근에 따라 카르스트 및 동굴환경에 대한 지속가능한 보전과 연구 및 관광화로 형성되어야 할 것이며, 경우에 따라서는 동굴의 안식년제의 도입으로 원지형적인 복원과 재생이라는 차원으로 본 정책이 시도되어야 할 것이다.
- 특히 유비쿼터스IT에 대한 동굴정보의 종합적인 관리와 서비스 제공 기반 구축(그림 5)으로 지자체 등의 정보공유 체계가 구축되어 개방 동굴 뿐만 아니라 지방동굴 등 수계 일관한 동굴정보의 활용이 가능 하도록 동굴관리지리정보시스템의 유지관리에 있어 보다 개선된 스마트 동굴관리 방법으로 구현되어야 할 것이다.
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