최근 지구 온난화와 이상기후로 인하여 자연재해로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 이로 인한 피해가 점차 대형화되고 있다. 본 연구는 기존 기술에 비해 신속하고 경제적이면서, 다양한 재난 재해에 활용이 가능한 UAV(Unmanned Aircraft Vehicle)를 통해 자연재해에 의한 피해를 효과적으로 대비, 대응 및 복구할 수 있는 활용모델을 제시하기 위한 선행연구로 기존 재해관련 연구사례와 국내 재해관련 규정 분석을 바탕으로 재해모니터링을 위한 UAV의 적용성을 분석하였다. 향후, 자연재해 모니터링을 위한 UAV의 활용은 재난 재해 대응관리 및 피해조사를위한실시간공중모니터링을가능하게 함으로써 재난 재해 대응 및 관리의 효율성을 향상시킬 것이다.
최근 지구 온난화와 이상기후로 인하여 자연재해로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 이로 인한 피해가 점차 대형화되고 있다. 본 연구는 기존 기술에 비해 신속하고 경제적이면서, 다양한 재난 재해에 활용이 가능한 UAV(Unmanned Aircraft Vehicle)를 통해 자연재해에 의한 피해를 효과적으로 대비, 대응 및 복구할 수 있는 활용모델을 제시하기 위한 선행연구로 기존 재해관련 연구사례와 국내 재해관련 규정 분석을 바탕으로 재해모니터링을 위한 UAV의 적용성을 분석하였다. 향후, 자연재해 모니터링을 위한 UAV의 활용은 재난 재해 대응관리 및 피해조사를위한실시간공중모니터링을가능하게 함으로써 재난 재해 대응 및 관리의 효율성을 향상시킬 것이다.
Recently, disasters are increasing rapidly due to global warming and abnormal weather conditions, and the scale of damage is also getting wider. In this study, the application of UAV is analyzed based on previous study about disaster and analysis of regulations for disaster. Also, this study is prop...
Recently, disasters are increasing rapidly due to global warming and abnormal weather conditions, and the scale of damage is also getting wider. In this study, the application of UAV is analyzed based on previous study about disaster and analysis of regulations for disaster. Also, this study is proposed application model to prepare, reponse and restoration from natural disaster to make use of the UAV. This UAV is quick and economic for existing technology, and available to various disaster monitoring. UAV application for disaster monitoring is able to support effective management of disaster by real time aerial monitoring for reponse from natural disaster and damage assessment.
Recently, disasters are increasing rapidly due to global warming and abnormal weather conditions, and the scale of damage is also getting wider. In this study, the application of UAV is analyzed based on previous study about disaster and analysis of regulations for disaster. Also, this study is proposed application model to prepare, reponse and restoration from natural disaster to make use of the UAV. This UAV is quick and economic for existing technology, and available to various disaster monitoring. UAV application for disaster monitoring is able to support effective management of disaster by real time aerial monitoring for reponse from natural disaster and damage assessment.
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문제 정의
본 연구에서는 실시간 공중자료 획득 시스템 개발 사업 을통해 개발중인 UAV를활용하여 자연재해에 의한 피해 를 효과적으로 대비, 대응 및 복구할 수 있는 활용모델을 제시하기 위한 선행 연구로 기존 재해관련 연구사례와 국내 재해관련 규정 분석을 바탕으로 UAV의 재해 유형별 적용 가능성을 제시하였다.
본 연구에서는 현재 개발중인 UAV의 재해 유형별 적용 가능성을 분석하기 위해 기존 재해관련 연구사례를 분석하였다.
재해에 다목적 활용이 가능하도록 하여 국토변화에 대한 즉각적 대응 체계를 구축하여 재난 . 재해 대응 관리의 효율성 제고를 목적으로 한다.
제안 방법
또한 비행의 안정성과 운용 효율 향상을 위해 GPS-IMU 장비를 탑재하였으며, 디지털 카메라와 레이저스캐너 센서를 탑재하였다. 그림 2는 UAV 시스템의 구성이며 표 1에 UAV 시스템 구성 장비를 정 리하였다.
본 연구는UAV 재해 활용모델 제시를 위한 선행연구로 재해모니터링 관련 사례 조사와 국내 재해관련 규정 분석을 통하여 재해 유형에 따른 재해 모니터링을 위한 UAV의 적용성 을 분석하였다.
풍수해저감종합계 획 세부수립 기준의 풍수해 유형은 하천, 내수, 사면, 토사, 해안, 바람의 6가지로 구분되며 각 유형별로 세부적인 피해내용을 기술하고 있다. 본 연구에서 는UAV의 적용성 분석을 위해 각유형별 피해내용을 구분 하였으며, 그 내용을 표3에 제시하였다.
본 연구에서는 기존 재해관련 연구 및 국내 재해 관련 규정 분석을 수행하였으며, 이를 통해 풍수해 유형별로 피해 종류를 구분하고 UAV의 적용성을 분석하였다.
본 연구에서는 기존 재흐H 관련 연구사례 조사와국내 재해 관련 규정 분석을 수행하여 통해 풍수해 유형별 피해종류를 구분하였다. 이를 통해 재해 유형별 UAV 적용성을 제시하였으며, 결과를 표6에 정리하였다.
본 연구에서는 풍수해 모니터링을 위한 UAV 적용성 분석을 위해 소방방재청의 풍수해저감종합계획 세부수 립기준을 분석하였다.
Shanmungasundaram 등(2000)은 리히터 규모9의 지진과 함께 동반된 쓰나미 피해를 위성 영상의 원격탐사 기술 과다른 여러 매핑 기술을 이용한 모니터링을 수행하였다. 비교적 관측이 쉬운 심각한 피해를 입은 빌딩들의 피해정도를 고해상도 위성 영상을 이용하여 비교 . 평가하였으며, 피해지 역에 Kinematic GPS를 이용하여 위치 정보를 조사하고 건물피해를 나타내는 사진과 재해 후의 위성 영상을 이용하여 피해를 평가하였다.
본 연구에서는 기존 재흐H 관련 연구사례 조사와국내 재해 관련 규정 분석을 수행하여 통해 풍수해 유형별 피해종류를 구분하였다. 이를 통해 재해 유형별 UAV 적용성을 제시하였으며, 결과를 표6에 정리하였다.
비교적 관측이 쉬운 심각한 피해를 입은 빌딩들의 피해정도를 고해상도 위성 영상을 이용하여 비교 . 평가하였으며, 피해지 역에 Kinematic GPS를 이용하여 위치 정보를 조사하고 건물피해를 나타내는 사진과 재해 후의 위성 영상을 이용하여 피해를 평가하였다. 그러나 건물의 지붕이 손상 되지 않은 경우에는 위성 영상을 통한 조사가 불가능 하다.
대상 데이터
위험지구 후보지는 기초현황 조사 자료를 토대로 과거 풍수해 발생지역과 과거 풍수해 발생 이력은 없으나풍수 해 발생이 예상되는 지역을 선정한다. 표 4에 위험지구 후보지 선정을 위한 재해 예상지역 중 일부를 나타낸다.
침수 등의 재산피해가 발생할 우려가 있는 지구로 정의된다. 유형별 풍수해예상지역 을 토대로 풍수해위험지구 후보지를 선정한다.
토사재해는 산지침식 및 홍수 피해, 하천시설 피해, 하천 통수능 저화, 저수지의 저수능 저하 및 이 . 치수 기능 저하, 하수폐쇄로 인한 홍수위 증가, 도시 지역 내수침수, 농 경지 피해, 양식장 피해 등으로 나뉘며, 이로 인한 피해는 하천 및 저수지 통수능 저하와 저류능력 저하, 농경지 침수 및 퇴적, 토사의 양식장유입으로 구분된다.
성능/효과
김경탁 등(2007)은 침수 전·후 SAR 영상의 칼라합성을 통해 침수지역을 추출하고, 침수실적도와 비교를 수행하였다. 그 결과 침수실적도와 침수구역은 유사하게 나타난 반면 침수면적에서 큰 차이가 발생하였다. 따라서, 정확한 피해조사를 위해서는 최대 피해 발생시점의 영상이 요구 된다.
또한 사면 및 토사재해의 경우, 사면의 유실 및 붕괴, 낙석과 하천 및 저수지 통수 능저하, 농경지 침수 및 퇴적은 피해조사의 수행이 가능하나, 토사의 양식장 유입은 하저 및 해저공간의 토사유출 부분에 있어서 UAV를 적용하는 것이 불가능할 것이다. 그리고 해안 및 바람재해는 해안의 침수 및 침식, 시설물 및 구조물 파손의 경우에 UAV의 적용을 통한 피해조사의 수행이 가능한 것으로 분석 되었다.
분석 결과, 하천재해의 경우 하천범람과 구조물 유실 및 붕괴 항목에서 UAV를 적용한 피해조사의 수행이 가능하며, 내수재해는 내부 침수를 제외한 저지대 침수에 제한적으로 활용할 수 있음을 파악하였다. 또한 사면 및 토사재해의 경우, 사면의 유실 및 붕괴, 낙석과 하천 및 저수지 통수 능저하, 농경지 침수 및 퇴적은 피해조사의 수행이 가능하나, 토사의 양식장 유입은 하저 및 해저공간의 토사유출 부분에 있어서 UAV를 적용하는 것이 불가능할 것이다.
분석하였다. 비교 결과, 항공측량면적이 현지측량면 적보다 크게 조사되 었으며, 이는 지형 이 복잡한 수지상 산사태의 경우 시야가 확보되지 않아 현지측량결과가 현저 한 과소치를 보인 것으로 파악되었다. 이와 같이 항공사진 은 현지에서 조사하기 힘든 부분을 신속 .
손홍규 등(2003)은 홍수피해 전의 QuickBird 영상과 홍수 피해 후의 SPOT-5 영상을 비교하여 하천범람 피해지역 분석에 광학 위성의 활용 가능성을 평가 하였다. 연구 결과, 홍수 후 피 해도로의 복구가 상당부분 이루어진 것을 확인할 수 있었으나 SPOT-5영상의 낮은 해상도로 인하여 정확한 피해조사가 불가능하였다.
후속연구
정확히 파악할 수 있는 장점을 가지고 있지만, 구름상황등 일기의 제약을 강하게 받으며, 촬영각도에 따른 수목 등의 간섭으로 현지 조사에서는 얻을 수 있는 자료를 놓칠 수 있는 단점도 가지고 있다. 따라서 산지토사재해지 조사는 항공촬영에 의한 조사뿐만 아니라 현지조사와 항공 LiDAR 영상자료 등을 활용한 종합적 조사와분석이 이루어져야 할 것이다.
분석 결과, 하천재해의 경우 하천범람과 구조물 유실 및 붕괴 항목에서 UAV를 적용한 피해조사의 수행이 가능하며, 내수재해는 내부 침수를 제외한 저지대 침수에 제한적으로 활용할 수 있음을 파악하였다. 또한 사면 및 토사재해의 경우, 사면의 유실 및 붕괴, 낙석과 하천 및 저수지 통수 능저하, 농경지 침수 및 퇴적은 피해조사의 수행이 가능하나, 토사의 양식장 유입은 하저 및 해저공간의 토사유출 부분에 있어서 UAV를 적용하는 것이 불가능할 것이다. 그리고 해안 및 바람재해는 해안의 침수 및 침식, 시설물 및 구조물 파손의 경우에 UAV의 적용을 통한 피해조사의 수행이 가능한 것으로 분석 되었다.
재해 대응관리를 위한 실시간 공중모니터링을 가능하게 함으로써 재난 . 재해 대응 및 관리에 크게 활용 될 것이다.
곽영주 등(2005)은 지상라이다를 이용하여 사면에 대한 Face mapping을 통해 사면의 정확한 외형을 취득하였으며, 그 결과를 외적 안정성 평가의 기준으로부터 붕괴발생 사면정보로 활용 가능한 자료로 변환하였다. 향후 개발될 GIS시스템에서 현장결과를 정확히 활용하여 재해점검시 의 판단을 공유하고 중앙관제 시스템의 사면전문가의 의견을 상호 교환함으로써 위험 사면관리가 가능할 것이다. 지상라이다를 활용한 사면재해 모니터링은 피해예상지역의 3차원 데이터를 획득하여 피해발생 후의 데이터와의 비교를 통해 가능하다.
향후, 자연재해 모니터링을 위한 UAV의 활용은 효율적인 재난 . 재해 대응관리를 위한 실시간 공중모니터링을 가능하게 함으로써 재난 .
향후, 풍수해 모니터링을 위한 UAV 활용모델 개발을 위해서는 재해 유형별 특성 분석과 함께 개발 중인 UAV의 성능 분석이 함께 이루어져야 할 것으로 사료된다.
참고문헌 (16)
강성봉 (2004), 위성영상과 GIS를 이용한 도시관리정보체계 구축, 박사학위논문, 경상대학교 대학원.
곽영주, 장용구, 강인준 (2005), 사면재해 평가의 3차원 스캐닝 기법적용, 한국지형공간정보학회논문집, 한국지형공간정보학회, 제13권, 제2호, pp. 45-50.
김경탁, 김주훈, 박정술, 변인경 (2007), WMS와 RADARSAT SAR 영상을 이용한 유역 침수구역분석, 한국지리정보학회지, 한국지리정보학회, 제10권, 제3호, pp.1-12.
이창우, 우충식 (2009), 항공사진 및 LiDAR 자료와 GIS기법을 이용한 산지토사재해조사, 월간 산림, 산림조합, 2009년 7월호, pp.92-95.
장호식 (2004), 무선조정 헬리콥터 사진측량시스템을 이용한 문화재 관리 정보시스템 구축, 박사학위논문, 부경대학교.
Sukhee O., 유환희 (2009), UAV를 이용한 재해모니터링 비즈니스모델 사례 연구, 한국지형공간정보학회 학술대회, 한국지형공간정보학회, pp. 320-321.
Shanmugasundaram, J., Arunachalam, S., Gomathinayagam, S., Lakshmanan, N. and Harikrishna, P. (2000), Cyclone damage to buildings and structures - a case study, Journal of Wind Engineering, Vol. 84, pp. 369-380.
국가기록원, http://contents.archives.go.kr/
National Oceanic and Atmospheric Administration, http://www.noaa.gov/
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