[논문]국제협력을 위한 해양안전정보 분야 범용수로데이터모델 적용

오세웅; 이문진; 김혜진; 서상현

doi:10.7837/kosomes.2012.18.1.033

국제협력을 위한 해양안전정보 분야 범용수로데이터모델 적용
Application of Hydrographic Data Model in the Field of Maritime Safety Information for ODA Project 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.18 no.1 = no.48, 2012년, pp.33 - 39

오세웅 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소 해양안전.방제기술연구부) , 이문진 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소 해양안전.방제기술연구부) , 김혜진 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소 해양안전.방제기술연구부) , 서상현 (한국해양연구원 해양시스템안전연구소 해양안전.방제기술연구부)

초록
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국가적으로 개발도상국 국제협력 지원이 추진되고 있으며, 특히 해양안전 분야에서도 교육훈련 및 정보체계 개발지원이 이루어지고 있다. 국제협력 시 적용되는 해양안전 정보시스템은 수원국에서 생산되는 해양안전정보 처리가 가능하여야 하고, 수원국에서 개발된 시스템 간의 정보 교환이 원활해야 한다는 특징이 있다. 따라서 해양안전정보 시스템은 국제수로기구에서 제정한 범용수로데이터모델 기반의 시스템 구축이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터 모델인 S-100 표준과 범용수로데이터 모델의 운용절차에 대해 분석하였다. 또한 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 국제협력 사례로 유출유 대응시스템에 적용하여 전자해도 기반의 유출유 대응시스템을 개발하였으며, 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 적용 결과를 고찰 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Official Development Assistance(ODA) Project is initiated to assist a developing country economically and to promote its welfare. Support on training and information system development are the primary elements in the maritime safety field. The maritime safety information system(MSIS) of ODA projects deals with maritime safety information of developing nations and ensures an inter-operability between other systems. Therefore, it is required to develop MSIS based on the Universal Hydrographic Data Model(UHDM) of International Hydrographic Organization(IHO). In this paper, we have analyzed the current status and operational process of UHDM established by IHO. Oil spill response system was selected as an example of MSIS project and, also, considered the application results to the maritime safety field of UHDM.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터 모델인 S-100 표준과 범용수로데이터 모델의 운용절차에 대해 분석하였다. 또한 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 국제협력 사례로 유출유 대응시스템에 적용하여 전자해도 기반의 유출유 대응시스템을 개발하였으며, 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 적용 결과를 고찰 하였다.
본 연구에서는 마이크로소프트의 비쥬얼 스튜디오 2010을 플랫폼으로 C++ 언어와 MFC(Microsoft Foundation Class)를 기반으로 개발하였다. 유출유 대응시스템의 유출유 확산 예측기능은 포트란 언어로 개발하여 함수로 활용 가능하도록 DLL 로 변환 하였다.
본 연구에서는 해양안전정보 분야의 국제협력 시 국제적으로 통용되는 수로정보 표준화체계 적용방안에 대해 연구 하였다. 국제수로기구에서는 범용수로데이터모델로 S-100 표준을 수립하였으며, 표준화 등록소와 S-100 표준화 핵심요소를 활용하여 표준 정보체계를 구축할 수 있다.

가설 설정

10. Concept of UHDM adoption.

제안 방법

국제수로기구에서는 범용수로데이터모델로 S-100 표준을 수립하였으며, 표준화 등록소와 S-100 표준화 핵심요소를 활용하여 표준 정보체계를 구축할 수 있다. 국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터모델 개발 배경 및 주요 특징을 정리 하였으며, 범용수로데이터모델의 운용절차 분석을 통해 전자해도 뷰어를 개발하였다. 그리고 해양안전정보 분야 중 유출유 대응시스템으로 적용하여 유출유 초기값 입력에 따른 유출유 확산결과를 확인 하였다.
국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터모델 개발 배경 및 주요 특징을 정리 하였으며, 범용수로데이터모델의 운용절차 분석을 통해 전자해도 뷰어를 개발하였다. 그리고 해양안전정보 분야 중 유출유 대응시스템으로 적용하여 유출유 초기값 입력에 따른 유출유 확산결과를 확인 하였다. 향후 범용수로데이터모델 기반 유출유 대응 시스템의 개선을 위해 환경민감정보의 객체, 속성, 속성값 범위, 묘화기법, 심볼 정의를 수행하여 전자해도 형태의 환경민감정보 표현을 위한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 국제수로기구에서 개발한 범용수로데이터 모델인 S-100 표준과 범용수로데이터 모델의 운용절차에 대해 분석하였다. 또한 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 국제협력 사례로 유출유 대응시스템에 적용하여 전자해도 기반의 유출유 대응시스템을 개발하였으며, 범용수로데이터모델의 해양안전 분야 적용 결과를 고찰 하였다.
범용수로데이터모델인 S-100 표준은 벡터 데이터와 그리드 데이터를 다루고 있으며, 본 연구에서는 대표적인 벡터 데이터인 전자해도 운용절차를 정의 하였다. 전자해도의 경우 Fig.
1에 이르고 있다. 본 S-57 표준에 포함된 데이터 모델 및 구조를 이용하여 전자해도 제품 표준을 개발하였으며, 본 표준 사양에 따라 각국 수로국에서는 전자해도를 간행하고 있다. 한편, 공간정보 및 GIS(Geography Information System) 기술이 활성화 되어 국제표준기구 ISO는 공간분야 표준 19100 시리즈 표준을 개발하였으며, 다양한 분야에서 활용 가능한 프레임워크를 수립하였다.
본 시스템에서는 우리나라 연안을 포함하는 소축척 전자해도 2 Cell을 자동 로딩하며, 발생된 사고 지역을 마우스로 지정 하여 예측 시작 위치를 입력할 수 있다. 초기 입력 정보는 Fig.
유출유 대응시스템은 대형 해양오염 사고 발생 시 유출된 기름의 확산 경로를 예측하고 위험 수준을 과학적으로 분석, 방제계획을 수립하는 시스템이다(이 등, 2006; 이 등, 2010). 본 시스템은 유관기관의 해류, 조류정보 및 기상정보를 활용해 유출 기름의 이동. 확산 경로를 예측하고 사고해역 인근의 어장과 양식장, 산업.
이상으로 범용수로데이터모델에 따라 전자해도와 같은 벡터데이터는 (1) 데이터 파싱, (2) 내부 포맷 변환, (3) 내부 포맷의그리기 절차로 운용되며, 이 때 S-100 표준화 등록소에 산출한 표준 피쳐 카탈로그와 묘화 카탈로그를 활용하여 응용시스템을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 범용수로데이터모델 적용절차에 따라 Fig. 8과 같이 전자해도 뷰어를 개발 하였다.
한편, 유출유 대응시스템은 크게 해수유동예측, 유출유 확산예측, 유출유 피해 확산예측, 대응전략 의사결정 지원으로 구성되며 각 기능별 세부 실행 기능을 포함하고 있다. 본 연구에서는 유출유 대응시스템으로의 범용수로데이터모델 적용결과를 검토하기 위해 유출유 확산예측 기능만을 적용 하였다(Fig. 11).
본 연구에서는 해양안전정보시스템 중 유출유 대응시스템의 국제협력사업 지원을 위하여 해양안전 및 수로분야 데이터 표준모델인 범용수로데이터모델을 적용 하였다. 현행 Shape 형태의 데이터베이스 체계를 Fig.
본 연구에서는 마이크로소프트의 비쥬얼 스튜디오 2010을 플랫폼으로 C++ 언어와 MFC(Microsoft Foundation Class)를 기반으로 개발하였다. 유출유 대응시스템의 유출유 확산 예측기능은 포트란 언어로 개발하여 함수로 활용 가능하도록 DLL 로 변환 하였다. 본 DLL에는 계산변수를 초기화를 위한 초기화 함수와 유출된 기름의 양과 위치, 이동경로 계산함수로 구성되며, 각 함수는 다음과 같다.
유출유정보 다이얼로그를 통해 기초값을 입력하면 유출유 확산 예측 DLL의 INITOILPRED에서 변수를 초기화 하고, 초기화된 변수가 OILPRED로 입력되어 다음과 같이 단계에 따른시간정보와 각 단계의 위치 및 상태정보를 계산한다.

이론/모형

본 연구에서는 해양안전정보시스템 중 유출유 대응시스템의 국제협력사업 지원을 위하여 해양안전 및 수로분야 데이터 표준모델인 범용수로데이터모델을 적용 하였다. 현행 Shape 형태의 데이터베이스 체계를 Fig. 10과 같이 범용수로데이터모델을 활용한 전자해도 데이터 및 전자해도 묘화기법을 적용하였다.

성능/효과

1과 같이 차세대 전자해도를 포함하여 다양한 벡터데이터, 그리드 데이터 간행표준이 개발될 것으로 예상된다. 범용수로데이터모델의 기본 개념은 수로데이터의 중복 제작 방지에 있으며, 기존 데이터에 없는 레이어만을 개발하여 ECDIS와 같은 항해시스템에서 중첩 사용 개념을 채택하였다. 예를 들어, ECDIS 시스템에는 항해목적의 S-101 차세대 전자해도 벡터가 기본 정보로 탑재되고 해저지형에 상세한 그리드 이미지 중첩을 위한 S-102 해저지형 표면(Bathymetric surface)의 그리드 데이터가 중첩되며, 항로지나 조석표, 항로지정과 같은 서지정보를 벡터정보로 중첩 사용한다.
14는 유출유 확산 예측 결과를 확대한 그림으로 시작 시점부터 예측 종료시점까지의 유출유 이동경로를 확인할 수 있다. 본 결과에서는 서해안의 강한 조류의 영향으로 유출유 경로가 나선형을 그리는 것을 확인 할 수 있었다.

후속연구

범용수로데이터모델을 통해 위의 환경민감정보를 표현하고자 할 경우 환경민감정보에 관한 표준화 요소인 피쳐, 속성, 속성 값 범위, 묘화 기법, 심볼 등을 S-100 표준화 등록소에 등록 하고, 이를 피쳐 카탈로그와 묘화 카탈로그로 자동 생성하여 유출유 대응시스템에 활용할 수 있다. 결과로 이상의 절차를 따른다면 해양안전정보 분야 중 유출유 대응시스템에 범용수로데이터 모델을 적용시켜 전자해도와 같은 표준 벡터데이터와 함께 환경민감정보와 유출유 정보를 적용할 수 있다.
이를 개선하기 위해 S-100 표준에는 표준화 등록소(Registry)를 도입하여 객체, 속성, 속성 값 범위, 메타데이터, 묘화기법 등을 웹 시스템으로 관리하고 S-99 표준을 통한 관리절차를 통해 표준화요소의 버전별 관리가 가능하게 되었다. 한편, 범용수로데이터모델을 기반으로 Fig. 1과 같이 차세대 전자해도를 포함하여 다양한 벡터데이터, 그리드 데이터 간행표준이 개발될 것으로 예상된다. 범용수로데이터모델의 기본 개념은 수로데이터의 중복 제작 방지에 있으며, 기존 데이터에 없는 레이어만을 개발하여 ECDIS와 같은 항해시스템에서 중첩 사용 개념을 채택하였다.
범용수로데이터모델은 표준화 등록소(Registry) 개념에 따라 해양 분야의 객체 정의 및 신규 관리, 객체의 묘화방법을 정의하며, 해양안전 분야 데이터 및 서비스 제작을 위한 지침을 제공한다. 해양안전 분야의 개발도 상국 국제협력 시 해양안전시스템 구축을 위한 범용수로데이터 모델의 도입으로 국제표준에 따른 정보화 체계를 추진할 수 있으며, 향후 도입이 예상되는 후속 국제협력 시스템과의 연계 및 정보 융합이 가능할 것으로 판단된다.
그리고 해양안전정보 분야 중 유출유 대응시스템으로 적용하여 유출유 초기값 입력에 따른 유출유 확산결과를 확인 하였다. 향후 범용수로데이터모델 기반 유출유 대응 시스템의 개선을 위해 환경민감정보의 객체, 속성, 속성값 범위, 묘화기법, 심볼 정의를 수행하여 전자해도 형태의 환경민감정보 표현을 위한 보완 연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	유출유 대응시스템의 포함된 기능은?	유출유 대응시스템은 대형 해양오염 사고 발생 시 유출된 기름의 확산 경로를 예측하고 위험 수준을 과학적으로 분석, 방제계획을 수립하는 시스템이다(이 등, 2006; 이 등, 2010). 본 시스템은 유관기관의 해류, 조류정보 및 기상정보를 활용해 유출 기름의 이동. 확산 경로를 예측하고 사고해역 인근의 어장과 양식장, 산업. 경제시설에 대한 피해 위험도 등을 분석, 최적의 방제 대책을 세울 수 있으며, 방제 상황도 작성 및 사고 발생 지역내 가용 방제장비 현황 등을 출력 기능이 포함되어 있다(김과 이, 2008a; 김과 이, 2008b; 김과 이, 2009). Fig.
	선진국과 개발도상국간의 기술력에 차이로 인한 협력 방안은?	해양사고 예방과 해양오염방지에 대한 국제적 관심이 고조됨에 따라 국제해사기구 주도 하에 각국에 대한 해양안전 책임이 증대되고 있으나, 선진국과 개발도상국 간의 해양안전 기술의 차이가 큰 편이며, 개발도상국의 해양안전 분야 기술과 경험 부족으로 자체 해양안전 기술개발에 한계가 발생되었다. 선진국과 개발도상국간의 기술력에 차이가 크기 때문에 해양안전기술 보완을 위한 협력은 현실적으로 불가능하므로, 선진국과 개발도상국 간의 해양안전기술 협력은 공적개발원조(Official Development Aid)의 일환으로 이루어지고 있다(최 등, 2010; 오 등, 2009; 오등 2010c).
	해양안전정보시스템은 어디에 사용되는가?	해양안전정보시스템은 선박의 모니터링 정보, 수로도서지 정보, 선박조난 정보, 유출유 정보, 항로표지 정보 등 다양한 해양 안전 정보가 사용된다. 해양안전정보시스템은 전자해도와 같이 해도정보 상에 부가정보를 표시하여 사용하고 있으나 해도에 포함되지 않는 정보는 개별 응용분야 마다 독자적으로 객체정 의를 하여 시스템 상호 간에 상호 협조가 이루어지지 않는 단점이 있다.

참고문헌 (13)

김혜진, 이한진, 이문진(2006), 해양 유출유 사고 방제 지원 GIS 프로그램 개발, 한국지리정보학회지, Vol. 9, No. 3, pp. 58-66.

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김혜진, 이문진(2008a), 방제정보지도 개선방안 연구, 해양환경안전학회 2008년도 추계학술발표회 논문집, pp. 91-96.
김혜진, 이문진(2008b), 해양정보기반 방제지원시스템 프로토타입 구축에 관한 연구, 한국지리정보학회지, Vol. 11, No. 4, pp. 182-192.

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김혜진, 이문진(2009), 우리나라 해안방제정보지도 분석, 한국지도학회지, Vol. 9, No. 1, pp. 39-44.
김혜진, 이문진, 이승현(2010), 다사용자 기반의 방제지원 시스템 현황과 개선방안, 해양환경안전학회 2010년 춘계학술발표회, pp. 7-9.
박종민, 오세웅, 송용수(2009), 다이나믹 전자해도 개발연구, 한국해양환경공학회지, Vol. 12, No. 4, pp. 296-301.

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이문진, 이한진, 박재민, 김두호(2006), 해양오염방제지원 시스템 개발, 해양환경안전학회 2006년도 춘계학술발표회, pp. 93-102.
이문진, 김혜진, 김선동, 이승현(2010), 해안방제시스템 구축을 위한 구획분할 연구, 해양환경안전학회 2010년 학술발표대회 논문집, p. 51.
오세웅, 전태병, 서상현, 조동오(2009), 전자해도 국제협력사업의 기술이전 로드맵 작성 연구, 해양환경안전학회 2009년 추계학술발표회, pp. 63-66.
오세웅, 고현주, 이문진, 전태병(2010a), 국제협력을 위한 해양안전정보 분야 수로데이터모델 적용방안 연구, 해양환경안전학회 2010년 추계학술발표회, pp. 161-164.
오세웅, 박종민, 이문진, 김혜진(2010b), 유출유사고대응지원시스템의 전자해도 적용방안 연구, 해양환경안전학회 2010년 춘계학술발표회, pp. 1-4.
오세웅, 전태병, 이문진, 서상현, 조동오(2010c), 국제협력사업 추진을 위한 해사안전기술 평가연구, 해양환경안전학회지, Vol. 16, No. 1, pp. 81-91.

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최진이, 김상구, 조동오, 오세웅(2010), 해사안전기술의 대개도국 이전을 위한 로드맵 작성에 관한 연구 ,해양환경안전학회지, Vol. 16, No. 1, pp. 93-99.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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