[논문]GIS를 이용한 가로등 및 가로수의 저탄소 정보 관리

최병길; 나영우; 권오섭

doi:10.7319/kogsis.2014.22.1.055

GIS를 이용한 가로등 및 가로수의 저탄소 정보 관리
Low-Carbon Information Management of Street Lamps and Street Trees Using GIS 원문보기

한국지형공간정보학회지 = Journal of the korean society for geospatial information science, v.22 no.1, 2014년, pp.55 - 62

최병길 (인천대학교 도시과학대학 건설환경공학과) , 나영우 (인천대학교 산학협력) , 권오섭 (인천대학교 일반대학원 건설환경공학과)

초록
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현재 우리나라에서는 기후변화에 대응하기 위한 온실가스 감축을 위해 LED가로등 교체, 가로수 식수 등 다양한 개선사업들이 시행되고 있다. 그러나 대상 도시시설물에 대한 온실가스 배출량 및 흡수량에 대한 정보화가 이루어 지지 않아 기후변화 정책의 효과를 정확하게 분석하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 GIS를 이용하여 가로등 및 가로수의 탄소 관련 정보를 체계적으로 관리하기 위한 방안을 연구하고자 하였다. 도시시설물의 정확한 저탄소 정보 구축을 위해서는 시설물별 탄소배출량 및 흡수량 산정방법이 정립되어야 함을 알 수 있었다. 또한 GIS를 이용한 가로등 및 가로수의 저탄소 관련정보의 시각화는 기존의 온실가스 배출량 및 흡수량을 수치적으로 나타내는 것에 비해 기후변화 대응 정책의 효과를 쉽게 시각적으로 파악하고 체계적으로 관리할 수 있음을 알 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Diverse improvement projects such as replacing street lamps with LED, street trees, etc are currently in progress in Korea to reduce greenhouse gas so as to cope with change in climate. However, the effect of climate change policy is not exactly analyzed, because exhaust quantity and absorption quantity of greenhouse gas of the target street lamp and street trees are not arranged as information. Thus, this study studied the method to systematically manage low carbon related information of urban facilities by using GIS. It was found that low carbon information of the urban facilities is necessary to exactly analyze effect of climate change policy and the method to calculate carbon exhaust quantity and absorption quantity of each facilities should be established to build exact low carbon information of urban facilities. Further, it was found that the visualization of information related to low carbon of street lamp and street trees by using GIS easily and visually grasps and systematically controls the effect of policy coping with change in climate than the existing numeral data of exhaust quantity and absorption quantity of greenhouse gas.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

수종, 임령, 수고, 광원의 종류, 소비전력, 등화시간 등의 정보를 포함하는 GIS DB를 구축하고 저탄소 정보도를 작성한다. 가로등 종류 및 전력사용량에 따른 탄소배출량과 수종, 수령, 수고 등에 따른 탄소흡수량을 산정하여, 기존 활동도자료를 이용한 수치적 표현 방법과 비교했을 때 좀 더 시각적이고 정확한 정보로 제공할 수 있는 방안에 대하여 연구한다.
또한 GIS를 이용할 경우 공간적으로 광범위하게 분포되어 있는 도시시설물을 시각적이고 체계적으로 관리할 수 있으며, GIS를 이용하여 가로등과 가로수와 같은 탄소 배출 및 흡수와 관련된 도시시설물을 정보화하여 체계적이고 효율적으로 관리하기 위한 방안을 연구할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 GIS를 이용한 도시시설물의 저탄소 관련 정보 관리 방안에 대하여 연구하고자 한다.
이를 위해 우선 도시시설물의 범위를 선정하고 공통항목과 저탄소 관련 정보 목록을 정립한다. 또한 도시시설물의 탄소배출량 및 흡수량의 산정방안을 정립하고 GIS DB 구축 및 탄소정보도 작성을 통하여 도시시설물의 저탄소 관련 정보의 관리방안에 대하여 연구한다.
본 연구에서는 GIS를 이용한 도시시설물에 대한 저탄소 관련정보를 체계적이고 효율적으로 관리하기 위한 방안에 대하여 연구하고자 한다. 이를 위해 우선 도시시설물의 범위를 선정하고 공통항목과 저탄소 관련 정보 목록을 정립한다.
본 연구에서는 GIS를 활용하여 도시시설물중 가로등과 가로수에 대한 탄소정보화 방안에 관하여 연구하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
특히 도로기반시설물은 지상시설물과 지하시설물로 구분되며 도시를 관리하는데 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 도로기반시설물 중에서 지상시설물을 도시시설물로 정의하고 도시시설물의 저탄소 정보 현황을 분석하고자 하였다. 도시시설물 가운데 지하시설물의 경우에는 관리대상을 7대 지하시설물(상수, 하수, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유관)로 명확하게 규정할 수 있는 반면, 지상시설물은 분류방법에 따라 100～300여종으로 분류될 수 있으며, 관련법규, 고시, 지침 등을 조사하여 각종 규정에서 제시한 지상시설물을 종류별로 분류하여, 지방자치단체 UIS 데이터베이스 설계 보고서 등과 비교․분석하여 대상시설물을 선정하였다.
본 연구에서는 인천지역의 도시시설물에 대한 GIS 정보화가 비교적 최근에 구축되어 있는 신도시 지역을 대상지역을 선정하고, 여러 도시시설물 중 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 탄소 배출원과 흡수원으로써 중요성이 높은 가로등과 가로수를 대상으로 하여 탄소배출량 및 흡수량의 산정 방안을 수립한다. 수종, 임령, 수고, 광원의 종류, 소비전력, 등화시간 등의 정보를 포함하는 GIS DB를 구축하고 저탄소 정보도를 작성한다.
본 연구에서는 탄소 배출 및 흡수와 관련된 도시시설물을 대상으로 탄소 배출량 및 흡수량을 산정하고 저탄소 관련 정보를 체계적으로 관리하기 위하여 공통항목 및 표준항목을 다음과 같이 정립하였다.
본 연구의 목적은 GIS를 이용하여 가로등 및 가로수와 같은 도시시설물의 저탄소 관련 정보의 효율적으로 관리하기 위한 방안을 연구하는데 있다. 전 지구적으로 산업화에 따라 화석연료의 사용이 증가하고 있으며, 이로 인해 대기 중 온실가스 농도가 증가하게 되었다.

제안 방법

가로수 및 도심녹지에 대한 활동도 자료와 배출계수를 이용하여 인천광역시의 개략적인 온실가스 흡수량을 산정하였다.
각 지방자치단체의 도시기반시설물 관리시스템에서 대상으로 하고 있는 동일 시설물이라도 구축된 속성정보가 서로 상이하게 나타나고 있다. 각 지방자치단체에서 공통으로 채택하고 있거나 항목의 특성으로 꼭 필요하다고 판단되는 속성항목을 표준항목으로 선정하였다. Table 3은 가로등 GIS 데이터베이스 속성 표준항목의 정의를 나타내고 있다.
본 연구에서는 도로기반시설물 중에서 지상시설물을 도시시설물로 정의하고 도시시설물의 저탄소 정보 현황을 분석하고자 하였다. 도시시설물 가운데 지하시설물의 경우에는 관리대상을 7대 지하시설물(상수, 하수, 전기, 통신, 가스, 난방, 송유관)로 명확하게 규정할 수 있는 반면, 지상시설물은 분류방법에 따라 100～300여종으로 분류될 수 있으며, 관련법규, 고시, 지침 등을 조사하여 각종 규정에서 제시한 지상시설물을 종류별로 분류하여, 지방자치단체 UIS 데이터베이스 설계 보고서 등과 비교․분석하여 대상시설물을 선정하였다.
도시시설물 중에서 탄소 배출과 흡수의 가장 대표적인 가로등과 가로수에 대한 저탄소 정보화를 분석하기 위한 대상지역은 많은 종류의 도시시설물에 대한 정보화에 적합한 신도시 지역의 도로시설물을 대상으로 하였으며, 대상지역의 수치지형도로부터 각종 도로시설물의 정보를 추출하여 가로등 및 가로수에 대한 저탄소 관련 정보의 표준항목을 적용한 GIS DB를 구축하였다(Fig. 1).
도시시설물의 기본 GIS DB로부터 가로등 및 가로수의 저탄소 관련 정보를 추출 및 환산하여 가로등 및 가로수의 저탄소 정보도를 작성하였다.
본 연구에서는 인천지역의 도시시설물에 대한 GIS 정보화가 비교적 최근에 구축되어 있는 신도시 지역을 대상지역을 선정하고, 여러 도시시설물 중 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 탄소 배출원과 흡수원으로써 중요성이 높은 가로등과 가로수를 대상으로 하여 탄소배출량 및 흡수량의 산정 방안을 수립한다. 수종, 임령, 수고, 광원의 종류, 소비전력, 등화시간 등의 정보를 포함하는 GIS DB를 구축하고 저탄소 정보도를 작성한다. 가로등 종류 및 전력사용량에 따른 탄소배출량과 수종, 수령, 수고 등에 따른 탄소흡수량을 산정하여, 기존 활동도자료를 이용한 수치적 표현 방법과 비교했을 때 좀 더 시각적이고 정확한 정보로 제공할 수 있는 방안에 대하여 연구한다.
지방자치단체들의 GIS 데이터베이스 설계서를 기반으로 하여 도시시설물의 저탄소 정보 관리를 위한 표준목록의 GIS 데이터베이스 중에서 공통으로 사용되는 관리ID, 지형지물부호, 시설물명, 데이터구조, 기준좌표, 도로번호, 관리기관, 설치일자, 설치위치, 관리자, 관리일자 등 공통항목을 도출하고 표준코드를 부여하였다.
탄소배출 및 흡수에 대표적 시설물은 가로등, 가로수에 대하여 데이터베이스 속성항목들을 각 지자체의 시스템에서의 항목들을 비교 분석하고 탄소배출량 및 흡수량 산정을 위해 필요한 요소들을 기준으로 저탄소 관련정보 관리를 위한 표준항목으로 도출하였다. 각 지방자치단체의 도시기반시설물 관리시스템에서 대상으로 하고 있는 동일 시설물이라도 구축된 속성정보가 서로 상이하게 나타나고 있다.

성능/효과

둘째, 본 연구의 대상 도시시설물인 가로등과 가로수에 대한 GIS 분석결과 가로등과 가로수의 탄소배출과 흡수에 대하여 시각적으로 알기 쉽게 표현이 가능하였으며, 가로등의 광원 교체를 통한 저 전력화와 가로수의 추가적인 식수를 통한 탄소배출량 저감효과 등을 분석 할 수 있음을 알 수 있었다.
분석 결과 가로등에 의한 이산화탄소 배출량은 가로등 설치 증가에 따라 지속적으로 증가함을 알 수 있었다(Table 7, Fig. 2).
셋째, 일반적인 도시시설물의 GIS 기본정보에는 저탄소 관련 정보가 포함되어 있지 않아 도시시설물의 탄소정보화를 위해서는 기존의 도시시설물관리정보에 추가적으로 탄소 배출량 및 흡수량이 포함될 필요가 있으며, 정확한 탄소정보 산정을 위한 배출량과 흡수량의 산정방안 정립이 필요함을 알 수 있었다.
첫째, 기후변화 정책에 대한 효과를 정확하게 분석하기 위해서는 도시시설물의 저탄소 정보화가 필요함을 알 수 있었다. 즉, 도시시설물의 저탄소 정보화를 통하여 기후변화 정책의 효과를 보다 빠르고 정확하게 분석하고 관리를 할 수 있음을 알 수 있었다.
첫째, 기후변화 정책에 대한 효과를 정확하게 분석하기 위해서는 도시시설물의 저탄소 정보화가 필요함을 알 수 있었다. 즉, 도시시설물의 저탄소 정보화를 통하여 기후변화 정책의 효과를 보다 빠르고 정확하게 분석하고 관리를 할 수 있음을 알 수 있었다.

후속연구

가로수 및 도심녹지에 의한 온실가스 흡수량은 정확한 배출계수가 산정될 경우 다시 계산될 수 있으며, 활동도 자료에 의한 변화 추이로 파악하는데 사용 될 수 있을 것이다.
그러나 대상 도시시설물에 대한 온실가스 배출량 및 흡수량에 대한 정보화가 이루어지지 않아 기후변화 정책의 효과를 정확하게 분석하지 못하고 있다. 또한 GIS를 이용할 경우 공간적으로 광범위하게 분포되어 있는 도시시설물을 시각적이고 체계적으로 관리할 수 있으며, GIS를 이용하여 가로등과 가로수와 같은 탄소 배출 및 흡수와 관련된 도시시설물을 정보화하여 체계적이고 효율적으로 관리하기 위한 방안을 연구할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 GIS를 이용한 도시시설물의 저탄소 관련 정보 관리 방안에 대하여 연구하고자 한다.
이를 통하여 광원 교체 등과 같은 온실가스 저감을 위한 가로등의 저 전력화와 같은 저감 사업의 성과를 정량적으로 파악할 수 있을 것이다. 또한 온실가스 흡수량 확보를 위한 가로수의 추가적인 식수를 통한 온실가스 저감효과 등을 정량적으로 분석 할 수 있을 것이다.
이러한 저탄소 정보도는 기존 활동도 자료를 이용한 수치적 표현 방법과 비교했을 때 좀 더 시각적이고 정확한 정보로 제공할 수 있으며, 공간정보를 기반으로 정보화시킴으로써 기후변화 대응과 관련한 다양한 사업 및 시스템 구축에 활용 될 수 있을 것이다.
저탄소 정보도에서 Fig 5와 같이 가로등 정보를 조회한 결과로 광원의 종류, 온실가스 배출량 등 상세한 정보가 구축된 것을 알 수 있다. 이를 통하여 광원 교체 등과 같은 온실가스 저감을 위한 가로등의 저 전력화와 같은 저감 사업의 성과를 정량적으로 파악할 수 있을 것이다. 또한 온실가스 흡수량 확보를 위한 가로수의 추가적인 식수를 통한 온실가스 저감효과 등을 정량적으로 분석 할 수 있을 것이다.
향후 본 연구에서 구축된 탄소정보 모니터링 시스템이 타 시스템과의 연계를 통하여 보다 다양한 분야에 대한 정보 제공 및 활용이 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	도로기반시설물은 어떻게 구분되는가?	도시시설물은 도시를 구성하고 있는 시설물로 건물을 포함한 일반시설물, 도로를 중심으로 구축된 도로기반시설물과 교통시설물 등을 포함하고 있는 도시기반시설물이 있다. 특히 도로기반시설물은 지상시설물과 지하시설물로 구분되며 도시를 관리하는데 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 도로기반시설물 중에서 지상시설물을 도시시설물로 정의하고 도시시설물의 저탄소 정보 현황을 분석하고자 하였다.
	가로등 정보인 광원의 종류, 온실가스 배출량 등을 통해 파악할 수 있는 것은 무엇인가?	저탄소 정보도에서 Fig 5와 같이 가로등 정보를 조회한 결과로 광원의 종류, 온실가스 배출량 등 상세한 정보가 구축된 것을 알 수 있다. 이를 통하여 광원 교체 등과 같은 온실가스 저감을 위한 가로등의 저 전력화와 같은 저감 사업의 성과를 정량적으로 파악할 수 있을 것이다. 또한 온실가스 흡수량 확보를 위한 가로수의 추가적인 식수를 통한 온실가스 저감효과 등을 정량적으로 분석 할 수 있을 것이다.
	도시시설물이란 무엇인가?	도시시설물은 도시를 구성하고 있는 시설물로 건물을 포함한 일반시설물, 도로를 중심으로 구축된 도로기반시설물과 교통시설물 등을 포함하고 있는 도시기반시설물이 있다. 특히 도로기반시설물은 지상시설물과 지하시설물로 구분되며 도시를 관리하는데 매우 중요한 역할을 하고 있다.

참고문헌 (11)

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Ko, Jai Keong, 2007, A study on greenhouse gas emission characteristics of local governments in Gyeonggi-Do, Gyeonggi Research Institute.
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McPherson, E. G., Simpson, J. R., Xiao, Q. F. and Wu, C. X. , 2008, Los Angeles 1-million tree canopy cover assessment, USDA.
Ministry Of Construction & Transportation, 2003, Notification of general program's basic design document and quality certification standards for facility management of road, water and sewage in local government, MOCT.
Nowak, D. J. and Crane, D. E., 2002 Carbon storage and sequestration by urban trees in the USA, Environmental Pollution 116, pp.381-389.

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Park, Eun Jin, 2009, Quantification of CO2 uptake by urban trees and greenspace management for C sequestration, Gyeonggi Research Institute.

저자의 다른 논문 :

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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