현재 소방방재청에서는 국가재난관리시스템(NDMS, National Disaster Management System)을 운영 중에 있으나 급경사지정보의 입력 및 관리를 위한 기능이 단순한 DB 입력 관리 기능으로 존재하고 있어 신속하고 체계적인 급경사지 관리에 어려움이 존재하고 있는 실정이다. 최근 빈번한 국지성 집중호우에 의한 우면산 산사태, 춘천 산사태 등의 대규모 산사태가 증가하고 있어 급경사지의 위험도가 급증하고 있으며, 국가 재해 재난이 빠른 추세로 증가하고 있다. 이에 대한 선제적 대응 및 관리의 고도화를 위해서는 급경사지 방재 및 관리를 위한 GIS 기반의 급경사지정보 통합관리시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 급경사지 재해 재난에 대한 선제적 대응 및 안전한 관리를 위한 국가 차원의 GIS 기술 기반의 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하였다. 급경사지정보 통합관리시스템은 급경사지 일제조사서기반의 지표면정보와 지하공간정보의 입력 및 출력 DB를 설계 구축하여 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발한 급경사지정보 통합관리시스템은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색 분석 관리를 위한 GIS모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성된다. 또한 개발한 급경사지정보 통합관리시스템에 대하여 자료저장률, 동시접속 시 시스템 안정성, 처리속도의 일관성에 대한 안정성테스트를 수행하여 급경사지정보 통합관리시스템의 연결성을 확보하였다.
현재 소방방재청에서는 국가재난관리시스템(NDMS, National Disaster Management System)을 운영 중에 있으나 급경사지정보의 입력 및 관리를 위한 기능이 단순한 DB 입력 관리 기능으로 존재하고 있어 신속하고 체계적인 급경사지 관리에 어려움이 존재하고 있는 실정이다. 최근 빈번한 국지성 집중호우에 의한 우면산 산사태, 춘천 산사태 등의 대규모 산사태가 증가하고 있어 급경사지의 위험도가 급증하고 있으며, 국가 재해 재난이 빠른 추세로 증가하고 있다. 이에 대한 선제적 대응 및 관리의 고도화를 위해서는 급경사지 방재 및 관리를 위한 GIS 기반의 급경사지정보 통합관리시스템의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 급경사지 재해 재난에 대한 선제적 대응 및 안전한 관리를 위한 국가 차원의 GIS 기술 기반의 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하였다. 급경사지정보 통합관리시스템은 급경사지 일제조사서기반의 지표면정보와 지하공간정보의 입력 및 출력 DB를 설계 구축하여 개발하였다. 본 연구를 통하여 개발한 급경사지정보 통합관리시스템은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색 분석 관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성된다. 또한 개발한 급경사지정보 통합관리시스템에 대하여 자료저장률, 동시접속 시 시스템 안정성, 처리속도의 일관성에 대한 안정성테스트를 수행하여 급경사지정보 통합관리시스템의 연결성을 확보하였다.
Recently, the National Emergency Management Agency of Korea has been operating the National Disaster Management System. Nevertheless, there are numerous difficulties in systematic controlling the steep slope DB promptly, because the system's functions in input and control for steep slope information...
Recently, the National Emergency Management Agency of Korea has been operating the National Disaster Management System. Nevertheless, there are numerous difficulties in systematic controlling the steep slope DB promptly, because the system's functions in input and control for steep slope information are merely simple. Futhermore, the hazard degrees of steep slope lands nowadays have risen suddenly in accordance with the increase rate of large scale landslides such as the landslide cases of Umyeonmountain, Chuncheon province and others or sever rain storm cases. these lead to rapid increases in frequencies of nature disasters nationally. therefore, it is needed to develop the GIS-based integrated management system for steep slope information in order to manage disasters in advance or high-degree control. This study shows the national GIS-based integrated management system to prevent the disasters that caused by steep slope lands. The integrated management system developed in this study consists of surface information input modules, realtime DB liaison modules of integrated underground information, V-world background map-based GIS, integrated management system for steep slope information user modules, realtime liaison interface modules designed for utilizing steep slope information. Also, tests about stability of data storage, system stability and consistency of processing speed were performed.
Recently, the National Emergency Management Agency of Korea has been operating the National Disaster Management System. Nevertheless, there are numerous difficulties in systematic controlling the steep slope DB promptly, because the system's functions in input and control for steep slope information are merely simple. Futhermore, the hazard degrees of steep slope lands nowadays have risen suddenly in accordance with the increase rate of large scale landslides such as the landslide cases of Umyeonmountain, Chuncheon province and others or sever rain storm cases. these lead to rapid increases in frequencies of nature disasters nationally. therefore, it is needed to develop the GIS-based integrated management system for steep slope information in order to manage disasters in advance or high-degree control. This study shows the national GIS-based integrated management system to prevent the disasters that caused by steep slope lands. The integrated management system developed in this study consists of surface information input modules, realtime DB liaison modules of integrated underground information, V-world background map-based GIS, integrated management system for steep slope information user modules, realtime liaison interface modules designed for utilizing steep slope information. Also, tests about stability of data storage, system stability and consistency of processing speed were performed.
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문제 정의
본 연구를 수행하기 위하여 급경사지와 사면 방재에 관한 연구 및 시스템에 대한 동향을 살펴보았다.
본 연구에서는 급경사지 방재 및 관리를 위한 급경사지정보 통합관리시스템 개발에 대한 연구를 수행하였다. 이에 대한 결론은 다음과 같다.
본 연구에서는 급경사지 방재용 입력 및 출력 DB를 설계･구축하였다.
이에 따라 본 연구에서는 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하고자 한다. 급경사지 재해 및 관리를 위한 급경사지정보 통합관리시스템의 주요 기능은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석･관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성하였다.
제안 방법
본 연구에서 개발한 급경사지정보 통합관리시스템은 GIS를 기반으로 하여 하드웨어시스템과 소프트웨어시스템으로 구축하였으며, OS 운영체제 및 중계시스템 설치를 통해 운영 환경을 구축하였다. 그리고 주민대피계측관리시스템과는 VPN 망을 통하여 연계 구축하였다. Fig.
이에 따라 본 연구에서는 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하고자 한다. 급경사지 재해 및 관리를 위한 급경사지정보 통합관리시스템의 주요 기능은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석･관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성하였다.
급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈은 실시간 정보제공이 가능하도록 개발하였으며, 최종 다운로드 일시에 대한 정보를 제공한다.
급경사지정보 출력 DB는 급경사지 관리 관련 시스템인 U-IT 기반의 급경사지 통합관리시스템, 급경사지 붕괴위험도 판단시스템, 급경사지 주민대피계측관리시스템에서 급경사지 방재 및 관리를 위해 필요한 정보를 기반으로 출력 DB를 설계하였다. Table 5는 급경사지 붕괴위험도 판단시스템의 출력 DB 설계테이블을 나타낸 것이다.
급경사지정보 통합관리시스템 기능구현을 위한 모듈은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석･관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성하였다. Table 6은 급경사지 통합관리시스템의 모듈별 주요 기능을 나타낸 것이다.
급경사지정보 통합관리시스템의 소프트웨어시스템의 구성은 소방방재청의 국가지진방재 통합정보시스템 지하공간 정보 DB 중 급경사지 주변 지하공간정보 DB를 INTRANET 을 통하여 급경사지정보 통합관리시스템에 연계하며, U-IT 기반의 급경사지 통합관리시스템, 급경사지 붕괴위험도 판단시스템과는 INTRANET을 통하여 연계 구축하였다. 그리고 주민대피계측관리시스템과는 VPN 망을 통하여 연계 구축하였다.
급경사지정보 통합관리시스템의 안정성테스트는 시스템 개발의 주요 참여 인력 중 10인을 대상으로 하였으며, 3차례에 걸쳐 안정성테스트를 수행하였다. 안정성테스트 항목은 자료저장의 안정성, 동시등록 시 시스템 안정성, 처리속도의 일관성으로 구성하였다.
동시접속시스템 안정성은 지표면정보 및 지하공간정보 입력, 사업 및 좌표 입력, 지도 기능 구현에 있어서 다수의 사용자 접속 시 안정성의 변화에 대하여 테스트를 수행하였다. 다수의 사용자 동시접속 시에도 기능구현에 변화가 없는 경우 안정성 높음을 나타내는 ‘1’, 일정 시간 경과 후 기능 구현이 되는 경우 안정성 보통을 나타내는 ‘0’, 그리고 기능구현이 되지 않을 경우 안정성 낮음을 나타내는 ‘-1’로 표현하여 결과값을 산정하였으며, 평균값의 산정은 3차례의 테스트 결과 높은 비율을 차지하는 결과값을 평균값으로 산정하였다.
또한 급경사지정보 통합관리시스템은 V-World 배경지도를 기반으로 하여 급경사지 검색･분석 모듈을 구성하였다. V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석 모듈은 시도 선택, 구군 선택, 읍면동 선택 기능을 통하여 급경사지 정보 확인이 가능하도록 하였다.
또한 급경사지정보 통합관리시스템의 기능은 일반사용자용과 관리자용으로 구분하여 구현하였다. 일반사용자용의 주요 기능에는 V-World 배경지도를 활용한 지도 구축, 좌표검색과 사업검색을 위한 검색기능, 통계기능, 게시판 및 자료실 활용 등이 있다.
먼저 급경사지 방재 및 관리에 관한 연구를 국내와 국외로 나누어 살펴보았다. 국내의 연구동향을 살펴본 결과, Lee et al.
본 연구에서 개발한 급경사지정보 통합관리시스템은 GIS를 기반으로 하여 하드웨어시스템과 소프트웨어시스템으로 구축하였으며, OS 운영체제 및 중계시스템 설치를 통해 운영 환경을 구축하였다. 그리고 주민대피계측관리시스템과는 VPN 망을 통하여 연계 구축하였다.
본 연구에서는 부산광역시 강서구 일대를 모델 지역으로 선정하여 급경사지정보 통합관리시스템의 운영환경 안정성테스트를 수행하였다. Fig.
셋째, 급경사지정보 통합관리시스템의 안정성 및 일관성에 대한 안정성테스트를 수행하였다. 수행 결과 자료저장 안전율은 지표면정보 입력 수행 시 96.
급경사지정보 통합관리시스템의 안정성테스트는 시스템 개발의 주요 참여 인력 중 10인을 대상으로 하였으며, 3차례에 걸쳐 안정성테스트를 수행하였다. 안정성테스트 항목은 자료저장의 안정성, 동시등록 시 시스템 안정성, 처리속도의 일관성으로 구성하였다. 자료저장의 안정성은 입력된 일제조사서 기반의 지표면정보 DB와 급경사지 주변 지하 공간정보 DB가 급경사지정보 통합관리시스템에 구축될 때 DB의 누락비율에 따라 100 %에서 차감하여 비율로써 결과 값을 산정하였다.
앞서 설계･구축한 입력 및 출력 DB를 기반으로 급경사지 방재 및 관리를 위한 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하였다. Fig.
처리속도의 일관성의 경우 지표면정보 및 지하공간정보입력, 사업 및 좌표 입력, 지도 기능 구현 시 처리속도의 일관성을 비율로 산출하여 결과값을 획득하는 방법으로 테스트를 수행하였다. 테스트 결과 처리속도의 일관성이 80 % 이상의 비율을 나타내는 경우 ‘1’, 50 % 이상의 비율을 나타내는 경우 ‘0’, 50 % 이하의 비율을 나타내는 경우 ‘-1’로 표현하여 결과값을 산정하였으며, 평균값의 산출은 동시접속시 안정성의 평균값 산출과 마찬가지로 3차례의 테스트 결과 중 높은 비율을 차지하는 값을 평균값으로 산정하였다.
첫째, 정의된 급경사지 일제조사서 기반의 지표면정보 및 지하공간정보를 입력 DB와 출력 DB로 설계･구축할 수 있었다.
대상 데이터
입력 DB는 급경사지 일제조사서 기반의 지표면정보 DB와 지반정보, 관정정보, 광산정보 및 지질정보의 지하공간 정보 DB로 구성하였다. Table 3은 급경사지 일제조사서 기반의 지표면정보 입력 DB 설계테이블을 나타낸 것이다.
데이터처리
다수의 사용자 동시접속 시에도 기능구현에 변화가 없는 경우 안정성 높음을 나타내는 ‘1’, 일정 시간 경과 후 기능 구현이 되는 경우 안정성 보통을 나타내는 ‘0’, 그리고 기능구현이 되지 않을 경우 안정성 낮음을 나타내는 ‘-1’로 표현하여 결과값을 산정하였으며, 평균값의 산정은 3차례의 테스트 결과 높은 비율을 차지하는 결과값을 평균값으로 산정하였다.
자료저장의 안정성은 입력된 일제조사서 기반의 지표면정보 DB와 급경사지 주변 지하 공간정보 DB가 급경사지정보 통합관리시스템에 구축될 때 DB의 누락비율에 따라 100 %에서 차감하여 비율로써 결과 값을 산정하였다. 자료저장의 안정성 평균값은 3차례의 테스트 결과를 항목별로 평균하여 산정하였다.
테스트 결과 처리속도의 일관성이 80 % 이상의 비율을 나타내는 경우 ‘1’, 50 % 이상의 비율을 나타내는 경우 ‘0’, 50 % 이하의 비율을 나타내는 경우 ‘-1’로 표현하여 결과값을 산정하였으며, 평균값의 산출은 동시접속시 안정성의 평균값 산출과 마찬가지로 3차례의 테스트 결과 중 높은 비율을 차지하는 값을 평균값으로 산정하였다.
성능/효과
국내외 급경사지 방재 및 관리를 위한 연구를 살펴본 결과, 국내의 경우 급경사지 DB 구축 및 활용방안제시, 기존의 구축된 데이터베이스의 활용성 검토, 급경사지 붕괴예측모형개발 및 제도적 개선방안 제시 등 다양한 분야에서 급경사지 방재 및 관리를 위한 연구가 수행되고 있음을 확인할 수 있었으며, 국외의 경우 급경사지 재해의 원인이 되는 토양 유출의 추정 및 유출 예방을 위한 방법 등을 평가하기 위한 연구가 수행되고 있었음을 확인할 수 있었다.
그러나 V-World 기반의 배경지도에 의한 기능 구현에 있어서, 동시접속 시 시스템 안정성과 처리속도의 일관성에서 1차례의 테스트 결과 보통을 나타내는 0의 결과값을 나타내 GIS 기반의 지도 구현을 통한 안정성 및 일관성 확보의 필요성을 확인할 수 있었다.
급경사지 관리 관련 시스템의 현황을 살펴본 결과, 급경사지 DB를 관리함에 있어 DB의 중복성이 높았으며, 각 기관별로 시스템이 운영됨에 따라 시스템간의 상호 연계성이 낮음을 확인할 수 있었다. 이에 따라 본 연구에서는 U-IT 기반의 급경사지 통합관리시스템, 급경사지 붕괴위험도 판단시스템, 급경사지 주민대피계측관리시스템과의 상호 연계를 위한 급경사지정보 통합관리시스템의 구축 필요성을 확인할 수 있었다.
급경사지 및 사면관리시스템의 연구동향을 살펴본 결과 국내 급경사지 및 사면에 대한 관리가 관리영역에 따라 기관별로 이루어지고 있었음을 확인할 수 있었다.
급경사지와 사면 방재에 관한 연구 및 시스템에 대한 동향을 살펴본 결과, 국내외에서 급경사지에 대한 다양한 연구가 수행되고 있어 급경사지 방재 및 관리에 대한 중요성을 확인할 수 있었으며, 급경사지 관리의 중요성이 높아진 현재 소방방재청의 급경사지 관리시스템의 경우 지자체 차원의 관리가 이루어지고 있어 통합적이고 체계적인 관리가 이루어지지 못하고 있는 실정이었으며, 이에 따라 급경사지 관리시스템의 효율성이 낮은 것으로 판단되었다.
급경사지정보 통합관리시스템의 안정성테스트 수행 결과, 자료저장의 안정성에 대한 평균은 지표면정보 입력과 지하공간정보 입력 시 각각 96.7 %와 98.7 %로 나타나 자료저장의 안정성이 매우 높은 것으로 나타났다. 동시접속시 시스템의 안정성 평균은 지표면정보 및 지하공간정보 입력, 사업 및 좌표 검색, V-World 배경지도에 의한 기능구현시 안정성 높음을 나타내는 1로 나타나 동시접속 시 시스템의 안정성이 높은 것으로 나타났다.
7 %로 나타나 자료저장의 안정성이 매우 높은 것으로 나타났다. 동시접속시 시스템의 안정성 평균은 지표면정보 및 지하공간정보 입력, 사업 및 좌표 검색, V-World 배경지도에 의한 기능구현시 안정성 높음을 나타내는 1로 나타나 동시접속 시 시스템의 안정성이 높은 것으로 나타났다. 처리속도의 일관성의 경우 동시접속 시 시스템의 안정성과 마찬가지로 평균 1의 결과값을 나타내 처리속도의 일관성이 높은 것으로 나타났다.
둘째, 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석･관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성된 급경사지정보 통합관리시스템을 개발할 수 있었다.
따라서 본 연구에서는 급경사지의 효율적 관리 및 재해･재난에 대한 국가적 차원의 일원화 된 신속한 대응을 위한 급경사지 방재 및 관리를 위한 GIS 기반의 급경사지정보 통합관리시스템 개발의 타당성을 확인할 수 있었다.
셋째, 급경사지정보 통합관리시스템의 안정성 및 일관성에 대한 안정성테스트를 수행하였다. 수행 결과 자료저장 안전율은 지표면정보 입력 수행 시 96.7 %, 지하공간정보 입력 시 98.7 %의 결과값이 나타났으며, 동시접속 시 시스템 안정성과 처리속도의 일관성은 높음을 나타내는 1의 값을 나타냈다.
급경사지 관리 관련 시스템의 현황을 살펴본 결과, 급경사지 DB를 관리함에 있어 DB의 중복성이 높았으며, 각 기관별로 시스템이 운영됨에 따라 시스템간의 상호 연계성이 낮음을 확인할 수 있었다. 이에 따라 본 연구에서는 U-IT 기반의 급경사지 통합관리시스템, 급경사지 붕괴위험도 판단시스템, 급경사지 주민대피계측관리시스템과의 상호 연계를 위한 급경사지정보 통합관리시스템의 구축 필요성을 확인할 수 있었다.
안정성테스트 항목은 자료저장의 안정성, 동시등록 시 시스템 안정성, 처리속도의 일관성으로 구성하였다. 자료저장의 안정성은 입력된 일제조사서 기반의 지표면정보 DB와 급경사지 주변 지하 공간정보 DB가 급경사지정보 통합관리시스템에 구축될 때 DB의 누락비율에 따라 100 %에서 차감하여 비율로써 결과 값을 산정하였다. 자료저장의 안정성 평균값은 3차례의 테스트 결과를 항목별로 평균하여 산정하였다.
동시접속시 시스템의 안정성 평균은 지표면정보 및 지하공간정보 입력, 사업 및 좌표 검색, V-World 배경지도에 의한 기능구현시 안정성 높음을 나타내는 1로 나타나 동시접속 시 시스템의 안정성이 높은 것으로 나타났다. 처리속도의 일관성의 경우 동시접속 시 시스템의 안정성과 마찬가지로 평균 1의 결과값을 나타내 처리속도의 일관성이 높은 것으로 나타났다. Table 7은 항목별 안정성테스트 결과를 나타낸 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
소방방재청에서 급경사지 재해･재난을 관리 및 대응하기 위하여 운영하는 것은?
소방방재청에서는 급경사지 재해･재난을 관리 및 대응하기 위하여 국가재난관리시스템(NDMS, National Disaster Management System)을 운영 중에 있으나 급경사지정보의 입력 및 관리를 위한 기능이 단순한 DB 입력･관리 기능으로 존재하고 있어 신속하고 체계적인 급경사지 관리에 어려움이 존재하고 있는 실정이다.
급경사지 재해에 대한 선제적 대응 및 관리의 고도화를 위해 필요한 것은?
따라서 급경사지 재해에 대한 선제적 대응 및 관리의 고도화를 위해서는 급경사지 방재 및 관리를 위한 국가 차원의 GIS 기반의 급경사지정보 통합관리시스템의 개발이 필요하다.
GIS 기반의 급경사지정보 통합관리시스템의 주요기능은?
이에 따라 본 연구에서는 급경사지정보 통합관리시스템을 개발하고자 한다. 급경사지 재해 및 관리를 위한 급경사지정보 통합관리시스템의 주요 기능은 지표면정보 입력모듈, 급경사지 주변 지하공간정보 DB 실시간 연계 입력모듈, V-World 배경지도 기반의 급경사지 검색･분석･관리를 위한 GIS 모듈, 급경사지정보 통합정보시스템 사용자 관리모듈, 급경사지정보 활용 연계시스템과의 실시간 연계 인터페이스모듈로 구성하였다.
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