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재난정보 3차원 GIS 서비스를 위한 Unity 기반 시각화 플랫폼 핵심모듈 개발 및 웹 시스템 구축
Development of Core Module and Web System for a Visualization Platform for the 3D GIS Service of Disaster Information using Unity 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.20 no.3, 2017년, pp.520 - 532  

강수명 (Dept. of Computer Engineering, Graduate School, Keimyung University) ,  류동하 (Institute of Spatial Information Technology Research, GEOC&I Co., Ltd.) ,  김태수 (Institute of Spatial Information Technology Research, GEOC&I Co., Ltd.) ,  박현철 (Institute of Spatial Information Technology Research, GEOC&I Co., Ltd.) ,  김진만 (Korea institute of civil engineering and building technology, Geotechnical engineering research institute) ,  정윤재 (Institute of Spatial Information Technology Research, GEOC&I Co., Ltd.)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Large-scale natural disasters such as typhoon and localized torrential downpour cause widespread human and property damages. Recently, management systems using GIS are being developed to manage such disasters from various angles. Integrated disaster management encompasses diverse areas such as predi...

주제어

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문제 정의

  • 또한, 재난 분야를 고려하지 않더라도 3차원 공간정보에 대한 활용 분야는 지속해서 관심이 증대되고 있다. [4]의 연구에 따르면 다양한 관측 센서와 자료처리 방법들이 고도화되면서 현실 세계와 가까운 3차원 공간정보를 구축하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다고 하였으며, 해당 연구에서는 웹 가시화 표준인 X3D를 기반으로 하는 3차원 공간 정보 구축 및 시스템을 개발하는 연구를 진행하였다 [4].
  • 따라서 본 연구에서는 3차원 GIS 구축을 위해 보급형 게임엔진 중 비용적으로 저렴하고, 개발자의 사용비율이 상대적으로 높은 Unity3D를 활용하여 재난관리시스템을 구축하고자 하였다. 또한 이를 통해 웹 시스템을 구축함으로서 관리자 및 사용자의 편의성을 고려한 시스템을 개발하였다.
  • 이는 기존 상용 GIS 엔진에서 제공하는 범위를 넘어설 수도 있는 것일 뿐 아니라, 다각도의 분석을 요구하는 재난 방재 전문가의 측면에서도 유동적으로 변화가 가능한 시스템을 구축해야 할 것이다. 따라서 본 연구에서는 상용 게임 엔진 중 게임 시장에서 사용 추세가 점점 증가 개발자가 접근하기 좋은 Unity3D를 활용하고자 하였다[18].
  • 본 연구는 선행 연구에서 정의한 Unity3D 기반의 GEO-SUIT(지오수트, GEO C&I - Spatial Utilized Information Toolkit)[15]를 통하여, 재난정보의 3차원 시각화 플랫폼의 핵심모듈을 개발하고 이를 통한 웹 시스템을 구축하고자 한다.
  • 본 연구에서는 앞서 언급한 것처럼 다양한 재난정보를 다각도로 표출할 수 있는 가시화 모듈과 지리정보 시스템 기반의 재난정보관리시스템을 구축하고자 하였다. 개발되는 시스템은 방대한 지리정보 데이터뿐 아니라 각종 재난 정보를 융합하여 3차원으로 가시화하여야 하다.
  • 본 연구는 선행 연구에서 정의한 Unity3D 기반의 GEO-SUIT(지오수트, GEO C&I - Spatial Utilized Information Toolkit)[15]를 통하여, 재난정보의 3차원 시각화 플랫폼의 핵심모듈을 개발하고 이를 통한 웹 시스템을 구축하고자 한다. 이 연구에서 3차원 상용 GIS 엔진의 한계를 개선하기 위해, 상용 게임엔진인 Unity 엔진을 활용하여 적절한 시각화 모듈을 구축하는 방안을 제시한다. 이를 통해, 연계되는 연구에서 개발되는 재난 정보 산정 모듈과 연동하여 3차원 실시간 표출이 될 수 있도록 하는 하드웨어 설계를 시행하였다.
  • 이 모델은 고용량의 지리정보 데이터를 전처리하고, 재난 정보를 미리 산정 가능한 애플리케이션 서버를 따로 두었다. 이를 통해 선행적인 처리를 하는 모듈을 따로 구축함으로서 Unity로 개발하는 가시화 뷰어 자체의 처리 부담을 덜어주고자 하였다. 이러한 시스템 구성은 추후 추가적인 모듈 연동이라는 과업이 발생할 시에 유지보수 측면에서 유리할 것으로 생각된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
GIS를 도입한 관리시스템이 대량으로 구축되는 이유는? 태풍 혹은 집중호우와 같은 대규모의 자연재해는 광범위한 인적 피해와 물적 피해를 발생시킨다. 이러한 재난을 다각도의 측면에서 관리하기 위하여 최근 GIS를 도입한 관리시스템이 대량으로 구축되고 있다. 이는 통합적 재난 관리가 단순한 재난 현황의 모니터링뿐 아니라, 재난을 예측하고 그 피해를 수치화 하여 피해가 직면하는 지리정보위에 맵핑하는 등의 여러 가지 산정 방법이 필요하기 때문이다[11, 14].
재난 관리를 GIS 기반으로 할 때 가능한 것은? 이는 통합적 재난 관리가 단순한 재난 현황의 모니터링뿐 아니라, 재난을 예측하고 그 피해를 수치화 하여 피해가 직면하는 지리정보위에 맵핑하는 등의 여러 가지 산정 방법이 필요하기 때문이다[11, 14]. 따라서 재난 관리는 GIS를 기반으로 할 때 현장 상황 및 분석적 측면의 정확도가 높아진다고 할 수 있으며, 이를 통해 정확하고 신속한 재난 관리 및 의사결정이 가능하다고 볼 수 있다[1-2].
과거와 비교해 달라진 현재 GIS 활용한 방법은? 과거 재난에서의 GIS 활용은 재난정보를 DEM, DSM, 위성영상 및 각종 shp파일의 융합을 통한 모델링, 분석, 예측을 할 수 있도록 하는 분석도구의 한 방편으로 사용하였다. 하지만 현재는 관리목적 혹은 정보 제공을 위한 시스템으로서 구축되고 있으며, 앞선 분석 기능을 모두 포함한 대단위의 시스템으로 구축하고 있다. 이러한 관리 목적의 전문가용 재난 관리시스템은 정보의 공유, 분산, 관리 측면과 개방 성 및 대형사용자 측면을 고려하여 과거 C/S 시스템에서 현재는 웹 시스템으로서 시스템 구축 방법을 변경하고 있다.
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참고문헌 (18)

  1. G.H. Lim, K.L. Kim, H.J. Cheong, and K.H. Lee, "Study on Construction of the Disaster Management System Using GIS Technique," Proceeding of the Conference of Korean Society of Civil Engineers, pp. 5152-5155, 2005. 

  2. K.H. Kim, "Plan for the Establishment of Scientific Disaster Management System Using GIS," Planning and Policy of Korea Research Institute for Human Settlements, pp. 40-52, 2005. 

  3. Y.J. Park, "Application of Multidimensional Geographic Information System(GIS) for Disaster Response," The Magazine of the Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol.35, No.12, pp. 83-93, 2008. 

  4. H.G. Shon, S.S. Kim, B.H. Yoo, and S.M. Kim, "X3D Based Web Visualization by Data Fusion of 3D Spatial Information and Video Sequence," Journal of the Korean Society for Geo-spatial Information Science, pp. 95-103, 2009. 

  5. T.W. Seo, C.S. Kim, J.S. Lee, and C.W. Lee, "A Study on the Convergence of Monitoring and Control System with Geographic Information System," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 14, No. 5, pp. 703-709, 2011. 

  6. J.K. Lee, I.H. Bae, and C.S. Kim, "A Design of Prototype System for Information Collection and Management Based on Disaster Site," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 15, No. 1, pp. 101-107, 2012. 

  7. W.S. Kwon, C.S. Kim, and Y.S. Kim, "Development of Detour Route and Evacuation Route Guidance System Using Disaster Information," Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol. 15, No. 1, pp. 34-42, 2012. 

  8. S.K. Kim, G.S. Song, H.B. Lee, G.H Kang, K.H. Im, and S.H. Kim, "An Efficient Use Method for Unity 3D Engine," Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference, Vol. 21, No. 1, pp. 333-334, 2013. 

  9. S.H. Yoon, "A Study On Analysis and Availability of Unity 3D Engine," Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference, Vol. 22, No. 1, pp. 323-326, 2014. 

  10. M.Y. Kim, "Developing the Core Modules of for Viz-Platform for Supporting Public Service in the City," Journal of Korea Multimedia Society, Vol. 18, No. 9, pp. 1131-1139, 2015. 

  11. D.R. Kim, S.M. Gang, D.H. Ryu, J.S. Park, and M.H. Jo, "A Plan to Provide Effective Risk Map Information by Linking a 3D Disaster Information Display System with an On-site Assistance Application," Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol. 19, No. 1, pp. 141-153, 2016. 

  12. J.H. Bae, "Design and Development for Unity 3D Game Engine using the Shooting Game," Journal of The Korean Society for Computer Game, Vol. 29 No. 1, pp. 93-100, 2016. 

  13. H.K. Jung and H.J. Park, "Web-based 3D Virtual Prototyping of Digital Products Using Unity and Leap Motion," Proceedings of the Society of CAD/CAM Conference, pp. 992- 995, 2015. 

  14. S.M. Gang, D.R. Kim, Y.J. Choung, J.S. Park, J.M. Kim, and M.H. Jo, "A Plan for a Prompt Disaster Response System Using a 3D Disaster Management System Based on High- Capacity Geographic and Disaster Information," Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies, Vol. 19, No. 1, pp. 180-196, 2016. 

  15. D.R. Kim, S.M. Gang, Y.J. Choung, J.M. Kim, and H.C. Park, "Development of an Automatic Generation System for Digital Elevation Models susing a Two-Dimesional Digital Map," Proceeding of the Conference of the Korean Association of Geographic Information Studies, pp. 54-55, 2016. 

  16. Ministry of Land Transport, Policy documents https://www.molit.go.kr/USR/policyData/m_34681/dtl.jsp?id3793 (accessed Dec., 19, 2016). 

  17. Government 3.0, Integrated disaster safety system using Big Data 'Smart Big Board' promotional video https://www.youtube.com/ watch?vM1CT-Ap0pas (accessed Dec., 20, 2016). 

  18. NAMUWIKI, Unity(Game Engine) https://namu.wiki/w/유니티(게임%20엔진) (accessed Dec., 20, 2016). 

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