공간정보 기반 실감형 재난관리를 위한 3D 안전상태정보 플랫폼 아키텍처 설계 방안에 대한 연구 A study on 3D safety state information platform architecture design for realistic disaster management based on spatial information원문보기
소방안전 및 재난관리를 위해 3차원 공간정보를 활용하는 연구가 일부 시도되고 있으나 실제 현업에 적용하기는 아직 많이 미흡한 상황이다. 특히 많은 사람들이 이용하는 다중이용시설물의 경우 시설물의 복잡성, 용도의 다양성, 이용자의 특수성 등으로 인해 재난재해 발생 시 신속한 대응에 더 취약한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 다중이용시설물의 효율적 재난관리를 위해 3차원 공간정보와 시변 안전상태정보를 융합한 3D 안전상태정보 플랫폼 개발방안을 제시하였다. 세부적으로는 첫째 재난관리플랫폼 관련 기존 개발 및 연구 사례를 조사 분석하고, 다중이용시설물의 관리현황 및 다양한 현업 사용자들의 요구분석을 수행하였으며, 둘째 분석된 결과를 기반으로 세부 연구대상시설물을 선정하고 발생 가능한 다양한 시나리오를 작성하였다. 마지막으로는 플랫폼 아키텍처 설계방안 및 해당 플랫폼에서 제공 가능한 다섯 가지 서비스 항목을 제시하였다. 해당 연구 성과들은 향후 3D 안전상태정보 플랫폼 개발을 위한 기반으로 활용될 예정이며, 이를 통해 다중이용시설물의 안전성 향상과 재난취약계층에서의 피해최소화에 기여할 것으로 기대된다.
소방안전 및 재난관리를 위해 3차원 공간정보를 활용하는 연구가 일부 시도되고 있으나 실제 현업에 적용하기는 아직 많이 미흡한 상황이다. 특히 많은 사람들이 이용하는 다중이용시설물의 경우 시설물의 복잡성, 용도의 다양성, 이용자의 특수성 등으로 인해 재난재해 발생 시 신속한 대응에 더 취약한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 다중이용시설물의 효율적 재난관리를 위해 3차원 공간정보와 시변 안전상태정보를 융합한 3D 안전상태정보 플랫폼 개발방안을 제시하였다. 세부적으로는 첫째 재난관리플랫폼 관련 기존 개발 및 연구 사례를 조사 분석하고, 다중이용시설물의 관리현황 및 다양한 현업 사용자들의 요구분석을 수행하였으며, 둘째 분석된 결과를 기반으로 세부 연구대상시설물을 선정하고 발생 가능한 다양한 시나리오를 작성하였다. 마지막으로는 플랫폼 아키텍처 설계방안 및 해당 플랫폼에서 제공 가능한 다섯 가지 서비스 항목을 제시하였다. 해당 연구 성과들은 향후 3D 안전상태정보 플랫폼 개발을 위한 기반으로 활용될 예정이며, 이를 통해 다중이용시설물의 안전성 향상과 재난취약계층에서의 피해최소화에 기여할 것으로 기대된다.
Although some studies have been attempted to utilize 3D spatial information for fire safety and disaster management, it is still not enough to apply it to actual work. Especially, in case of multi-use facilities, many facilities are more vulnerable to rapid response in the event of a disaster due to...
Although some studies have been attempted to utilize 3D spatial information for fire safety and disaster management, it is still not enough to apply it to actual work. Especially, in case of multi-use facilities, many facilities are more vulnerable to rapid response in the event of a disaster due to complexity of facilities, diversity of usage, and specificity of users. In this paper, we propose a method to develop a 3D safety status information platform that combines 3D spatial information and time - varying safety status information for efficient disaster management of multi-use facilities. In detail, first, we analyze the use cases of existing disaster management platform and the needs of business users. Second, based on the analyzed results, target facilities were selected and possible scenarios were created. Finally, we developed platform architecture design and service development strategy. The research results will be used as a basis for future 3D safety status information platform development. This will contribute to improving the safety of multi-use facilities and minimizing damage to disaster vulnerable groups.
Although some studies have been attempted to utilize 3D spatial information for fire safety and disaster management, it is still not enough to apply it to actual work. Especially, in case of multi-use facilities, many facilities are more vulnerable to rapid response in the event of a disaster due to complexity of facilities, diversity of usage, and specificity of users. In this paper, we propose a method to develop a 3D safety status information platform that combines 3D spatial information and time - varying safety status information for efficient disaster management of multi-use facilities. In detail, first, we analyze the use cases of existing disaster management platform and the needs of business users. Second, based on the analyzed results, target facilities were selected and possible scenarios were created. Finally, we developed platform architecture design and service development strategy. The research results will be used as a basis for future 3D safety status information platform development. This will contribute to improving the safety of multi-use facilities and minimizing damage to disaster vulnerable groups.
이에 본 연구에서는 도시 내 다중이용시설물을 대상으로 공간정보 기반의 3D 안전상태정보 플랫폼 개발을 위해, 첫째 기존 국내외 재난관리플랫폼 개발 활용 사례를 조사・분석하고, 현업 사용자들의 요구분석을 수행하였다.
제안 방법
본 연구에서는 다중이용시설물을 대상으로 활용가능한 3D 안전상태정보플랫폼 개발을 위해 기존 유사 재난 플랫폼 사례를 조사·분석하였고, 다중이용시설물 관리자를 대상으로 사용자 요구분석을 수행하였다. 또한 세부 연구대상 시설물을 선정하고 해당 대상시설물에서 화재, 지진 등 재난발생시 가능한 시나리오를 작성하였으며, 이를 기반으로 3D 안전상태정보 플랫폼의 아키텍처와 기능범위를 도출하고 주요 서비스 항목을 제시하였다. 주요 서비스는 크게 다섯가지를 도출하였는데, 첫째 실시간 센싱정보 및 CCTV 기반 모니터링 서비스, 둘째 모바일 및 방송 연계 재난위험 알람 서비스, 셋째 시뮬레이션 기반 건물의 구조적 피해예측 서비스, 넷째 상황별/대상자별 최적 대응안내 서비스, 다섯째 유관기간 최적 정보 제공 서비스이다.
본 연구에서는 다중이용시설물을 대상으로 활용가능한 3D 안전상태정보플랫폼 개발을 위해 기존 유사 재난 플랫폼 사례를 조사·분석하였고, 다중이용시설물 관리자를 대상으로 사용자 요구분석을 수행하였다. 또한 세부 연구대상 시설물을 선정하고 해당 대상시설물에서 화재, 지진 등 재난발생시 가능한 시나리오를 작성하였으며, 이를 기반으로 3D 안전상태정보 플랫폼의 아키텍처와 기능범위를 도출하고 주요 서비스 항목을 제시하였다.
대상 데이터
다중이용시설물 관련 관리기관 사용자 요구분석을 통해 얻어진 결과를 기반으로 연구대상 건축물의 만족조건은 첫째 인구밀집도가 높은 다중이용건축물, 둘째 재난 안전 피난약자(어린이, 노약자, 환자, 장애인 등) 이용 건축물, 셋째 주기적인 소방활동 점검대상 건축물 및 시설물, 넷째 재난안전 및 소방관련 센서 설치 운영 시설물, 다섯째 개발시스템 이관 및 운영관리 조직(인원) 보유로 도출되었다. 해당 요구조건을 만족하고 관리자(사용자)의 추천을 고려하여 최종 압축된 연구대상 다중이용시설물로 요양시설, 학교, 노후건축물이 선정되었으며, 각 대상건축물의 요인별 분석 결과는 Table 1과 같다.
성능/효과
넷째 상황별/대상자별 최적 대응안내 서비스에서는 화재, 지진, 건축물 붕괴 등 각종 재난 유형에서 건물 내 발생 위치, 확산 등에 따라 변동되는 재난상황에 맞추어 대응팀(상황관리자, 긴급대응반, 대피반) 재실자 및 소방본부 등 대상자별로 행동 혹은 인지해야할 필요정보들 (위기상황대응매뉴얼에 따른 행동요령 제공, 상황별 변동되는 최적 대피경로 제공, 상황별 최적 대응방안 제공 등)을 선택적이고 중점적으로 제공함으로써 급박한 상황에서 신속한 대응이 가능하도록 한다.
또한 세부 연구대상 시설물을 선정하고 해당 대상시설물에서 화재, 지진 등 재난발생시 가능한 시나리오를 작성하였으며, 이를 기반으로 3D 안전상태정보 플랫폼의 아키텍처와 기능범위를 도출하고 주요 서비스 항목을 제시하였다. 주요 서비스는 크게 다섯가지를 도출하였는데, 첫째 실시간 센싱정보 및 CCTV 기반 모니터링 서비스, 둘째 모바일 및 방송 연계 재난위험 알람 서비스, 셋째 시뮬레이션 기반 건물의 구조적 피해예측 서비스, 넷째 상황별/대상자별 최적 대응안내 서비스, 다섯째 유관기간 최적 정보 제공 서비스이다.
후속연구
이러한 연구결과를 기반으로 향후 본격적인 3D 안전 상태정보 플랫폼 개발이 수행될 예정이며, 테스트베드 실증을 거쳐 실제 다중이용시설물의 재난안전상황을 관리하고 대응할 수 있도록 시스템 이관 등 상용화를 추진할 예정이다. 본 기술이 성공적인 상용화를 통해 확산된다면 다중이용시설물의 안전성과 재난대응역량을 향상시킴과 동시에 특히 노인, 어린이, 환자 등 재난취약계층에서의 피해를 최소화하고 안전한 삶을 영위하는데 도움을 줄 수 있으리라 기대된다.
이러한 연구결과를 기반으로 향후 본격적인 3D 안전 상태정보 플랫폼 개발이 수행될 예정이며, 테스트베드 실증을 거쳐 실제 다중이용시설물의 재난안전상황을 관리하고 대응할 수 있도록 시스템 이관 등 상용화를 추진할 예정이다. 본 기술이 성공적인 상용화를 통해 확산된다면 다중이용시설물의 안전성과 재난대응역량을 향상시킴과 동시에 특히 노인, 어린이, 환자 등 재난취약계층에서의 피해를 최소화하고 안전한 삶을 영위하는데 도움을 줄 수 있으리라 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
3D 안전 상태정보 플랫폼이란?
공간정보 기반의 실감형 재난관리를 위한 3D 안전상 태정보 플랫폼의 본격적인 개발을 위해서는 기본적인 아 키텍처 설계 및 서비스 개발방안이 필요하다. ‘3D 안전 상태정보 플랫폼’이란 표준안전모델 및 시변 안전상태정 보를 기반으로 대상물의 안전상태현황을 3차원으로 표 출하여 관리하고, 다양한 재난안전서비스를 제공하는 플 랫폼을 의미한다. 세부적으로는 3차원 실내외 공간정보 를 기반으로 대상지역 건축물 및 시설물의 표준안전모델 을 플랫폼에 탑재하여 사건 및 시간에 따라 변동되는 안 전상태 현황정보를 주기적으로 갱신하여 3차원적으로 가시화하고, 위험알람, 건물의 구조적 피해예측, 피해저 감방안 및 외부 연계 등의 서비스 기능을 제공한다.
3D 안전 상태정보 플랫폼은 세부적으로 어떤 서비스 기능을 제공하는가?
‘3D 안전 상태정보 플랫폼’이란 표준안전모델 및 시변 안전상태정 보를 기반으로 대상물의 안전상태현황을 3차원으로 표 출하여 관리하고, 다양한 재난안전서비스를 제공하는 플 랫폼을 의미한다. 세부적으로는 3차원 실내외 공간정보 를 기반으로 대상지역 건축물 및 시설물의 표준안전모델 을 플랫폼에 탑재하여 사건 및 시간에 따라 변동되는 안 전상태 현황정보를 주기적으로 갱신하여 3차원적으로 가시화하고, 위험알람, 건물의 구조적 피해예측, 피해저 감방안 및 외부 연계 등의 서비스 기능을 제공한다.
과기정통부에서 추진 중인 핵심플랫폼 사업은?
국내에서의 재난플랫폼 관련 기술개발은 주로 행정안전부, (구)과기정통부, 국토교통부 등 정부부처 및 공공 기관위주로 관련 R&D 및 재정사업 등을 추진하고 있으 며, 일부 학교 등에서 요소기술관련 연구를 수행 중에 있다. 행정안전부에서는 “시나리오 기반 대형복합재난 확산예측 기술개발(‘17~’18)”을 통해 복합재난 발생 시 를 대비한 모형간 최적 연계 모델링 기반을 구축하고 스마트빅보드 개발을 통해 빅데이터 및 ICT 기술을 접목한 지자체용 스마트 재난상황관리시스템을 개발하였으며, 과기정통부에서는 6개 핵심플랫폼 사업 중 “재난안전정보 공유플랫폼(‘16~’20)”, “지능형 위험분석 피해 예측 기반의 화재상황 대응플랫폼(‘17~’20)”, “다매체 기반의 멀티미디어 재난정보전달 플랫폼(‘18~’21)” 등을 시작으로 핵심플랫폼 기술개발을 지속 추진 중에 있 다[2]. 국토부에서는 “수변구조물 통합안전관리 플랫폼 (‘13~’18)” 사업을 통해 전자정부 프레임워크를 기반으 로 수변구조물의 실시간 통합안전성을 평가하고 피해분 석과 복구를 지원하는 의사결정지원시스템을 포함하고 있다[6].
참고문헌 (8)
M. Park, "Disaster Management of Building and Distributed Simulation Platform", Journal of Architectural Institute of Korea, Vol.57, No.3, pp.32-36, 2013.
Ministry of Science, ICT and Future Planning, Technical Report, Disaster Safety Platform Technology Development Project, Korea, pp.1-2. 2015.
E. Oh, S. Lee, E. Shin, T. Kang and Y. Lee, "A Framework of Realtime Infrastructure Disaster Management System based on the Integration of the Building Information Model and the Sensor Information Model", Journal of KOSHAM, Vol.12, No.6, pp.007-014, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.9798/KOSHAM.2012.12.6.007
R. Ryu, and Y. Seung, "A Basic Study of iBUM Development based on BIM/GIS Standard Information for Construction of Spatial Database", Journal of Korea Spatial Infomation Society, Vol.22, No.5, pp.27-41, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.12672/ksis.2014.22.5.027
S. Gang, D. Ryu, T. Kim, H. Park, J. Kim and Y. Choung, "Development of Core Module and Web System for a Visualization Platform for the 3D GIS Service of Disaster Information using Unity", Journal of Korea Multimedia Society, Vol.20, No.3, pp.520-532, 2017. DOI: https://doi.org/10.9717/kmms.2017.20.3.520
Integrated Safety Management Research Center for Waterside Structures, PR brochure, Intergrated safety management platform for water infrastructure(WINS'), Korea, pp.6-7, 2016.
S. Part, C. Hong, C. Youn, and G. Kim, "A Study on the Implementation of a Disaster Countermeasure Integrated Information Platform for Complex Skyscraper Facilities", Conference Proceedings of KSCE, pp.8-9, 2017.
H. Seo, G. Min, and D. Jung, "On the development of a scenario-based disaster safety information platform", Journal of Korea Intelligent Information Systems Society, pp.64-65, 2017.
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