[논문]재난안전통신망의 현황과 미래

홍성화; 이성렬

doi:10.12673/jant.2020.24.2.115

초록
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차세대 재난망 기술로서 언급되고 있는 PS-LTE는 LTE 기술을 근간으로 공공안전 통신에 필요한 단말 간 통신, 그룹통신 등을 지원하는 통신기술이다. 현재 우리나라는 구축계획을 수립하여 PS-LTE 시스템을 설치하고 있으며, 국제적으로도 PS-LTE를 활용한 재난망 시스템 구축에 많은 노력을 하고 있다. 그러나, 관련자만 접속할 수 있는 폐쇄망의 특성상 기존 상용망과 별도 구축이 필요하며 많은 기간과 비용의 소요가 예상된다. 효율적으로 재난안전통신망을 구축하기 위해서는 무조건적인 신규 구축보다는 기존 LTE망에 보안 및 접속우선권 등의 문제를 보완하여 신규 구축하는 PS-LTE망의 연동을 고려해야 할 것이며 이를 위한 사전 검토가 매우 필요하다.

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PS-LTE, which is mentioned as a next-generation disaster network technology, is a communication technology that supports communication between terminals and group communication necessary for public safety communication based on LTE technology. Currently, Korea is establishing a PS-LTE network constr...

PS-LTE, which is mentioned as a next-generation disaster network technology, is a communication technology that supports communication between terminals and group communication necessary for public safety communication based on LTE technology. Currently, Korea is establishing a PS-LTE network construction plan and installing a PS-LTE system. The world is currently making a lot of efforts to build a disaster network system using PS-LTE. However, due to the characteristics of the closed network that only the related persons can access, it can not be operated like the existing commercial network, so it is necessary to build a new network. And it is expected that many periods and costs will be required. In order to establish a disaster safety communication network efficiently, it is necessary to consider the linkage of PS-LTE network, which is newly constructed by complementing the problems such as security and access priority to existing LTE network rather than unconditional new construction.

주제어

표/그림 (1)

표 표 1. 재난망의 특징 Table 1. The features of the disaster network.

AI 본문요약
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문제 정의

시범사업 결과, 재난망의 음영지역은 상당히 넓은 것으로 드러났고 이를 해결하기 위한 상용망과의 연동은 반드시 필요하다는 방향으로 검토 중에 있다. 이에 음영지역의 상용망과 재난안전통신망과의 연동을 위한 유기적인 기지국의 필요성에 대해서 언급하고자 한다. 음영지역의 통신연결을 위해서는 고정기지국이 제일 효율적이지만 그에 따른 시간적, 경제적 효율성은 매우 낮다고 판단된다.

제안 방법

공공부문 통신환경이 음성서비스 중심의 협대역에서 영상 및 멀티미디어 데이터서비스 기반의 광대역으로 점차 요구되어 짐에 따라 재난안전무선통신망 구축에 있어 LTE 기술을 근간으로 하는 PS-LTE 통신 방식으로 추진하게 되었다. 재난망의 기본 줄기를 형성하는 PS-LTE와별개로 철도 무선통신망(LTE-R(rail))과 해상 무선통신망 (LTE-M(maritime))의 구축도 활발히 진행되고 있으며 두 분야의 공통점은 사고발생시 대형 인명피해가 발생하기 쉬워, 대응기관 간 긴밀한 공조가 반드시 이뤄져야 한다는 점이다.
이를 위해 본 논문에서는 II에서 재난안전망의 개요와 동향에 대해 설명하고, III과 IV에서 재난안전망의 주파수 사용에 대해 논하고, 기술분석 후, 결론을 내고자한다.

대상 데이터

영국은 전국을 12개 지역으로 구분하여 2020년까지 단계별 전환을 계획하고 있으며 장비는 자체 구축 후 상용망을 임대할 계획이다. 내무부 소속 범부처 공동협업 프로그램이 운영 주체로 2015년2월에 사업자를 선정하였으며, 2020년 2월까지 구축을 추진한다.

성능/효과

재난안전 무선통신망의 고도화를 위해서는 상대적으로 환경의 영향을 적게 받고 통신품질이 양호한 1 GHz 이하 주파수 20 MHz 대역폭이 필요하다. 그러나 데이터 전송량을 증가시키기 위하여 상용망과 같은 형태의 광대역 서비스를 이용하는 것은 전파자원인 주파수의 효율성과 경제성 측면에서 적절하지 않으며, 이를 위해 구축되어 있는 상용망과의 연동을 검토하여 설치가 어려운 도서산간 지역의 이중투자를 피하고 한정된 주파수자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 추진하는 것이 현시점에서 적절할 것으로 판단된다.
기존 재난망 시스템은 각 기관별로 VHF, UHF, TETRA, iDEN 등 다양한 기술방식으로 시스템을 운용하고 있으며, 2014년 말 기준VHF 41%, TETRA 37%, UHF 15%, iDEN 3.5% 순으로 구축하여 운용하고 있는 것으로 조사되었다.
구축계획이 보류된 상태에서 세월호 참사가 발생하였고 2014년 대통령은 대국민 담화 후속 조치로서 재난안전통신망 구축사업을 2016년 확산하기로 하였다. 재난망 구축방식은 기존 상용망인 LTE 방식에서 단말간 통화기능과 그룹통화방식이 추가된 PS-LTE 방식으로 700 MHz 대역에서 자가망으로 구축하기로 결정되었다. 그러나 700 MHz 대역의 사용을 놓고 통신업계와 방송업계의 갈등으로 인해 구축이 미루어졌다.

후속연구

이러한 디지털 TRS 및 iDEN은기존 아날로그 방식에서 그 기능을 가져왔기 때문에 음성서비스 중심으로 사용될 수밖에 없으며, 향후 재난상황을 사진, 영상 등의 멀티미디어 중심으로 활용하게 되는 차세대 재난망으로 사용하는 것은 적합하지 않아 보인다. 그러나 여러 기관에서 운영 중인 시스템을 단기간에 대체할 수 없으므로 현재 구축을 진행하고 있는 PS-LTE 망과의 연동방안을 검토해야 할 것이다.
국내 재난통신망의 경우, 지속적인 통신비 인하 요구, 신규 서비스망(5G) 구축 등으로 수익창출 방안을 고민 중인 통신사업자들은 현재 재난망 구축을 단순 사업이 아닌 향후 국제시장에서의 수익모델 발굴을 위한 핵심 인프라로 인식하고 있다. 또한 비용과 효율성 측면에서 검토되고 있는 재난망과 상용망 연동을 위하여 내부적으로 자사의 이동통신망과 연동할 기술 및 비용 등의 방안을 마련하고 있을 것으로 판단된다.
보안성이 낮은 재난망은 사이버테러로 인해 국가기밀 노출, 업무혼선 등의 역효과를 초래할 수 있으며 접근성이 떨어지는 재난망은 재난 상황에서 그 역할을 다할 수 없다. 이를 해결하기 위해 보안 액세스, 신규 프로토콜도입 등 보안 확보 방안과 접근성을 높이기 위한 상용망 연동을 고려하여야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	재난안전통신망은 보안성이 요구되는 이유는?	또한, 재난안전통신망은 보안성과 접근성이 중요하다. 보안성이 낮은 재난망은 사이버테러로 인해 국가기밀 노출, 업무혼선 등의 역효과를 초래 할수있으며 접근성이 떨어지는 재난망은 재난 상황에서 그역 할을 다할 수 없다. 이를 해결하기 위해 보안 액세스, 신규 프로토콜도입 등 보안 확보 방안과 접근성을 높이기 위한 상용망 연동을 고려하여야 할 것이다.
	재난안전통신망의 정의는 ?	재난안전통신망은 “재난안전통신망 구축 기획단의 설치 및 운영에 관한 국무총리 훈령(제633호)” 의 정의에 의하면 재난 및 안전관리 기본법 제3조에 따른 재난관리책임기관·긴급구조 기관 및 긴급구조 지원기관이 재난관리업무에 활용하거나 재난현장에서의 통합 지휘에 활용하기 위하여 구축·운영하는 통합무선통신망을말한다. 즉, 평시의 공공안전과 재난상황 시의 재난구조 등을 위해 위기상황에서 능동적이고 일사불란하게 대처할 수 있는 현장지휘·상황전파 체계를 구축하고 여러 기관이 상호 간에 공통으로 활용할 수 있는 통신 인프라를 의미한다.
	협대역(narrowband) 서비스는 무엇인가?	현재 재난안전무선통신은 전송량에 따라 협대역 (narrowband), 광대역 (wideband, broadband)으로 분류된다. 협대역(narrowband) 서비스는 전송속도가 10~50 kbps로 음성 및 문자를 중심으로 한 저속데이터 서비스를 제공하며, 광대역 (wideband) 서비스는 수백 kbps급의 전송속도로 웹브라우징, 이메일, 저해상도 영상 전송이 가능하다. 역시 광대역 (broadband)인 브로드밴드 서비스는 1~100 Mbps 급의 고속데이터 전송이 가능하며, 고해상도 멀티미디어서비스 전송 등에 이용된다.

참고문헌 (9)

Z. Kaleem and K. Chang, "Public safety priority-based user association for load balancing and interference reduction in PS-LTE systems," IEEE access, vol. 4, pp. 9775-9785, 2016.

상세보기
R. Favraud, A. Apostolaras, N. Nikaein and T. Korakis, "Toward moving public safety networks," IEEE communications magazine, vol. 54, pp. 14-20, 2016.

상세보기
R. Liebhart, D. Chandramouli, C. Wong and J. Merkel, LTE for Public Safety, Hoboken, NJ : John Wiely & Sons, Inc., 2015.
R. Fantacci, F. Gei, D. Marabissi and L. Micciullo, "Public safety networks evolution toward broadband: sharing infrastructures and spectrum with commercial systems," IEEE communications magazine, vol. 54, pp. 24-30, 2016.

상세보기
A. Jarwan, A. Sabbah, M. Ibnkahla and O. Issa, "LTE-based public safety networks: a survey," IEEE communications surveys & tutorials, vol. 21, pp. 1165-1187, 2019.

상세보기
A. Adee, M. Gogate, S. Farooq, C. Ieracitano, K. Dashtipour, H. Larijani and A. Hussain, A survey on the role of wireless sensor networks and IoT in disaster management, in Geological Disaster Monitoring Based on Sensor Networks, e-Book: Springer Natural Hazards, pp. 57-68, 2018.
ETSI TR 102 445, Emergency communications (EMTEL); overview of emergency communications, Oct. 2006.
TETRA association, Wireless public safety communications network-planning considerations, Aug. 2012.
ETSI TR 102 022, User requirements specification; mission critical broadband communication requirements, Aug. 2012.

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