[논문]드론 기반 스마트 방재 방안 연구

유순덕

doi:10.17703/jcct.2020.6.2.437

드론 기반 스마트 방재 방안 연구
Drone-based smart quarantine performance research 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.2, 2020년, pp.437 - 447

유순덕 (한세대학교 국제경영학과)

초록
AI-Helper

본 연구의 목적은 드론 기반 스마트 방역 연구로서 드론을 방재 분야에 활용을 통한 대응방안과 기대효과를 연구하는 것이다. 현행 방재업무의 문제점에 대한 검토와 이에 따른 대응안을 환경적, 시장적, 기술적 접근으로 살펴보면 다음과 같다. 첫째로 환경적 측면에서 드론 기반 관제를 활용한 방재업무의 활용 효과는 산림, 조류인플루엔자, 가축, 시설지역, 모기 유충, 해충 등 광범위한 활용과 AI 및 콜레라 등 각종 방역업무 단순화 및 효과적 방역체계 제공 할 수 있다. 둘째, 시장적 측면에서 방역방법의 신기술 도입을 통한 국내 표준화 드론을 활용한 소독방역 임무 활용에 따른 축산·가축 방역 관련 법령, 행정규칙의 기준마련, 관련 산업의 동반성장과 신시장 발굴, 가축 질병 방역에 투입되는 연간 예산 절감의 효과를 가져온다. 셋째, 기술적 측면은 (1) 새로운 가축 질병 방역형태인 다중드론 활용 소독 방역의 현장적용, (2) 드론 산업 소프트웨어 분야의 혁신, (3) 다양한 시장에 적용 가능한 드론 관제/제어 통합시스템으로 산업 다변화, (4) 빅데이터 드론 이동로 3차원 공간정보 분석 정밀 드론 교통정보제공으로 안전성 높은 비행 보장, (5) 다수의 드론 동시 자동 임무 비행이 가능하여 저비용 고효율 시스템 보급 실현, (6) 고도의 정밀 비행기술 불필요에 따른 분야별 드론 이용자 증가로 고찰되었다. 본 연구는 문헌 조사와 전문가의 의견을 기반으로 작성되어 향후 연구 분야는 드론 기반 서비스에 대한 실증적 자료를 기반으로 그 효과에 대해 입증하는 작업이 필요하다. 본 연구의 기대효과는 드론을 방재업무에 적극적 활용 지원 또는 이와 관련된 정책을 수립하는데 이바지 한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to research the countermeasures and expected effects through the use of drones in the field of disaster prevention as a drone-based smart quarantine performance method. The environmental, market, and technological approaches to the review of the current quarantine performance task and its countermeasures are as follows. First, in terms of the environment, the effectiveness of the quarantine performance business using drone-based control is to broaden the utilization of forest, bird flu, livestock, facility areas, mosquito larvae, pests, and to simplify and provide various effective prevention systems such as AI and cholera. Second, in terms of market, the standardization of livestock and livestock quarantine laws and regulations according to the use of disinfection and quarantine missions using domestic standardized drones through the introduction of new technologies in the quarantine method, shared growth of related industries and discovery of new markets, and animal disease prevention It brings about the effect of annual budget savings. Third, the technical aspects are (1) on-site application of disinfection and prevention using multi-drone, a new form of animal disease prevention, (2) innovation in the drone industry software field, and (3) diversification of the industry with an integrated drone control / control system applicable to various markets. (4) Big data drone moving path 3D spatial information analysis precise drone traffic information ensures high flight safety, (5) Multiple drones can simultaneously auto-operate and fly, enabling low-cost, high-efficiency system deployment, (6) High precision that this was considered due to the increase in drone users by sector due to the necessity of airplane technology. This study was prepared based on literature surveys and expert opinions, and the future research field needs to prove its effectiveness based on empirical data on drone-based services. The expected effect of this study is to contribute to the active use of drones for disaster prevention work and to establish policies related to them.

주제어

표/그림 (13)

표 표 1. 최근 10년간 국내 가축 질병 발생 건수 Table 1. Domestic livestock disease outbreaks in the last decade
표 표 2. 우리나라 주요 법정 가축전염병의 종류 Table 2. Types of statutory livestock epidemic in Korea)
표 표 3. 기존 방역 활용 형태의 문제점 Table 3. Problems of Existing Defense Applications)
그림 그림 1 드론을 활용한 가축 질병 예방 사례 Fig. 1 Prevention of animal disease using drones
그림 그림 2 지상관제 시스템 Fig. 2 GCS : Ground Control System
표 표 4. 기존 대비 드론을 활용한 소독 방역방법의 비교 Table 4. Comparison of Disinfection Prevention Methods Using Drones)
그림 그림 3 GCS 기반 드론운영 이력 관리 시스템 Fig 3 GCS-based drone operation history management system
그림 그림 4 공무원 재해 관리 필요 Fig 4. Need for disaster management for public officials
표 표 5. 전라남도 법정 가축전염병 발생통계 Table 5. Statistics on the outbreak of statutory livestock epidemics
표 표 6. 관계 법령 Table 6 Related laws
표 표 7. 방역관리의 문제점 Table 7. Problem of prevention management
그림 그림 5 관제 시스템 필요 드론 산업 분야 Fig. 5 Drone industry field
표 표 8. 현행 방재업무 요구사항과 드론의 활용 효과 Table 8. Current Disaster Prevention Requirements and Effects of Using Drones

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구는 드론을 방역업무에 사용함으로써 발생하는 다양한 효과에 대한 추적 연구를 하고 효율적인 방역업무를 수행할 수 있도록 관제 시스템을 도입하는 방안에 대해 고찰하였다.
본 연구의 목적은 드론 기반 스마트 방재 방안 연구로서 드론을 방재 분야에 활용을 통한 대응방안과 기대효과를 연구하는 것이다. 현행 방재업무의 문제점에 대한 검토와 이에 따른 대응안을 환경적, 시장적, 기술적 접근으로 살펴보면 다음과 같다.
본 연구의 목적은 드론 기반 스마트 방재 방안에 관한 연구 제시로서 그 효율성에 대해 고찰하는 데 있다. 이를 통해 방재업무에 대한 비용 절감과 효율성 증진으로 경쟁력 확보에 이바지할 수 있을 것이다.

제안 방법

자율비행 기반, 다중드론을 활용한 소독 방역 시스템을 통해서, 기존의 방역형태의 문제점을 개선하고, 신기술이 적용된 신 서비스에 대한 현장 실증을 통해, 가축 질병 예방에 투입되는 방역방법에 있어서 드론을 활용한 방역방법을 현장에 적용하여 실증 테스트를 수행해야 한다.

성능/효과

1가지 가축 질병 발병으로 투입되는 방역 인력은 약 2천여 명으로 가축 질병 종류와 한해 지자체에서 투입되는 연간 방역인건비(평균 약 80억 원)에 따라 그 수는 엄청난 인력이 투입되는 것을 확인 할 수 있다.
관제 시스템에 연동된 모든 드론의 비행 정보 및 공간정보는 3차원 지도 맵핑 정보로 저장 이에 따른 빅데이터 분석을 통해 드론의 3차원 비행금지 구역과 장애물 정보 이에 따른 안전비행 구역을 제공함으로 자동비행에 높은 안정성을 보장할 수 있다.
다년간의 가축전염병 발생지역/발생 시기/보균 개체 /피해 규모/날씨 등과 정보를 입력 또는 해당 정보를 보유한 서버데이터를 실시간 연동, 이러한 데이터를 분석하여 가축전염병 발생 예측 예방 방역, 주요 발생 지역에 집중 방역이 가능하며, 드론의 약제 살포량/살포밀도 제어에 따른 지자체별/지역별 방역 자원 예상수량 파악이 가능하며, 지형별 최적 비행 이동로, 비행 고도를 자동으로 파악 효과적인 방역체계를 제시한다.
둘째, 시장적 측면에서 방역방법의 신기술 도입을 통한 국내표준화 드론을 활용한 소독 방역 임무 활용에 따른 축산·가축 방역 관련 법령, 행정규칙의 기준마련, 관련 산업의 동반성장과 신시장 발굴, 가축 질병 방역에 투입되는 연간 예산 절감의 효과를 가져 온다.
드론 관련 기술이 발전하고 있으며 다양한 영역에 도입되어 활용되고 있다. 본 연구에서 드론 기술과 이를 기반으로 관제 시스템 연동을 통한 방재업무를 수행함으로써 효과적인 방재 작업을 수행할 수 있다.
둘째, 시장적 측면에서 방역방법의 신기술 도입을 통한 국내표준화 드론을 활용한 소독 방역 임무 활용에 따른 축산·가축 방역 관련 법령, 행정규칙의 기준마련, 관련 산업의 동반성장과 신시장 발굴, 가축 질병 방역에 투입되는 연간 예산 절감의 효과를 가져 온다. 셋째, 기술적 측면은 (1) 새로운 가축 질병 방역 형태인 다중드론 활용 소독 방역의 현장적용, (2) 드론 산업 소프트웨어 분야의 혁신, (3) 다양한 시장에 적용 가능한 드론 관제/제어 통합시스템으로 산업 다변화, (4) 빅데이터 드론 이동로 3차원 공간정보 분석 정밀 드론 교통정보 제공으로 안전성 높은 비행 보장, (5) 다수의 드론 동시 자동 임무 비행이 가능하여 저비용 고효율 시스템 보급 실현, (6) 고도의 정밀 비행기술 불필요에 따른 분야별 드론 이용자 증가로 논의하였다.
실증영역은 산림, 조류인플루엔자, 가축, 시설지역, 모기 유충, 해충 등 전 방역 분야에 활용이 가능한 임무 실증 내용으로 기술의 혁신을 확인 할 수 있으며, 기존 기술에 드론을 접목하여, 기존 방법으로 제한되는 사항을 혁신적으로 개선 할 수 있다.
최근 가축 질병 발생 동향 조사 결과, 고병원성 조류인플루엔자, 구제역 등과 같은 국가 재난형 가축 질병의 발생이 많으며 피해 규모도 가장 큰 것으로 파악되었다. 질병 종류별로는 결핵병의 발생 건수가 가장 높았으며, 발생 두수는 고병원성 조류 인플루엔자 엔자가 가장 많은 수준이다.
첫째로 환경적 측면에서 드론 기반 관제를 활용한 방재업무의 활용 효과는 산림, 조류 독감, 가축, 시설지역, 모기 유충, 해충 등 광범위한 활용과 AI 및 콜레라등 각종 방역업무 단순화 및 효과적 방역체계 완성을 들 수 있다. 둘째, 시장적 측면에서 방역방법의 신기술 도입을 통한 국내표준화 드론을 활용한 소독 방역 임무 활용에 따른 축산·가축 방역 관련 법령, 행정규칙의 기준마련, 관련 산업의 동반성장과 신시장 발굴, 가축 질병 방역에 투입되는 연간 예산 절감의 효과를 가져 온다.

후속연구

국가적인 연구개발 투자 총액은 완만한 증가세를 보이나, 전체적으로는 기반의 구축이나, 임상/정책연구는 상대적으로 적다. 드론 방역을 통해, 드론을 활용한 방역서비스를 통해, 연간 투입되는 예산을 절감하고, 방역 분야의 연구개발에 연구 저변확대에 활용될 수 있는 기대효과를 지닌다.
이는 기존 인력 및 이동 차량 소독방법과 소독 효과에 대한 객관적 근거 자료수집이 필요하다. 또한, 본 신 서비스를 시장에 상용화하기 위해 사전에 상용화 규제사항(법령 적, 기술적, 시장성) 등을 현장에서 테스트를 통해 확인하고, 관련 기관과 협조하여 서비스에 대한 검증이 필요하다.
방역서비스 사업은 가축 질병 예방에 투입되는 약제의 시장성과 맞물려 동반성장을 하고 있으며, 본 실증을 통해, 드론을 활용한 방역서비스 신사업이 창출될 경우, 전체 드론 관련 분야 발전에 이바지할 것이다. 또한, 방역과 관련된 사업과 드론 산업의 융합이 가능하다.
드론은 최근 들어 급속하게 성장하는 분야로 자연 재해 관측, 농업, 물류 등 다양한 산업 분야로 확장하고 있으며, 이에 맞춰 통합관제 시스템의 표준화가 절실함. 본 과제의 웹 기반 3차원 GCS는 폭넓은 호환성과 생산성으로 통합관제 시스템의 표준화를 통한 드론 산업 소프트웨어 혁신의 주역이 될 것이다.
본 드론을 활용한 가축 방역을 통해서는 드론을 활용하여, 방역에 대한 일련의 정보를 수집하고, 분석하여 사전 및 차단 방역이 가능함에 따라, 방역에 대한 국내표준화 작업이 가능할 것이다.
본 연구는 문헌 조사와 전문가의 의견을 기반으로 작성되어 향후 연구 분야는 드론 기반 서비스에 대한 실증적 자료를 기반으로 그 효과에 대해 입증하는 작업이 필요하다.
본 연구의 기대효과는 드론을 방재업무에 적극적 활용 지원 또는 이와 관련된 정책을 수립하는 데 기여한다.
본 연구의 목적은 드론 기반 스마트 방재 방안에 관한 연구 제시로서 그 효율성에 대해 고찰하는 데 있다. 이를 통해 방재업무에 대한 비용 절감과 효율성 증진으로 경쟁력 확보에 이바지할 수 있을 것이다.
이에 대단위 면적에 대한 투입인력, 장비, 시간, 비용에 효과적으로 대응하기 위해, 소독 방역 임무 장치를 드론에 부착하여, 소독하는 방법의 혁신적인 신기술에 관한 연구가 이루어져야 한다. 또한, 드론을 활용한 소독 방역 신 서비스로 국내 소독 방역 산업의 활성화 및 진일보한 기술을 통한 소독방법의 변경이 필요한 상태이다.

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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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