The Hazard Viz-platform for the Establishment of Heatwave Response Strategies

폭염 대응전략 수립을 위한 폭염위험도 시각화 플랫폼

Abstract

Recently, the earth's highest temperature is rising due to severe climate change and heat wave. In addition, due to the increase of elderly population over 65, the number of heat patients is also increasing. In particular, the elderly who live alone in poor living environments, the lower income group, and the socially disadvantaged, such as children and pregnant women, are exposed to the dangers of heat waves, so the government's practical measures are urgently needed. In this study, we will build a visualization platform for each level of heat wave and provide the necessary countermeasure solution according to the heat wave risk. "The Hazard Visualization Platform for Heatwave" provide not only simple information, but also a customized safety service for citizens to prevent heatwaves, respond to heatwaves, and utilize heat wave information.

1. 서론

최근 전지구적으로 심각해지는 기후변화와 폭염으로 인해 매년 최고 기온을 갱신하고 있다. 지구온난화 등으로 전 세계적으로 지속적인 폭염관련 건강피해가 증가하고 있으며, 우리나라의 경우도 여름철 평균기온의 상승, 폭염일수 빈도와 강도가 해마다 상승하고 있다[1]. 지난 2012년 국립기상연구소는 태풍, 대설, 폭우, 폭염 등 국민의 건강과의 관계를 조사한 결과 인명피해가 가장 많은 기상재해가 폭염이라고 밝힌 바 있다[2]. 폭염은 지역특성에 따라 취약정도가 다르게 나타나며, 고령화로 인한 65세 노인인구가 증가함에 따라 한여름 폭염이 지속되는 가운데 무방비 상태로 생활하는 독거노인 쪽방촌과 같은 지역은 열노출로 인한 온열환자가 속출하는 실정이다. 2019년 8월 발표한 질병관리본부 통계에 따르면[3] 5월20일∼8월9일까지 열사병, 온실신 등 온열질환으로 신고된 환자 수만 총 1,257명, 사망자 7명 등으로 심각한 사회문제로 인식되어야할 시점이다.

아래 Fig. 1에 따르면 온열질환 응급실감시체계가 운영된 이래 2018년 온열질환자가 급증하였으며, 7월 하순에서 8월 초순에 강한 폭염의 지속으로 온열환자 및 사망자가 이 시기에 집중적으로 발생하였다[4].

Fig. 1. The trend of heat patients due to heat wave (statistics for 2018).

2018년 서울시의 최고 기온은 위의 Fig. 2와 같이 39.6도로 111년의 기상관측 역사상 최고의 기록이었고, 열대야 지속일수도 26일로 1973년 이래 최장기간을 기록하여 앞으로 기후변화로 서울시는 21세기 후반 즈음에는 조건에 따라 지금보다 5.2도 더 상승할 것으로 전망하고 있다[5].

Fig. 2. 2018 Seoul’s highest temperature by day (left) and years above 37℃ (right).

이와 같이 서울과 같은 대도시의 경우 초고층 빌딩 및 도시교통현황, 도시개발로 인한 도시면적 비율과 같은 취약요소들이 증가함에 따라 폭염의 일상화, 심화현상으로 인한 인명피해 및 경제적 손실 또한 급증할 것으로 예상한다.

따라서 본 연구에서는 폭염 위험군과 지역의 물리적 특성 등 도시의 취약요소를 고려하여 폭염대응전략을 위한 플랫폼을 제안한다. 이는 폭염위험도에 따른 대응전략 시각화 플랫폼으로 온열질환에 대한 선제적 예방과 대응, 폭염위험도의 정도와 심각성을 시각화하여 시민계층 누구나 쉽게 접근가능한 시민참여형의 온열질환자체예방체계 운영을 지원하고자 한다.

2. 폭염의 특성과 취약계층

2.1 기후변화와 폭염

산업혁명 이후 인간활동에 의하여 지속적으로 다량의 온실가스가 대기로 배출됨에 따라 지구대기 중 온실가스의 농도가 증가하였고 지구의 표면온도가 과도하게 증가되어 지구온난화라는 현상을 초래하고 있다. 이러한 기후변화는 폭염, 폭우, 내륙과 연안지역의 범람, 산사태, 대기오염, 가뭄과 물부족, 해수면 상승 및 폭풍 해일 등이 발생되어 도시지역의 시민과 자산, 경제 및 생태계의 위험을 초래함에 따라 필수적 공공인프라가 갖추어지지 않거나 기후변화의 노출정도가 높은 도시의 경우 이러한 위험은 더욱 심각하게 나타날 것이다[6]. 우리나라의 경우 지난 100년간 1.5도 지표면 온도가 상승하여 기후변화의 진행속도가 세계 평균을 상회하고 있는 실정으로 앞서 언급한 자연환경적 측면의 피해뿐 만 아니라 사회적 측면에서 이재민 발생, 재산피해 등 경제적 손실이 발생한 것으로 추정되고 건강문제를 악화시키는 요인으로 작용되고 있다.

일반적으로 하루 평균 최고 기온이 33도 이상일 때를 ‘폭염’이라고 하고 일일 최고기온이 33도 이상이 2일 이상 지속될 것으로 예상될 때 ‘폭염주의보’를 발령하게 된다[7]. 폭염은 열사병, 열경련 등의 온열질환을 유발하고 심하면 사망에 이르게 되는 심각한 인명피해는 물론 가축·수산물 폐사, 여름철 전력사용량 급증 등으로 인한 재산 피해를 초래한다. 장기간의 무더위와 폭염이 지속될 경우 개인의 건강안전과 쾌적한 도시환경을 위협하고, 아래 Table 1과 같이 궁극적으로는 사회·경제적 침체로 인한 악역향을 초래하게 된다[8].

Table 1. Social burden types by heat wave

따라서 폭염이 재난으로 관리되어야 하는 근거로 2018년 이후 폭염이 지속되는 일수가 늘어나 119 구급활동 건수가 급증하였고, 고령자, 임산부, 어린이와 같은 사회적 약자는 물론 일반 젊은 층의 구조요청 비율도 매우 높아지고 있어 향후 전방위적인 폭염대책이 요구되는 상황이다.

2.2 폭염취약계층의 특성

온열질환은 세부적으로 열사병, 열탈진, 열피로 등으로 나뉘며, 폭염으로 즉각 반응하여 사망에 이르는 열사병은 가장 치명적인 것으로 2017년까지 온열질환으로 인한 사망자 평균 10여 명에서 2018년 48명으로 크게 증가하였다[9]. 이와 같이 폭염은 큰 피해와 손실을 야기하고 있으며, 기상요건 외에 사회구조, 경제 및 환경적 여건에 의해 결정된다. 기온상승에 따른 환자 증가패턴은 지역 및 사회적 여건에 따라 다르게 나타나는데 기온상승에 따른 온열환자 발병률은 고령자, 저소득자와 제조업, 농업, 어업, 공공국방에 종사자들에게서 높게 나타났으며, 우리나라의 경우 상대적으로 고령층, 취약계층, 농업 및 어업종사자가 많은 임실, 남해, 광양 등지에서 온열질환자 발별률이 높게 관측됐다[10].

보건복지부의 질병관리본부에서는 온열질환 감시체계를 운영하고 있으며 특히 열파는 질병의 발병률을 증가시키거나 심하면 사망에 이르게 하여 폭염취약계층에게는 치명적인 영향을 끼치게 되는데[11], 폭염취약계층의 특성을 정리하면 아래 Table 2와 같다[12].

Table 2. Vulnerable populations of their risk factor

이와 같이 선행연구들과 보고서에 따르면 기후변화에 민감한 집단은 크게 4부류로 첫째, 노인 및 영유아, 둘째, 만성질환자, 셋째, 사회경제적 지위가 낮은 집단, 넷째, 특정 직업에 종사하는 집단으로 분류하고 있다. 특히 건강의 불평등과 대물림은 건강결정 요인 중 열악한 환경여건이라는 외부조건에 의하여 가중될 수 있는데, 저소득층은 환경 여건이 열악하여 건강 수준이 더욱 악화될 수 있고, 경제적 대응력이 상대적으로 낮은 저소득층의 질병보유자의 경우 더 힘든 상황을 맞이할 수 있다[13].

2.3 온열질환과 예방수칙

폭염이란 매우 심한 더위를 뜻하며 폭염으로 인한 온열질환으로 인체건강에 심각한 피해를 줄 수 있다. 사람의 인체가 견딜 수 있는 체온의 상한선은 41도로 그 이상의 고체온에서는 체세포의 장애, 전신성 피하출혈이나 장기부전이 일어나며, 42.2도 사이의 고체온이 지속되면 혼수상태나 사망에 이르게 된다[14]. 열에 장시간 노출될 경우 발생하는 온열질환은 열사병, 열탈진, 열경련, 열실신, 열부종, 열발진 등이 있으며 특성은 아래 Table 3과 같다¹⁾.

Table 3. The heat vulnerable class and characteristics

이와 같이 폭염은 인체에 심각한 악영향을 미칠 수 있기 때문에 기상청 기준의 폭염특보²⁾를 내리는데, 일 최고기온이 33도 이상인 상태가 2일 이상 지속될 경우 폭염주의보를 발령하고, 일 최고 기온이 35도 이상인 상태가 2일 이상 지속될 것으로 예상될 경우에는 폭염경보를 발령한다. 또한 폭염대비책[15]으로 아래 Fig. 3과 같이 정부 또는 지자체별로 폭염대비 건강수칙이나 행동요령 등을 제공하여 건강수칙 준수와 온열질환주의를 당부하고 있다.

Fig. 3. Health rules and behavioral tips against heat wave by local governments.​​​​​​​

그러나 현재 최첨단의 수퍼컴퓨터가 만들어 준 분석결과 토대로 만들어지는 기상자료나 공공서비스로는 부족하고, 평상 시 폭염 대비 수준이나 언제 어디서 누가 폭염에 가장 위험한지, 위험수준이 얼마정도인지 등 정교하게 경고하고, 대비책을 세워서 가이드할 수 있는 시스템 구축이 사상자를 줄이고 폭염에 대비할 수 있는 체계가 만들어질 것이다[16].

3. 폭염위험도 및 폭염 취약성 지표

3.1 폭염위험도의 개념

환경부는 전국 229곳의 기초 지자체를 대상으로 기상청 기후전망 시나리오를 활용하여 2021∼2030년 ‘폭염위험도³⁾’를 5단계(매우 높음-높음-보통-낮음-매우 낮음)로 평가 결과를 공개하였는데, 이는 심각해지는 폭염을 대비하고 기후변화 적응 관점에서 지역의 중장기적 대응력 제고를 위한 것이다[17]. 최근 유례없는 폭염으로 인해 건강상, 재산상의 피해가 크게 발생하고 있으며, 또한 폭염으로 인한 온열질환으로 사망자도 속출하고 있어 폭염에 취약한 계층의 관리가 시급한 시점이다. 현재 제공되는 폭염위험도의 산출방법은 위해성, 노출성, 취약성에 각각 가중치를 부여한 후 합산하고, 공간해상도는 기초지자체 229개 시군구를 중심으로 시간범위는 2021∼2030년을 기준⁴⁾으로 하고 있으며 폭염위험도를 시각화한 ‘폭염위험지도’는 위의 Table 4와 같은 형태로 분석결과를 시각화하여 제공하고 있다.

Table 4. The heatwave risk map​​​​​​​

* When the greenhouse gas reduction policy is significantly realized(Density of CO2 540ppm, 2100)

** Greenhouse gas emissions in the current trend(Density of CO2 940ppm, 2100)

이와 같이 기상청 기후전망 시나리오(RCP4.5)⁵⁾에 따라 분석한 결과 우리나라의 2021∼2030년 폭염위험도는 기준년도(2001∼2010년) 대비 크게 증가할 것으로 예측하고 있는데, ’폭염 위험도‘가 ’매우 높음‘ 지역은 19곳에서 48곳으로 ’높음‘ 지역은 50곳에서 78곳으로 증가하였고 반면 ’낮음‘ 지역은 64곳에서 32곳, ’매우 낮음‘ 지역은 16곳에서 6곳으로 감소하는 것으로 분석됐다[18].

따라서 기상청은 한반도의 폭염대응전략으로 폭염위험수준을 관심-주의-경계-심각의 4단계에 따라 발생할 수 있는 피해상황과 행동요령 등을 산업분야별로 제공하는 ‘폭염영향예보 서비스’를 2019년 6월1일부터 시행하고 있다[19]. 폭염영향예보서비스는 한눈에 폭험위험을 인지할 수 있도록 폭염위험수준은 관심-초록, 주의-노랑, 경고-주황, 위험-빨강 등 신호등색으로 표현하고 대응요령을 위의 Fig. 4와 같이 표현하고 있다.

Fig. 4. 2019 Heat wave impact forecast Mobile version (left) and heat wave impact forecast linked to heat wave news (right).​​​​​​​

3.2 폭염 취약성 지표의 활용

전 세계적인 폭염현상은 기후변화를 가장 큰 원인으로 꼽고 있으며, 기후변화에 따른 영향은 도시마다 서로 다른 환경조건에 따라 그 정도가 달라 취약성도 다르게 나타나므로 기후변화 취약성평가가 폭염대응전략 수립에 근거가 된다. 기후변화로 인한 폭염의 피해로부터 대응하기 위하여 지역적 차원의 기후노출정도와 민감도, 적응능력을 고려한 생활단위의 취약지역을 선정하고 있다. 앞에 제시한 Fig. 5와 같이VESTAP⁸⁾은 IPCC⁹⁾의 취약성 개념을 바탕으로 기후변화의 노출(exposure), 민감도(sensitivity), 내부요인인 적응능력(adaptive capacity)을 포함한 함수를 이용한 ‘취약성 지수’를 산출하여 기후변화 취약성 평가를 진행하고 있으며, 민감도 부분에서 ‘기초생활수급자의 비율’, ‘65세 이상 인구수’, ‘독거노인(65세 이상)의 비율’ 등의 지표를 통해 기후변화 취약성을 평가하고 있다[20].

Fig. 5. The approach to climate vulnerability assessment applying the concept of vulnerability to climate change.​​​​​​​

아래 Fig. 6에서와 같이 폭염 또한 지역에 따라 폭염취약성지수¹⁰⁾가 다르게 나타나 지역 맞춤별 대책 추진이 필요한 상황이며, 고령자나 영유아 등의 기후변화에 대한 취약계층이 많으면서 인구대비 소방인력과 같은 적응능력이 부족한 곳이 폭염에 매우 취약한 것으로 나타났다.

Fig. 6. The heat wave vulnerability index and statistics.​​​​​​​

기후변화에 대응역량은 지역적, 개인적 능력에 따라 다르게 나타나는데, 같은 서울시 산하라도 각 구별 기후변화나 재해별 대응 능력의 큰 차이를 보이는 것으로 나타났고, 지역마다 인구구조, 도로상태(도로포장률), 상대적 인구밀도, 녹지비율, 수공간의 확보 등의 여건이 달라 폭염대응능력의 차이가 있는 것으로 나타났다. 또한 연령, 성별, 질병유무와 같은 건강상태 등 개인이 갖고 있는 신체적 특성에 따라서 기후노출에 반응하는 정도의 차이가 발생한다. 따라서 작은 지역 내에서, 같은 기후노출에서도 개개인의 민감도나 적응능력의 차이로 기후변화 취약계층은 더 민감하게 반응한다는 것에 주목하여야 한다.

또한 기후변화에 따른 건강취약성 평기지표 연구[21]에 의하면 기후요소의 분포 및 영향, 특정 건강영향의 지역적 분포, 환경적 영향, 건강영향별 취약계층, 사회여건과 건강발원요소, 보건의료체계 등이 건강 취약성에 미치는 요소로 제시되었다. 따라서 폭염취약성 지수 분석은 기후변화의 부정적 영향에 민감한 정도 또는 견딜 수 있는 정도를 평가하기 위한 것이며, 기후노출정도나 인구특성 등의 여건에 따라 기초지자체별로 폭염취약성의 상대적인 편차가 크게 나타난다.

앞에서 언급한 폭염 위험도나 폭염취약성 지수는 폭염피해 저감을 위한 정책 사업에 활용되고 공공서비스 개발에 기준이 되고 있으며, 선행연구를 기반으로 폭염위험도와 폭염취약성 평가지표의 세부항목과 내용을 요약해보면 아래 Table 5와 같다.

Table 5. Heat wave risk and heat wave fragility evaluation index​​​​​​​

3.3 폭염 위험도 시각화 사례분석

폭염을 비롯하여 지속적으로 발생하는 재난재해 상황을 관리할 수 있는 방안들이 다양하게 제시되고 있으나 실질적으로 재난재해 관리자나 결정자 또는 재난재해대응을 위한 공공서비스에 활용할 수 있는 체계를 미흡한 실정이다. 특히 위급한 재난재해 상황관리를 위한 재난안전데이터를 쉽게 파악하고 대처할 수 있는 시급정도나 위험도의 코드체계나 실시간 데이터 분석 결과를 빠르게 인지할 수 있는 시각화 방법이 매우 한정적이다.

국내의 경우 국민안전처나 소방재난본부에서 폭염경보나 폭염주의보 등에 대한 상황을 큰 싸이렌소리와 함께 긴급문자를 CBS(Cell Broadcasting Service)¹³⁾ 형태로 제공하고 있으며, 행정안전부 소방청에서 전송여부와 전송지역을 결정한 뒤 전송한다. 재난문자는 중의사항, 대응방법 등의 간단한 내용이 담긴 ‘국민행동요령’을 포함시켜 국민들에게 신속하고 안전하게 대처할 수 있도록 유도한다[22]. 폭염을 비롯한 날씨관련 일기예보의 경우 뉴스나 모바일앱, 웹 사이트 등에서 컬러그래프, 단순한 텍스트 형식의 정보가 제공되고 있으면 분포나 위험도는 히트맵(Heat map)¹⁴⁾을 사용하기도 한다. 재난재해의 위급상황에 따라 각 지역의 민방위통제소는 민방위경보시설을 통해 원격방송이나 싸이렌 등의 음성 메시지를 전달하고 있다. 폭염경보나 주의보에 대한 경고는 주로 모바일 폰을 통한 문자메시지나 뉴스의 다이어그램이나 히트맵, 도는 인포그라픽 형태의 국민행동요령을 제공하고 있으며[23], 다음의 Fig. 7의 예시와 같다.

Fig. 7. Visualization examples of the heat wave notification service.​​​​​​​

폭염의 피해는 인명피해 이외에도 사회경제적인 영향이 매우 큰데, C형 집단감염, 상수원녹조, 콜레라 및 식중독 발생, 온열질환자 및 사망자 속출, 가축 및 어패류 폐사, 농경지의 극심함 가뭄, 일일전력사용량 폭증으로 인한 정전 등 다양한 부문에 큰 피해를 가져온다[24]. 그러므로 폭염으로 인해 발생가능한 위해요소들의 시급정도, 진행상황, 손실범위의 예측정도 등 보다 세심한 정보의 시각화가 필요하며, 이는 폭염대응력을 향상 시킬 수 있는 지표가 될 수 있다. 또한 폭염으로 인한 네가티브한 위험요소뿐만 아니라 폭염으로 생산되는 태양에너지의 활용이라는 긍정적인 측면에서 해당 정보를 함께 제공함으로써 이를 이용한 공공서비스의 적용도 제고할 필요가 있다.

4. 폭염대응전략을 위한 위험도 시각화 플랫폼, Heat Hunter

4.1 폭염대응전략의 목표

본 연구에서 제안하는 ‘폭염대응전략을 위한 폭염위험도 시각화 플랫폼’은 단순한 정보를 전달하기 위한 것이 아니라 폭염예방, 폭염대응, 폭염정보활용 등을 목표로 한 맞춤형 대시민 안전서비스를 위한 시각화체계를 마련하는 것이 목적이다. 특히 폭염 대응을 위한 관리자 및 정책 결정자 간의 소통, 관리자와 시민과의 명확한 커뮤니케이션, 시민 간의 정보교류 등을 지원하기 위한 시각화 구성방안을 제안하고 이를 기반으로 한 플랫폼을 지도기반의 레이어를 통하여 필요한 위치기반의 폭염위해요소와 에너지활용방법을 제공하는 것이다.

우선 앞의 3-2장에서 제시한 폭염위험도와 폭염취약성 평가지표의 세부항목을 기준으로 하여 일반시민에게 필요한 서비스와 관리자를 위한 필요항목을 분류하고, 상황맞춤형의 시각화 방식을 매칭하고자 한다. 폭염대응전략을 위한 폭염위험도 시각화 플랫폼의 개념도는 아래 Fig. 8과 같으며, 크게 3가지의 주요 미션과 주요 타겟을 설정하고 주요 기능을 타겟별로 시각화해주는 과정을 포함한다.

Fig. 8. The concept of Hazard Viz-platform for heat wave.​​​​​​​

4.2 폭염 위험도 시각화 플랫폼의 개념과 특성

폭염을 포함한 여러 자연재난 대응관리를 위하여 국내외에 다양한 연구가 진행되고 있다. 국내에서는 재난관련 정보를 생산해 내는 기관이 892개소이며, 약 2000여개의 정보를 수집·관리·운영하여 재난재해 대응전략 수립 및 행정운영, 시민을 위한 공공서비스로 제공되고 있다. 그러나 기본적인 데이터 수집, 모니터링과 일부 분석 기능을 중점적으로 수행하고 있으며, 재난데이터 표준화의 미비, 정보연계 및 공동활용을 위한 기반이 취약하고, 비효율적인 재난대응체계로 인해 재난발생 초기 신속한 조치와 정확한 대응이 매우 미약하다[25].

미국 지질조사소(USGS)¹⁹⁾는 지진 재해에 대한 취약성 분석을 통해 지진재해에 관련된 사용가능한 정보들을 생산해내고 종합적인 실시간 모니터링을 실시하여 지진의 피해를 줄이지 위한 시각화된 정보들을 제공한다[26]. PAGER²⁰⁾는 전세계 어디서나 심각한 지진 발생 후 흔들림 및 손실 추정치 등의 정보를 제공하며 일반적으로 30분 이내에 추가정보가 업데이트된다. 특히 ShakeMap²¹⁾의 경우 단계별 재난대응 시나리오의 목적에 따라 사용자에게 제공하는 정보를 쉽고 빠르게 인지할 수 있는 시각화 방법으로 제공한다는 점이다.

본 연구에서 제안하는 폭염위험도 시각화 플랫폼은 앞의 Fig. 9의 USGS의 사례와 같이 폭염 관련된 기본적인 정보는 물론 폭염으로 인해 생산되는 정보 및 예측정보까지 시각화방안을 체계화하고자 한다. 또한, 본 플랫폼은 장소기반의 위치, 함축된 텍스트와 색상, 아이콘, 그라프 등 다양한 시각적 요소(Visual Factors)를 이용하여 사용자에게 맞추어 이해하기 쉽고 정확한 정보전달을 목적으로 한다. 우선 시각화 과정에 앞서 폭염재해 예방·대응 및 태양 에너지 활용을 위한 정보는 다음의 Table 6과 같다.

Fig. 9. The hazard visualization about earth quake by USGS.​​​​​​​

Table 6. The information organization and types of heatwave risk visualization platform

아래 Table 6에서 제시하는 목표에 따라 폭염도 시각화플랫폼 설계의 개념은 1) 기후변화로 인한 폭염취약계층의 맞춤형 관리를 위하여 폭염취약성 지표 측정을 통한 취약계층의 분류 2) 폭염 위험도 측정 기준에 따른 관심-주의-경계-심각의 단계에 따라 맞춤형의 온열질환예방 및 대응수칙 구성 3) 앞단계의 정보를 기반으로 대응방법안내, 예방목표제안, 위험경고의 상황과 행동가이드라인을 폭염시각화플랫폼을 통해 서비스를 제공한다. 아래 Fig. 10은 폭염시각화 플랫폼인 ‘HEAT HUNTER’의 설계과정 개념을 요약하였다.

Fig. 10. The concept of a design process for ‘HEAT HUNTER’.​​​​​​​

4.3 폭염 위험도 시각화 플랫폼의 주요기능

폭염 위험도 시각화 플랫폼의 주요 기능은 1) 폭염의 위해요소, 2) 상황별 위험정도 및 시급정도의 단계 3) 대상에 따른 위해정도와 예상가능한 증상 또는 질병 4) 현재 시점의 경고 5) 활용가능한 에너지 정보(양, 시간, 잔여량 등) 등을 전달한다. 정보의 레벨 체계에 따라 단순안내, 단순경고, 긴급주의보 등의 형태로 안내 또는 경고의 형태로 사용자에게 전달된다.

자연재해라는 측면에서 폭염의 부정적인 측면에 예방 또는 대응이 필요하지만 반대로 태양에너지의 활용이라는 긍정적 측면에서 활용성 또한 고려되어야 한다. 따라서 제시하는 폭염위험도 시각화 플랫폼에서 태양에너지의 활용 가능성에 대한 정보제공도 고려하였다. 태양에너지 활용정보는 1) 날씨여건에 따라 태양에너지 저장가능 유무, 2) 태양에너지 저장량 및 잔여량 3) 태양에너지 사용량(일), 4) 저장된 에너지량으로 사용가능한 도구 5) 저장에너지 포인트 적립 등의 기능으로 구성한다.

4.3 폭염 위험도 시각화 방법 및 프로토타입

제공되는 정보의 특성에 따라 시각화 방법을 효율적으로 적용하여 정보의 가독성을 극대화하고자 하며, 실시간 정보도 즉시적으로 인지할 수 있도록 인터페이스의 구성을 그리드형식으로 반영한다. 일반적으로 재난재해 관련 정보의 경우 시급상황에 따라 위급정도(Level), 피해정도에 다른 정량적인 피해규모(Quantity) 등의 정량적 수치나 크기, 정도를 그라프나 다이어그램으로 표시하고, 재해종류에 따른 위해요소(Risk Factor), 응급처치 황금시간제(Golden Time), 장소기반의 시설물이나 건물 등의 물리적 객체를 텍스트와 시각적 요소(색상, 심벌, 아이콘 등)를 함께 적용하여 표현한다. 또한 행동요령이나 안전규칙 실천 프로세스 등을 전달하기 위해서는 인포그라픽, 일러스트레이션을 활용하여 누구나 알기 쉽게 정리하고, 응급상황의 알림 또는 경고를 위한 음성 또는 사운드의 활용, 싸이렌, 이미지점멸 등의 방법을 혼용하여 사용한다.

5G 실시대의 핵심 분야로 떠오르는 실감형 콘텐츠를 활용할 수 있는데, 실감형 콘텐츠는 재난재해, 안전사고 등의 위험하거나 돌발적으로 발생하는 상황을 재현하거나 우주여행과 같이 고비용이거나 현실에서는 체험이 불가능한 상황을 간접적으로 구현·체험 가능하게 함으로써 교육 및 홍보의 시·공간적 범위를 확대할 수 있다[27]. 또한 가상공간 구축기술은 가상체험 방법이 다기능화되면서 동작, 소리, 온도, 압력 등을 인식하여 콘텐츠와 사용자 간의 상호작용이 가능한[28] 실감형의 콘텐츠 개발이 가능하여 재난재해 대응 정보의 공유 및 교류에 큰 기여가 가능하다. 특히 5G기반의 실감형 콘텐츠의 경우 교육과 학습에 있어서 실재성 증대, 고위험·고비용의 대체 효과기 있으며 콘텐츠의 내용전달에 있어서 안전성, 효율성 확보가 용이하다는 이점이 있어서 재난 재해 예방·대응을 위한 콘텐츠의 명확성, 위급성 등을 잘 전달 할 수 있다.

폭염위험도 시각화 플랫폼의 시각화 규칙은 기본 실시간 정보(현재 온도 및 습도, 폭염위험도 평균)와 폭염대응 기본 안전수칙(폭염위험도 평균에 맞춘 수칙)을 디폴트로 제시하고, 4-3장 Table 7의 위해요소, 위해정도, 피해규모, 시급정도를 주요정보로 표시한다. 시각화 규칙의 기본 구성은 폭염대응 기본 실시간 정보, 기본 안전수칙, 사용자 맞춤형 정보, 사용자 맞춤 안전수칙 및 행동요령으로 구분한다.

Table 7. Types and systems of heat-related disaster information​​​​​​​

첫째, 기본 실시간 정보는 1)낮동안 실시간온도와 심야시간 온도(열대야), 2)습도와 풍속, 3)현재 시간과 시간별 폭염위험도(7등급)를 표시한다. 또한 4)태양에너지 저장 포인트와 적립등급에 따라 사용가능한 바우처를 제공한다.

둘째, 기본 안전수칙은 남녀노소 모두가 지켜야하는 폭염대응 기본 수칙을 제공하며 내용은 당일 낮시간과 심야시간의 온도에 맞추어 가이드라인을 제시한다.

셋째, 아래 Fig. 11에 제시된 타겟에 맞추어 사용자 맞춤형의 정보가 제공되는데, 대상은 65세 이상 고령자, 5세 이하의 영유아, 임산·수유부, 야외작업자(건설근로자, 경찰, 청소부 등), 1인 가구(외부와의 접촉이 어려운 독거노인, 쪽방촌 거주자 등), 차상위계층(저소득층, 노숙자 등)으로 구분된다. 사용자 맞춤형 서비스는 1)위험요소, 2)사용자 맞춤형 폭염위험도(7등급), 3)예상 규모(경제적 손실, 신체적 피해정도), 4)폭염특보(5단계: 예방-안전-불안전-위험-심각) 5)에너지 저장가능여부(날씨에 따라 매우맑음-맑음-구름-흐림-비 또는 눈), 잔여량(%), 사용량(%)/충전여부, 에너지 사용가능한 도구(손풍기, 핸드폰, 이어폰 등)/요구량(%) 등의 맞춤형 정보가 제공된다.

Fig. 11. The basic configuration of visualization rules.​​​​​​​

넷째, 사용자 맞춤 안전수칙 및 행동요령은 사용자가 체감하는 정도에 따라 제공된 맞춤형 정보를 기반으로 1) 기본 폭염대응수칙, 2) 폭염예방수칙, 3) 단순 처치, 4)응급처치(온열질환 의심 시), 5)병원이송(가까운 병원 안내 및 정보연계) 등의 폭염대응 안전수칙이 제공된다. 나열된 정보의 시각화 방안의 프로토타입은 위의 Fig. 11와 같다.

5. 결론

앞으로 스마트도시의 가장 큰 특징은 건강하고 쾌적한 도시환경을 첨단기술의 지원과 스마트 플랫폼의 융합이라고 볼 수 있다. 특히 도시민의 건강관련 문제를 더욱이나 개개인의 맞춤형 서비스에 크게 의존할 것으로 예상한다. 지구의 평균기온이 매년 상승하고 일일 최고 기온 또한 기록을 갱신하고 있는데, 폭염으로 인한 위해성 증가는 고령화 현상까지 겹쳐 매우 큰 사회문제로 대두될 것이다. 특히 독거노인 비율이 급증하고 초고층 빌딩과 도시개발로 인한 도시면적 비율과 같은 취약요소들이 증가함에 따라 폭염의 일상화, 폭염의 심화현상으로 인한 인명피해 및 경제적 손실 또한 폭증할 것으로 예상된다. 따라서 폭염이라는 기상재해에 대한 정확한 이해와 더불어 철저한 대비, 예방책이 필요하며, 폭염 대응수칙 점검에 대한 인식이 확대되어 그 피해를 최소화하여야 한다. 이와 같이 폭염이라는 기후변화현상은 건강한 일상을 위해 예방하고 극복해야만 하는 네가티브한 속성도 있지만 반면에 폭발하는 태양에너지를 잘 활용하여 유용하게 활용할 수 있는 긍정적인 면도 함께 고려해야한다.

국내의 경우 폭염으로 인한 피해 경감대책 방안으로 GIS기반의 지역별 폭염일수, 취약계층 비율, 재정자립도, 인구밀집도 등의 폭염취약지표를 이용한 폭염취약성을 분석하여 무더위 쉼터의 개수나 공간적 배치, 워크스크린 등을 설치를 고려하고 있다. 그러나 좀 더 능동적인 대처 방안으로 개개인이 스스로 폭염에 대응할 수 있는 정도와 수준을 알려줌으로서 온열질환을 예방하고, 각자 필요한 태양열 에너지의 저장 방식, 저장량, 활용도 등을 안내함으로서 순환적인 대응방안의 체계를 구성할 수 있다.

본 플랫폼은 일반 시민은 물론 폭염취약계층의 올바른 인식과 정확한 이해를 통하여 신속한 폭염 대응이 가능한 가독성 높은 정보 및 즉시적 행동요령을 전달하고자 하며, 좀 더 디테일한 실시간 폭염정보를 이용하여 개인이나 단체의 업무일정계획, 건강관리 계획, 야외이동시간 및 에너지활용계획 등을 수립하는데 활용가능하다. 향후 후속연구를 통하여 폭염 외의 한파, 감염병 등과 같은 대형 재난재해에 대응할 수 있는 안전 플랫폼을 계획하고 장소별 구체적 대응안과 연령, 시간에 따른 예방법, 개인특성별 맞춤형의 정보 발굴 및 시각화방안 등을 고려하여 재난재해의 피해감소에 기여하고자 한다.