국토기본법과 국토의 계획 및 이용에 관한 법률은 국토의 지속 가능한 발전을 위한 정책 및 계획을 규정하고 있다. 이를 효율적으로 달성하기 위한 수단으로GIS를 기반으로 공간의사결정 지원체계 구축에 대한 수요가 높아지고 있다. 이는 그 동안 행정업무를 위한 자료관리 중심의 정보화에서 공간자료분석을 기반으로 한 정보화에 대한 새로운 수요라고 할 수도 있다. 그러나 국토공간계획을 지원하기 위한 의사결정지원체계를 성공적으로 구축하기 위해 해결해야 할 많은 과제들이 있다. 본 연구는 국토공간계획을 위한 의사결정지원체계를 구축하는데 장애가 되는 과제를 파악하고, 해결방향을 제시하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 전문가를 대상으로 한 델파이 조사를 실시했다. 본 연구는 공간의사결정지원체계의 설계 및 개발에 영향을 미치는 주요 요인을 중심으로 research questions를 가지고 접근했다. 시스템 설계 관점에서 처리결과에 영향을 미치는 요인으로 입력되는 자료와 지식, 분석처리하는 방법, 인터페이스 등을 중심으로 research question을 설정했다. 시스템 개발과 관련하여 개발도구 확보, 이해관계자 참여 방안, 시스템의 지속성 확보 등을 중심으로 research questions를 설정했다. 마지막은 향후 공간의사결정 지원체계의 연구 및 개발을 효율적으로 수행하기 위한 파트너쉽에 대한 research question이다. 지금까지 국내에서 공간의사결정지원체계 구축과 관련해 기초적인 이론이나 방법론에 대한 연구가 미흡했다. 대부분 외국의 연구 및 개발사례를 소개하는 수준에 불과하다. 특히 공간의사결정지원체계를 구축하거나 운용하는 기반기술인 개발도구에 대한 기술수준이 상당히 미흡하다. 조사결과에서 공개소프트웨어 도입에 대한 필요성 강조가 이를 반증하고 있다. 또한 시민사회의 성숙, 다양한 사회단체 출현 등으로 국토공간계획 과정에 이해관계자 참여정도가 질적 양적으로 높아질 것으로 예상된다. 그러나 이에 대응하기 위한 기술, 기법 등에 대한 연구는 매우 미흡하고 단편적으로 관련 기술을 소개하는 정도이다. 국토공간계획 및 정책과 관련한 다양한 문제해결을 위한 공간의사결정지원체계를 구축하기 위해서 장기간에 걸긴 단계적 접근이 필요하다. 국토공간계획은 우리나라만의 자연 환경 및 인문환경의 특성이 반영되어야 할 것이다. 이를 위해 우리의 개발방법론, 우리의 기술이 개발되어야 하며, 이를 체계적으로 구현할 수 있는 협력체계 구축이 필요하다.

정부는 기술을 활용한 통합 토지 데이터베이스 구축하고 GIS 초고속국가망을 통한 전국적인 네트워크를 활용하여 토지관련 자료들을 정확하고 효율적으로 유지관리하고 토지행정 업무의 생산성을 높이며 토지정책의 적시성 및 과학성을 도모하고, 대국민 민원서비스의 획기적인 향상시키기 위해 한국토지정보시스템을 개발하여, 운영 중에 있다. 한국토지정보시스템은 1998년 개발이 시작되어 전국의 지방자치단체로 단계적으로 보급되었으며 2006년 전국 250개의 지방자치단체에 확산이 완료되어 현재 약 80%의 민원서류가 전산으로 발급되고 있으며 현재 고도화 사업이 진행 중에 있다. 또한 정부는 국토이용 관련 대국민 정보 서비스 개선과 국토정보의 효율적 관리 및 유비쿼터스 시대의 다양한 서비스를 충족하기 위해서 한국토지정보시스템을 기반으로 하는 국토통합정보시스템 구축 추진을 계획하고 있다. 본 연구에서는 한국토지정보시스템의 현황 분석과 개선사항 도출을 기반으로 국토통합정보 시스템을 구현하기 위한 전략 방향과 추진 과제를 제시하고자 한다.

고리, 월성, 울진, 영광 등4개 원전부지와 하나로 연구용 원자로 부지에 대해 방사성물질의 대기 중 누출사고 발생 시 대축척 전자지도와 연계한 사고정보 파악, 예상피해분석, 방재시설 및 소개정보 활용 등을 통해 중앙정부 및 지방자치단체가 방사능 물질 피해지역관리 및 신속하고 효율적인 주민대응조치 수립을 위한 의사 결정 지원할 수 있는 방사능방재 지리정보시스템 구축이 필요하다. 본 연구에서는 고리, 월성, 울진, 영광, 대전지역의 원자력 발전소 및 연구용 원자로 반경 40km이내 지역의 행정경계, 도로, 등고, 수계, 건물 등의 일반지형지물정보와, 비상계획구역 내 마을의 상세정보, 집결지, 대피소, 교통통제소, 환경방사능감시기, TLD등의 방재시설물 위치 및 관련 상세정보, 관공서, 경찰서, 소방서, 보건소, 학교, 병원 등의 방재관련 지형지물 위치 및 관련 상세정보, 원전부지 내 인구분포, 보유 차량 분포, 농작물 재배 현황, 축산물 재배현황 등의 방재관련 사회통계정보를 포함하는 공간 및 속성 데이터베이스는 구축하였다. 이를 기반으로 방사선 피폭영향 평가시스템(FADAS)의 예상평가결과를 전자지도 상에 표출하고, 이에 근거한 예상피해를 분석하며, 소개단계 대상 마을 검색 및 바람장 분석을 활용한 소개경로 제시 등을 통해 주민보호조치 의사결정을 지원하며, 사고대응 및 소개현황 정보를 관리하는 웹 기반의 원자력방재 지리정보시스템을 확대 개발하였다. 방재시설물 및 방재관련 지형지물, 방재관련 사회통계자료의 검색기능 및 실시간 원전 바람장 정보조회, 실시간 ERMS 수집정보 조회, 수치예보 정보 조회, 온라인DB관리 등의 확대 구현을 통해 사고대응조치 및 피해분석업무를 지원하였다. 본 연구를 통한 원자력방재 지리정보시스템 완성을 통해 방사능 비상시 중앙본부와 지역본부 및 유관기관 간에 지리정보와 연계한 정확한 사고정보 및 방재정보의 신속한 공유를 제공하고, 적절한 비상대응조치 의사결정 및 주민보조조치 수행을 지원하여 효율적인 사고지역 관리 및 인적 물적 자원의 피해를 최소화하는데 기여할 것으로 기대된다.

최근 증가하고 있는 자연재해 중 지진의 피해는 전체의 재해에서 차지하는 비중은 상대적으로 적지만, 빈도와 강도가 증가하고 있으며, 대응하기 위한 예측 체계가 거의 없다는 것이 어려운 점이다. 일본의 후쿠오카 지진 이후 내진설계 기준이 강화되고 있으나 실제지진발생시 최대가속도의 크기와 전파속도에 대한 이론적인 연구는 있었지만 국가적 차원의 자료 구축은 거의 없었다. 2005년 이후 소방방재청에서 지진대책사업단이 구성된 이후, 각 기관에 산재된 GIS 자료를 수집하여, 지진반응에 맞는 자료로 가공하고 프로그램으로 구현하게 되었다. anyguide 라는 지리정보도시 시스템과 Java 어플리케이션으로 구성된 프로그램을 통하여 과거의 지진자료와 측정지점에 대한 정보를 구축하였으며, 실제 지진발생 시에 지자체에서 대응할 수 있는 경보시스템을 동시에 구축하였다. 2007년 2월에 발생한 평창 주변의 지진발생시 시스템이 작동하여 3초내에 실제 shake map과 20초 이내에 hazard map이 작성되었으며, 실제 인명과 가옥 파괴 비율을 검증할 수 있었다. 2007년 말부터 2차 피해예측 추이 부분이 추가되어 보다 종합적인 대응시스템이 될 것으로 예상된다.

최근 10년간 발생한 자연재해 중 태풍의 피해는 전체의 60%를 넘을 정도로 풍수해의 피해는 막대하며, 지속적 산업화와 개발로 인해 피해 규모 역시 매년1조원 이상을 상회하고 있어, 자연재해에 대한 피해 경감 노력이 매우 요구되고 있다. 이를 위하여 최근 풍수해의 피해 사전에 예측함으로써 예방 및 대비는 물론 재해 발생에 따른 응급 대응 및 복구의 효율성을 제고하고자하는 과학적 방법론에 대한 연구가 진행되고 있다. 태풍에 의한 피해 예측은 위험도(Hazard)의 추정, 피해 대상 자료의 구축(Inventory) 및 피해대상의 취약도(Fragility)의 세 가지 요소를 이용하여 수행되는 것이 일반적이다. 위험도는 자연재해의 특성인 강우, 풍속 등을 물리적으로 모델링함으로써 추정할 수 있으며, 피해 대상 자료는 공공 및 사유 시설물을 총 망라함으로써 피해의 사회, 경제적인 피해 규모 예측에 활용된다. 각각의 피해 대상이 위험도에 따라 갖는 취약도는 최종 피해 및 손실 규모의 평가 자료로 이용된다. 이때 위험도의 추정 및 피해 대상 자료의 구축을 위한 핵심적인 방법론으로서 지리정보시스템의 활용이 크게 요구된다. 따라서 본 연구에서는 태풍 피해 예측을 위한 자연재해 위험성 평가 방법론에 있어서 매우 중요한 요소인 자연 지형, 지표의 특성 및 활용도, 피해 대상인 인공 시설물 등의 자료항목을 분류하고 태풍 피해 예측 기술의 핵심 요소로서의 지리정보시스템 활용 방안을 제시하고자 한다.

늘어나는 자연재해에 대응하여 새로운 보험 상품이 개발되고 있으며, 보험료 및 보험보상료의 증가에 따른 재보험율의 조정과정이 과학적 근거하에 작업이 이루어져야함에도 불구하고 2006년까지 이와 같은 재해 규모와 피해를 예측하거나 모의할 수 있는 시스템은 한국에서는 거의 드문 상황이었다. 본 과제의 목적은 남한 지역을 대상으로 하여 지진, 태풍, 해일, 풍수해 등의 주요4대 재해에 대한 정보를 지리정보와 더불어 구축하여, 민간 보험사에서 자연재해에 대응하여 계획을 세우고, 과학적인 기준 마련하는 것이다. 구축된 데이터는 국가NGIS 사업의 결과물인 1: 5,000 수치지도를 근간으로 하여 각 재해별로 참조할 수 있는 각 부처의 자료를 가공하여 격자화 하여 구축하였으며, 민간보험사에 보유하고 있는 물건의 주소를 포인트 위치로 산정하여 지역별로 검색이 가능하도록 구축하였다. K-weather 등의 기상정보서비스를 실시간으로 연결하여, 태풍 및 풍수해 발생시78개 지점의 자료가 실시간으로 입수되어 주변현황을 모의할 수 있도록 하였으며, 종합적인 피해모델의 경우는 주로 물건의 수와 총액수준으로 평가할 수 있도록 하였다. 각 재해에 대한 취약성 함수는 뮌헨 재보험사의 것을 기본으로 하였으나 상세한 변수조정은 실제 자료를 대응시키면서 최적화된 값을 선정하였다. 본 시스템 구축은 과거자료를 중심으로 한 부분과 임의의 태풍 및 강수량을 특정위치에 적용하였을 때, 보험사가 지불해야할 보험금 액수를 산정할 수 있도록 하였으며, 향후 보험 상품의 지역적 차별화에 근거자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. 각 재해의 총합이 각 행정구역과 격자의 위험도로 상대적인 위험도 주제도가 생산이 됨에 따라 보다 합리적인 민간회사의 의사결정에 GIS가 사용될 수 있음을 보여주는 사례로 연구의 의의를 두겠다.

산림은 탄소저장능력이 있어 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 저감시킨다. 따라서 산림의 탄소저장능력 특성을 규명하고 그것을 산림경영에 반영함으로써 온실가스 저감이라는 국제적 노력에 동참하는 수단으로 활용할 수 있다. 일반적으로 임분에서의 탄소저장능력(Carbon Storage, CS)은 식생탄소저장능력(Vegetation Carbon Storage, VCS)과 토양탄소저장능력(Soil Carbon Storage, SCS)의 합으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 대표적인 자생수종인 소나무림 VCS의 공간분포를 지엽적 범위(spot level)에서 광역적 범위(regional level)로 확대하여 그 특성을 규명하는 방법을 제시하고자 한다. 지엽적 범위의 조사 및 연구에서 VCS는 임목의 흉고직경(Diameter at Breast Height)과 밀접한 관계가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 관계와 Quickbird 고해상도 위성영상에서 추출한 소나무림 공간분포도를 이용해 경관범위(landscape level)에서 소나무림 탄소저장능력의 공간분포를 추정할 수 있었으며,그 결과를GIS 및 RS를 통해 광역적 범위로 확대하였다.

대규모 노천광산의 개발과정에서 배수 및 운반 설계는 매우 중요한 작업 요소이며, 그 결과에 따라 채광 효율성과 광산 운영비용이 크게 달라질 수 있다. 본 연구에서는GIS를 이용하여 노천광산의 배수 및 운반 시스템을 최적화할 수 있는 새로운 채굴적 설계 방안을 제시하였다. 대부분의 노천광산에서 빈번하게 수행되는 지상 지형측량 결과를 이용하여 수치표고모델을 생성하였고, 수계분석 알고리즘을 적용하여 강우시 노천광산 배수 시스템의 특성을 분석하였다. 또한, 최적경로 분석 알고리즘과 다중 의사결정 기법을 접목하여 폐석 트럭의 최적 운반경로를 분석하고, 트럭 운반 시스템의 효율성을 평가할 수 있는 방법을 제시하였다. 인도네시아 파시르 석탄 노천광산을 대상으로 적용시험을 수행한 결과, 배수 및 운반 설계 과정에서 GIS가 효과적으로 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

공공시설 중 도로계획의 경우 건설과정 및 건설 후의 소음 및 오염 등의 환경 사회적 비용 및 주행성 안전성 등 요소의 평가 등을 수량화가 어려운 대표적 비용으로 들 수 있는데 본 연구에서는 이러한 수량화가 어려운 비용 효과들을 포함하여 고려한 도로노선계획결과를 정보계측기법과 지리정보시스템을 이용하여 '정보량'이라는 통일된 단위로 표현하고, 기존 시설물과의 관계로부터의 '정보편익' 개념으로 평가하였다. 정보계측기법은 인간은 언어를 통하여 모든 사물을 정보로 표현하므로 '정보'라는 통일 된 단위를 사용하여 모호한 가치를 평가해 보고자 하는 방법이며, 따라서 공공시설의 계획과정에서 최적해를 찾기 위한 비용, 편익 및 환경 사회적 요소 등의 정량화되기 어려운 가치를 평가하는데도 사용될 수 있을 것이다. 정보계측기법과 지리정보시스템을 이용하여 도로건설시 발생하는 비용과 직접효과를 고려하기 위하여 시설정보계측모형을 개발하였으며, 도로 주변 시설간의 편익을 고려하기 위하여 시설정보편익모형을 구성하였다. 개발된 모형을 실제 도로계획 사례에 적용한 결과 비용과 직접효과만을 고려한 시설정보계측모형에서는 기존의 도로설계와 유사한 결과가 도출되었으며, 시설정보편익모형에서는 기존의 도로계획 평가에서 고려할 수 없었던 요소들에 대한 고려가 가능하였다.

접근성은 주로2차원 네트워크를 기반으로 도시나 교통문제 등에 적용되어왔다. 그러나 대규모 복합 건물들이 생겨나면서 접근성과 같은 계량적인 측정이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 3차원 공간에서의 접근성을 산출하는 방법을 제안하고 기존의 전통적인 Space Syntax에서의 접근성 산출방법과 이를 3차원 공간 내에 적용하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 본래 Space syntax는 거리나 시간과 같은 비용을 고려하지 않은 토폴로지 기반의 이론이지만,본 연구에서는 공간간 거리,층간 이동 등의 부하를 고려함으로써 공간의 깊이를 산출하였다. 개발된 방법은 캠퍼스 건물모델에 적용하여 비교 분석하였다.

국내에서 2003년부터 이슈화 되기 시작한 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 기술은 하나의 기술을 너머 새로운 패러다임으로 자리잡고 있다. 정보통신 분야 기술인 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 기술은 초기의 원천기술 개발에서 발전되어 다양한 분야에 활용되기 위한 각종 연구가 진행 중이며, 특히 u-City를 필두로 하여 이를 건설 분야에 도입하기 위한 연구가 매우 활발하다. 그러나 대부분의 활용 연구는 이제 시작단계이며, 실제 관련분야 도입에는 아직 많은 시간이 필요할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 이러한 연구에 선행되어야 할 센서 데이터 표준화에 대한 연구이며, 기존 국내외 각종 연구에서 제시된 이론적 연구를 실제 구현해 보았으며, 이를 통해 나타난 각종 문제점을 보완하여 새로운 데이터 표준화 방식을 제안하였다.

국가기준점은 측량을 위한 주요 시설물로서 관리가 매우 중요하다. 그러나 국가기준점이 설치되어 있는 환경은 측량을 위한 시야 확보가 필요하기 때문에 삼각점의 경우 산 정상이나 인근 기준점과 시통이 가능한 위치에 설치하며, 수준점의 경우 도로변이나 하천변에 설치한다. 국가기준점은 화강암으로 된 표석 형태로 설치되기 때문에 이렇게 외부환경에 노출될 경우 자연 풍화, 인위적인 훼손, 파손 등이 발생할 수 있다. 이러한 현황 파악을 위하여 주기적인 방문관리가 필요하다. 그러나 전국적으로 약 22,000개 가량 설치되어 관리가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 국가기준점 관리의 효율성을 높이고 기준점 정책 수립을 위한 통계자료수집을 위한 국가기준점 모니터링 시스템을 개발하였다.본 시스템은RFID가 부착된 국가기준점을 사용할 경우 RFID를 인식하는 단말기는 실시간으로 CDMA 망을 이용하여 모니터링 시스템에 정보를 전송하고, 웹 시스템 상에서 실시간으로 현재 사용중인 기준점이 표시된다. 사용중인 기준점의 사용용도 및 사용자의 현황도 화면에 표시된다. 이러한 정보는 이력관리가 되며, 사용 및 관리에 관한 이력정보 보고서, 기준점별 사용 빈도 및 사용 목적별 빈도 등이 저장되어 기준점 설치, 관리 대상 기준점 선정 등을 위한 기준점 정책 수립을 위한 통계자료를 생산할 수 있다. 이러한 시스템 개발을 통하여 실시간 기준점 모니터링이 가능하며, 관리대상 기준점 선정, 전산화된 이력관리 구현 등으로 인하여 관리비용을 절감하고, 관리인력을 최소화 하는 효율적인 기준점 관리가 가능하게 될 것이다.