향후 u-City의 지능화된 도시시설물 관리를 위해서는 상세한 서비스모델 및 시나리오의 구현이 필요하다. u-City에서는 각종 센싱데이터를 실시간으로 전송받아 모니터링하고 이벤트 상황을 인식하며, 공간정보를 기반으로 분석 및 처리, 결과가 제공되어지는 능동형 도시시설물관리시스템으로 변화될 것이다. 이러한 관리시스템은 기존의 DB관리 중심의 UIS(도시정보시스템)와는 차별화된 차세대 시스템으로, 본 연구에서는 이러한 시스템에서 제공되어질 서비스 시나리오 중 공동구관리 시나리오를 개발하여 관련 시스템 설계 및 개발에 활용할 수 있는 기반을 마련하였다.
전 세계적으로 기후변화로 인한 국지성 집중호우 및 태풍으로 인한 피해가 지속적으로 발생하고 있으며, 그에 따른 2차 피해인 산사태 및 토석류 피해 또한 증가하고 있는 추세이다. 최근 국내의 산사태 및 토석류에 대한 선행연구는 지속적으로 수행되고 있으나, 산사태 및 토석류 위험성이 높은 구간, 즉, 발생기작을 판단할 수 있도록 지표화 해놓은 것이며, 현재 피해예측지도 및 피해 하류부의 시설물을 고려한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 강우-유출모형인 S-RAT모형 및 토석류 수치해석 프로그램 RAMMS 모형을 이용하여 산사태 및 토석류 피해를 극대화 시키는 인자인 토석유동심(H), 토석유속(V)을 이용하여 토석류피해예측지도를 작성하였으며, 피해 하류부의 시설물을 건물 유형별 시설물의 중요도로 구분하였다. 또한 작성된 피해예측지도 및 시설물 중요도를 중첩하여 위험성 지도를 제시하였다.
도시의 많은 시설물을 좀더 지능화된 체계로 관리하기 위한 수단으로 RFID/USN을 이용한 솔루션이 다양하게 제안되고 있다. 최근에 상하수도, 전력, 가스, 통신 관로 등 지하시설물 관리분야도 기존의 도면 관리체계에서 센서를 이용한 실시간 운영관리시스템 형태로의 진화를 시도하고 있다. USN은 일반적으로 무선전송을 기반으로 발전시킨 기술로서 이를 지하 매설물 센서네트워크에 적용할 경우 여러 가지 제약사항이 따르게 된다. 전자기파의 물리적 특성상 지하에서는 통신이 어렵기 때문에 이를 보완할 수 있는 적용기술 및 시설물 분포에 맞는 네트워크 토폴로지 또 싱크 노드의 물리적 설치공간 확보 및 구동전력 공급 등 현장에서 부딪히는 여러 가지 네트워크 구축에 관련된 현안사항에 대하여 그 해결방법에 대하여 기술하였다.
최근 u-City, u-EcoCity, Smart City 구축 등을 통해 기존 도시를 혁신하려는 움직임이 있으며, 도시시설물관리체계 또한 단순한 DB대장 관리를 넘어서 최신 IT기술을 이용하여 실시간 모니터링 및 사전대처를 하려는 다양한 개발들이 진행중이다. 본 연구에서는 이러한 도시시설물 관리체계의 혁신을 위해 도시공간객체의 표준화된 위치기반 ID체계인 도시공간객체식별자(UOID)를 제시하였으며, 네트워크 기반으로 관리하고 다양한 서비스를 연계시키기 위한 UOID 네트워크 서비스 시스템을 개발하였다. 세종시 테스트베드를 통해 시스템을 시험검증하여 완결성 및 안정성을 확보중이며, 도시공간정보플랫폼의 서비스 모듈로 탑재되어 향후 u-City 등에서 다양한 u-Service에 활용가능하도록 실용화를 추진하고 있다.
지자체에서는 효율적인 업무수행과 복잡한 도시시설물의 효과적인 관리를 위하여 GIS DB를 구축하고, 이를 이용한 지하시설물관리시스템, 도로시설물관리시스템 등의 응용시스템을 개발 활용하고 있다. 그러나 시설물관리시스템은 업무에 요구되는 기능은 제공하고 있으나, GIS DB의 유지관리를 위한 기능을 제공하지 않고 있다. 도시시설물 GIS DB는 GIS 전문기술자에 의하여 실측과 현장조사를 통하여 기본적인 도형 빛 속성정보를 수집하고 구조화편집 등의 복잡한 과정을 거쳐 구축이 되어짐으로 GIS의 경험이 부족한 시설물관리시스템을 운영하는 실무 사용자가 직접 GIS DB를 유지관리를 수행할 경우 GIS DB의 최신성과 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 따라서 시설물관리시스템을 운영하는 실무 사용자가 손쉽게 GIS DB를 유지관리할 수 있는 기능이 제공되어야 한다. 본 연구에서는 원주시의 도로시설물을 대상으로 LBS개념을 도입한 DB 구축방안과 GIS DB의 유지관리 방법론을 적용하여 도로시설물 DB를 구축하고 시설물관리시스템을 운영하는 실무 사용자가 GIS DB를 유지관리할 수 있도록 응용시스템을 개발하였다.
"GIS가 만들어지면 행정 및 국가전략기획, 사회조사 계획 등을 효율적으로 추진할 수 있다. 예를 들어 대구지역의 도시계획을 입안할 경우 지하철, 전화선, 전기배선망, 상.하수도, 도시가스 등을 한눈에 보면서 종합적인 일정을 마련할 수 있다. 대구시에서 구단위 동단위를 확대하면 불과 1cm 단위의 거리에 위치한 정보까지도 검색할 수 있다. 이 시스템이 진작 만들어졌다면 이번 대구 대형참사를 사전에 예방할 수 도 있었을 것이다." 이는 대구지하철공사장 가스폭발사고가 발생한 후 어느 신문에 게재된 기사중의 일부이다. 이 사고를 바라다보는 대부분의 전문가들은 GIS를 구축해야 한다고 말했다. 어떻게 들으면 GIS가 구축되지 않아 이러한 사고가 발생했다고 하는 말과 같이도 들린다. 이 기사는 사실 틀린 말이 아니라고 생각한다. 그러나 이 기사내용을 찜찜한 마음으로 쉽게 받아들일 수 없는 'GIS가 만들어지면'이라는 말 때문이다. 이런 찜찜한 마음이 어디에서 오는 것일까? 여기에서는 우리나라에서 지리정보시스템을 이용하여 도시지하시설물 관리체계를 구축하는데 어떤 문제가 있고, 지리정보시스템이 도시지하시설물 관리에 어떤 역할을 할 수 있는가를 살펴보고자 한다.
국가와 도시가 급속히 발전할수록 국민생활에 필요한 기반시설물들과 관리 체계는 날로 복잡해지고, 이를 체계적으로 건설하고 유지하는 비용과 노력이 기하급수적으로 증가한다. 본 연구에서는 국가기반시설물 중 도시지상시설물을 무선 센서 네트워크로 관리하기 위해 센서노드를 설치하는 방법을 제시하였다. 먼저, 1차 분석으로 관리 대상 및 방법을 도출하여 센싱 커버리지를 만든 후, 이를 도시지상시설물에 센서노드 설치에 적용하였다. 그리고 2차 분석을 통하여 중복설치 문제의 해결 방안을 제시하였다. 제시된 방법과 수치지도를 활용하여 GIS 프로그램을 구현하였으며, 항공사진과의 중첩을 통해 관리의 방법에 현실성을 향상시켰다. 개발된 프로그램을 사용하여, 한국건설기술연구원 주변 지형에 대해 센서노드 실험을 실시하였다. 그 결과 중복 설치된 센서노드를 약 50% 제거하였으며, 도로를 따라 센서노드가 골고루 배치된 것을 확인할 수 있었다.
시설물관리시스템은 지자체에 도입된 보편적인 GIS활용체계라 할 수 있다. 지난 몇 년간 많은 지자체에서 시설물관리시스템을 개발하였는데 특히 상 하수도의 도로관리시스템 부분에 치중하였다. 여기에 도입된 시설물관리 범용프로그램의 개념은 지자체간의 개발업무에 있어 중복을 최소화하는 것이다. 최근 지자체에서는 분야별로 정보화의 한계를 인식하고 도시정보체계 구축으로 관심을 돌리고 있다. 따라서 본 연구에서는 지자체에서 도시정보체계를 구축할 수 있도록 지원하기 위한 범용프로그램의 활용가능성을 제시하고자 한다. 이렇게 함으로써 도시정보체계 구축에 있어 중복투자의 방지, 프로젝트 시간단축, 실패가능성의 최소화와 정보프로젝트의 활성화가 기대된다.
본 연구에서는 아직까지 기초적인 연구수준에 머물러 있는 지상시설물의 유지관리를 위해서 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기반 지상시설물의 관리를 위한 기초연구를 수행하였다. 내용은 도시내 지상시설물중 USN 기반으로 관리가 가능한 대상 시설물을 도출하고, 관리대상 지상시설물에 적용할 수 있는 센서의 종류와 특성을 제시하였다. 그리고 관리대상 지상시설물의 지능화 레벨을 분석하여 지능화 체계를 정립하고, 이를 위한 서비스 개념도를 제시하였다.
본 연구는 U-City기반시설을 효율적으로 관리운영할 수 있는 절차와 적용 가능한 기술 제시를 목적으로 하였다. 이를 위해서 기존 도시기반시설물의 관리운영 절차를 분석하고 이를 토대로 U-City기반시설의 관리운영의 절차를 제시하였으며, U-City기반시설의 관리운영 절차는 정기점검, 정밀 및 긴급점검, 정밀안전진단 그리고 일상업무와 긴급업무로 구분하였다. 또한 이러한 U-City기반의 시설물 관리운영에 필요한 기술들을 분석하고 적용 가능한 기술들을 제시하였다. 향후 본 연구를 토대로 U-City기반시설에 대한 관리운영 절차가 확립된다면 시설물 관리운영의 효율성과 안전성이 크게 개선될 것이다. U-City기반의 시설물의 관리는 결과적으로 대시민 서비스의 질 향상과 도시경쟁력 제고로 이어질 것이며, 이는 시민들이 안전하고 편리한 생활을 영위할 수 있는 환경 구축의 토대가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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