최근 인적재난 발생의 불확실성에 대한 유연한 대처를 위해 확률 통계적 재난위험성 평가 및 위험관리 기술에 대한 필요성이 고조되고 있어 관련기술을 인적재난에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 먼저 재난위험성 평가 기법의 실효성, 경제성 및 지속가능한 시스템 구현을 위한 선제조건을 검토하였다. 이로부터 재난의 피해규모-발생확률 분포함수의 이론적 검토를 통해 확률 통계적인 재난위험 지표를 도출하고 재난안전(위험)도 평가에 활용함으로서 보다 간편한 정량적 재난위험도 평가기법을 개발하였기에 이를 소개한다. 또한 이를 활용하여 우리나라와 일본의 확률 통계적인 화재 안전유지 성능을 비교 분석하고 그 결과를 안전지수로 제시하였다. 향후 기존의 재난위험 평가기술과 융화 발전시켜 국내실정에 맞는 미래 재난 추정 및 예측 모델의 최적화 방안을 마련함으로써 지속적인 위험도 분석결과에 기반을 둔 합리적인 통합재난관리 방안 마련이 가능 할 것으로 기대된다.
우리나라는 계절적으로 편중된 강우특성 때문에 가용 수자원이 충분하지 않고 최근엔 빈번하게 발생하는 이상기후현상과 국지성기후로 인해 가뭄의 빈도 및 강도가 증대되고 있어 기후변화에 적응할 수 있는 농촌용수 물관리 대책과 가뭄대응능력 개선의 필요성이 요구되고 있다. 이러한 가뭄의 관리를 위해서는 시간적인 가뭄의 발생과 공간적인 가뭄의 분포를 파악하여 적절한 가뭄평가 수단을 통한 가뭄대책 수립기준을 설정하고 이에 대한 대책방안을 마련하여 각 지역별 특성에 맞는 가뭄대책을 수립해야 한다. 따라서 본 연구에서는 농업가뭄을 극복하고 농촌수자원의 안정적 확보와 효율적인 이용을 위해서 농업가뭄 상황을 분석하고 평가할 수 있으며 농업가뭄대책의 수립과 시행을 뒷받침할 수 있는 Web 및 GIS 기반농업가뭄관리시스템을 제안하고자 한다. 기존의 개발된 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)와 저수지가뭄지수(Reservoir Drought Index, RDI)를 통합한 통합농업가뭄지수(Integrated Agricultural Drought Index, IADI)을 이용하여 다양한 시나리오를 통해 가뭄의 여러 가지 패턴에 따른 지역별 농업가뭄의 위험과 예측 피해를 설명하고, 가뭄관리에 필요한 정보를 단계적으로 제공함으로써 실제 물 관리 및 가뭄대책 업무에 반영하고 적절한 대응책을 수립하는데 기초자료가 될 것으로 판단된다.
우리나라의 농촌유역은 일반적으로 상류의 농업용저수지와 하류의 배수장을 통해 홍수조절이 이루어지며, 각 농업수리구조물의 운영이 유역의 홍수 및 침수 발생에 큰 영향을 끼친다. 농촌유역의 홍수 대응 능력을 향상시키기 위해서는 농업수리구조물의 통합적 운영이 필요하나 현실에서 이를 시험 운영하기 위해서는 시간적·경제적으로 한계가 있다. 따라서 농촌유역 내 농업수리구조물을 연계한 통합 해석 시스템을 활용하여 다양한 구조물 운영 시나리오에 따른 홍수 위험을 예측하고 효율적인 대응 방안을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 농업수리구조물을 연계한 홍수·침수 모의 시스템을 구축하기 위하여, 농촌유역에서 홍수·침수 모의를 위한 요소별 모듈을 구성하고, 각 모듈의 연계 기술을 개발하였다. 홍수·침수 해석 모듈은 농업용저수지 상류 유역에서부터 하류 하천 및 농경지까지 통합적으로 분석할 수 있도록 강우 분석 모듈, 강우-유출 모듈, 저수지 운영 모듈, 하천 수위 모듈, 농경지 배수 모듈의 5가지로 구성하였으며, 데이터베이스 모듈을 통해 기초자료를 저장하고 모듈 간의 입출력 과정을 처리하였다. 강우 분석, 강우-유출, 농경지 배수 모듈은 python 코드를 기반으로 자체적으로 구축하였으며, 기존의 모형 (FARD, HEC-HMS, GATE2018)들과 비교한 결과 거의 동일한 모의 결과를 나타냈다. 저수지 운영 모듈과 하천 수위 모듈은 각각 미 공병단의 HEC-5, HEC-RAS 모형을 CLI (Command Line Interface) 방식으로 외부 구동하도록 구성하였다. 전체 모듈 간의 연계에는 python 라이브러리인 Dask를 적용하여 대량의 데이터에 대한 병렬 처리 구조를 갖춤으로써 다양한 기상자료와 운영 시나리오에 따른 반복 작업을 효율적으로 수행하도록 구성하였다. 본 연구에서 개발한 홍수·침수 모의 요소별 모듈과 연계 기술을 기반으로, 농업수리구조물의 연계 운영을 통합적으로 모의함으로써 홍수 대비를 위한 효율적인 구조물 운영안을 도출할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 우리나라에서는 해양사고의 효과적인 예방을 위하여 구축 중인 한국형 e-Navigation SV20-선내시스템 원격모니터링 서비스에서는 복원성, 화재, 침수, 과도경사, 항해장비의 이상과 같이 선박의 안전 운항과 직접적으로 관련이 있는 선박의 센서들을 수집, 분석하여 이상 상태와 긴급상황을 자동으로 식별하여 안전운항을 지원하는 기능이 있다. IMO 선박안전관리 시스템의 경우 선원의 인적 과실에 의한 해상에서 안전 및 해양환경 보호를 위한 핵심 요소로서 우리나라는 SOLAS 협약 제9장(선박의 안전운항을 위한 관리)및 ISM CODE를 1999년 2월 해사안전법에 수용하여 2002. 7. 1.부터 단계적으로 시행하고 있다. 이 연구에서는 이 둘의 융합 개념의 기술적 결합을 통한 체계적이고 자동화적으로 선박에서의 안전관리 능력을 제고하여 안전 사고 발생을 최소화 할 수 있는 여러 가지 시스템과 더불어 사고 발생시 효율적으로 대응할 수 있는 표준 토폴로지 기반 UI 및 항차 기반 위기대응 가이던스를 개발 하고자 한다.
항공안전관리는 항공운용 등에 있어서 승무원, 항공기 및 기타 자원의 안전을 확보하기 위한 항공산업 전반에 대한 관리이다. 국제민간항공기구는 안전한 항공기술의 발전을 위하여 국제 기술표준의 중요성을 인식하고 국제민간항공협약에서 19개 부속서(Annex 19)를 제정하였다. 이에 따라 각 회원국도 국제민간항공기구의 정책에 맞춰 항공법령에 국제표준 및 권고사항을 수용하게 되었으며 2013년 11월 14일부터 적용되는 부속서 19에서는 그간 항공안전에 관한 각국의 의견을 반영하여 항공안전관리체계가 제시되었다. 이 같은 국제적 흐름에 따라 국토교통부는 2012년 1차 항공정책 기본계획으로 사전예방적 안전관리 전략을 추진할 것이라고 공표하였으며 부속서 19의 안전관리에 대한 핵심인 항공안전프로그램(SSP) 및 안전관리시스템(SMS) 등을 통합하여 기술 인적자원 정보공유와 투자우선순위 결정, 항공안전관련 주체들의 협력강화를 하기 위한 정책을 시행 중이다. 부속서 19는 국가항공안전프로그램(SSP), 항공안전관리시스템(SMS), 항공안전감독시스템, 안전정보수집, 공유 및 보호정책에 대한 내용을 포함하며 예방적인 안전관리의 체제로 전환을 유도하고 있다. 항공안전프로그램은 안전 증진을 목표로 정부의 규정과 활동을 통합적으로 관리하는 일련의 활동체계를 의미한다. 본 프로그램의 목적은 항공운송사업자, 항행서비스 공급자, 공항운영자, 훈련 및 정비 기관에서 제공하는 항공 서비스의 허용 가능한 안전 수준을 설정하고 관리하는 것이다. 항공안전관리시스템은 위험정보 통계에 근거하여 예측적인 위험관리가 핵심인바 항공안전관리시스템의 성공적인 운영을 위해서는 풍부한 위험정보의 수집이 필수적이다. 수집되는 정보 중 대형사고는 의무보고제도에 의해 보고를 받게 되지만("항공법" 제49조의 3), 소규모 사고는 자체보고하지 않는다면 진지한 조사가 행해지지 않고서는 알 수 없기 때문에 이에 대한 위험사고 수집이 중요하다고 할 수 있다. 국내 항공교통의 안전확보는 정부의 주요 임무이다. 정부는 국제민간항공기구의 기준과 국내항공법규 요건을 준수하고 안전한 정도를 유지하기 위하여 필요한 전략과 프로세스를 수립 시행하며 이를 지속적으로 개선하여야 한다. 민간항공사는 안전관리의 향상과 안전문화 조성을 위하여 전자적인 안전관리기법을 적용하여 안전제반기능이 구현되도록 노력해야 한다. 항공안전은 항공실무를 토대로 규칙을 제정하여야 하는바 항공안전 규제 사항에 대하여 항공산업계의 의견을 적극 수렴해야 한다. 또한 항공안전 보고제도와 자유로운 정보교환 여건을 조성하여 효율적인 안전관리 실현을 지원해야 하며, 안전과 관련된 문제를 해결하는 과정에서 민간항공사와 공조해야 한다. 항공안전 활동을 위하여 적절한 자원을 배정하고 직원의 교육 훈련을 통해 안전관리에 관한 기량을 유지시켜야 하며, 안전목표의 달성도 평가 및 위험도 평가와 같은 성과기반의 점검과 안전기준 절차이행점검 방식을 병행해야 할 것이다.
조선기술의 발달과 해운업체의 요구로 선박이 점차 고속화 대형화됨에 따라 선박의 통항량은 매년 증가하고 있으며, 해양사고의 위험도 함께 높아지고 있다. 또한 최근 들어 어선이나 예선 등 소형선도 AIS(선박자동식별장치)를 설치하면서 관제대상 선박은 날이 갈수록 증가하는 추세이다. 따라서 선박이 항만으로 진입하기 이전 단계에 해양사고의 위험을 예방하기 위하여 항만관제의 범위가 확대되어야 한다는 필요성이 제기되고 있으며, 이로 인한 관제사의 업무량 및 스트레스도 증가하는 실정이다. 그러나 현재 사용중인 관제시스템은 모두 외국 제품으로 관제사의 다양한 요구사항을 반영하기에는 어려움이 있으며, 여러 기종이 혼재해 있어 VTS 간 연계도 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 관제장비를 통합 연동하여 관제사의 업무량을 효과적으로 감소시키고 전국 VTS 및 관련 기관 업체와 상호 유기적으로 연계할 수 있는 맞춤형 관제지원시스템의 개발에 대한 필요성 및 개념, 주요기능, 활용방안 등을 모색하여 보았다.
국제해사기구(IMO)는 2017년 해상 사이버 위험관리 지침(Guidelines on maritime cyber risk management)을 발표했다. IMO의 해상 사이버 위험관리 지침에 따라 각 기국은 2021년 1월 1일 이후 도래하는 첫 번째 연차심사 전까지 안전관리규약(ISM, International Safety Management Code)의 선박안전관리시스템(SMS, Safety Management System)에서 사이버 리스크에 관한 사항을 통합·관리 하여야 한다. 본 논문에서는 해상분야의 사이버 보안 관리대상 및 위험요소를 식별하고 취약성 분석을 수행하기 위하여 IMO가 제시한 산업계 지침 및 국제표준을 근거로 해상분야의 사이버 보안 취약분야를 관리적·기술적·물리적 보안의 세 가지 영역으로 구분하였다. 또한, 리스크 매트릭스(Risk Matrix)를 사용하여 보안영역별 위험요소에 따른 정성적 리스크 평가(RA, Risk Assessment)를 수행하였다.
이기종 보안 제품들을 통합관리하기 위한 통합보안관리시스템은 보안관리를 위한 불필요한 보안정책의 중복을 피하고 보안 제품들을 효율적으로 상호운용하기 위해 제안된 보안관리 구조이다. 본 논문에서는 보안 제품들에 대한 다양한 보안정책 관리 구조들을 통합된 형태로 보안적으로 무결한 보안정책을 설정할 수 있는 보안정책 일반화 관리 구조를 제안한다. 보안정책 일반화의 목적은 네트워크 상에서 존재하는 모든 보안 시스템들에 대한 보안관리의 효율성, 편의성 보장과 보안성 향상에 있으며, 이질적인 보안 정책제어 구조를 수용할 수 있도록 하는 것이다. 보안정책 일반화 과정은 관리자의 보안목표와 보안요구사항 설정, 각 보안제품과 보안 에이전트들에 의해 수집된 정보들에 대한 분석을 통하여 보안상태를 확인하며, 위험요소에 대한 보안정책 적용 방법들을 보안목표와 보안요구사항, 보안정책목록 정보를 기준으로 적절성을 판별하는 일련의 과정으로 정의할 수 있다. 보안정책 설정과정의 일반화는 이기종 보안정책에 대한 통합관리가 가능하게 하며, 보안 정책간의 충돌 및 중복 설정과 같은 일관성 문제를 해결함으로써 보안정책의 무결성을 보장하고, 네트워크 상에서 존재하는 보안제품의 제어에 편의성을 제공한다.
우리나라 하천의 대부분은 산지에서 발원하며 전 국토의 약 67%가 산지하천 유역에 포함된다. 최근 기후변화로 인해 여름철 집중호우가 증가하고 있는 상황에서 강우의 예측이 어렵고 경사가 급한 산지하천 유역의 피해가 가중되고 있으며 돌발홍수나 산사태와 같은 산지재해 예방을 위한 대책 마련이 시급히 요구되고 있다. 산지하천유역에서 발생하는 재해를 예방하고 피해를 저감하기 위해서는 재해위험지역에 대한 선정 및 상시 모니터링 체계의 구축이 필요하며 본 연구에서는 격자기반의 산지하천 모니터링 시스템을 구축하여 강우상황과 예측정보, 이동상황을 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축하였다. 산지하천 모니터링 시스템은 기상청 레이더 강우를 활용한 실시간 강우자료 및 강우예측자료(MAPLE) 표출, 분포형 수문모형과 연계한 유출분석 결과의 제공, AWS를 이용한 지점강우량 표출 등으로 구성된다. 또한, 지점자료 혹은 격자자료로 이원화되어 있는 기존 하천유역 모니터링 체계를 통합하여 사용자가 원하는 유역에 대한 기상자료의 모니터링과 위험지역에 설치된 지점관측정보를 연계 운영할 수 있도록 구현된 특징이 있다. 본 시스템은 현재 강원도 인제 내린천 유역을 대상으로 시험운영 중이며 격자기반의 강우모니터링과 토석류 현장모니터링 결과를 연계한 위험지 관리에 활용되고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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