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전지구적으로 확산되는 자연재해 #65381;전염병 #65381;기후변화 #65381;산림파괴 등과 함께 급격한 도시화로 지구공간 과학기술의 필요성이 증대. UNCTAD는 lsquo;12년 10월 rsquo;개발을 위한 지구공간 과학기술 lsquo;을 발표하고 지구공간 과학기술의 필요성, 적용 사례, 권고사항 등을 제시 1. 지구공간 과학기술의 필요성 □ 전지구적으로 확산되는 자연재해 #65381;전염병 #65381;기후변화 #65381;산림파괴 및 급격한 도시화에 대응해 지속가능한 개발과 재해 위험 관리를 위한 과학기술 인프라로서 지구공간 과학기술(Geospatial S T)의 필요성이 증대 ○ (정의) 지구공간 과학기술은 지구공간 데이터*의 수집 #65381;관리 #65381;분석을 위한 툴과 방법론을 의미 * 지구공간 데이터 : 지형 데이터, 토지 기록, 공간 계획, 토양 #65381;산림 측정 인벤토리 등과 함께 지리적으로 참고 가능한 사회경제 데이터가 포함 - 지구공간 과학기술은 지구관측(Earth Observation) 및 지리정보시스템(GIS)을 통한 정보의 생성, 지구공간기술과 개인 #65381;조직 #65381;사회의 상호영향에 대한 조사를 기반으로 하는 다분야 학문 ○ (동향) 최근 지리정보시스템(GIS), 전지구위치측정시스템(GPS) 등 지구공간 과학기술의 급속한 발전으로 지구공간 데이터의 저장 #65381;접속 #65381;시각화 #65381;매핑 #65381;분석 #65381;전송이 거의 실시간으로 이루어지는 추세 ○ (적용분야) 지구공간 과학기술은 재해, 건강, 에너지, 기후, 수자원, 기상, 생태계, 농업, 생물다양성 등 다양한 분야에서 공공 #65381;민간 부문의 의사결정을 지원 지구공간 과학기술 적용 분야 및 내용 분야 내용 재해 위해성 및 위험성의 평가 #65381;시뮬레이션 모델, 예측 #65381;조기경보, 모니터링, 피해 평가, 예방 계획 건강 대기질 예측 #65381;조기경보 #65381;모니터링, 전염병 예측, 질병과 환경 요인의 관계 에너지 재생에너지용 자원 평가, 에너지원 탐사 지원, 파이프라인 모니터링, 바이오연료 생산 최적화 기후 기후 모니터링 #65381;모델링, 탄소 측정, 탄소 발생 영향의 예측 #65381;완화 수자원 해양지형 #65381;수온 #65381;해류, 해양 수질 #65381;클로로필, 가뭄 모니터링 #65381;조기경보, 수문학 정보시스템, 토양 수분 모델링, 장마 모니터링 #65381;예측 기상 세계 #65381;지역 기상예보, 강수량 모니터링 #65381;예측, 모래 #65381;먼지 폭풍 예측 생태계 해양 #65381;해안 생태계, 육상 #65381;담수 생태계, 초목 #65381;토양 #65381;방사선 #65381;물순환 등 생물 지구물리학적(biogeophysical) 변수, 보호지 등의 지역 생태계 농업 위성 기반 어업, 정밀농업(precision agriculture), 작물 환경 모니터링 #65381;모델링, 불법 벌채 등의 산림 모니터링 생물다양성 생물다양성 모델링 #65381;모니터링, 침입봉 모니터링, 생태계 예측 ○ 각국의 중앙정부나 지자체 뿐만 아니라 지역적 #8231;세계적인 차원에서도 지구공간 과학기술에 접근해야 할 필요 ※ 지구공간 과학기술 관련 국제기구 정책 사례 #9656; '05년 지구관측그룹은 전지구관측시스템(Global Earth Observation System of Systems, GEOSS) 이시셔티브 추진을 위한 10개년 계획을 마련 * 지구관측그룹(Group of Earth Observation) : '02년 지속가능발전 세계정상회의 (World Summit on Sustainable Development)와 G8이 설립한 lsquo;지구관측 시스템 구축 #65381;운영을 위한 국가간 협력체 rsquo;로 88개국 정부와 유럽집행위원회를 비롯해 64개 기관이 가입 - 전지구관측시스템이란 지구계의 기상 #65381;기후 #65381;육지 #65381;생태계 등에 대해 포괄적 #65381; 지속적 #65381; 협력적 관측을 수행하고, 관측자료를 분석 #65381;예측한 후 유용한 최종 정보를 수요자에게 신속히 전달하는 시스템 #9656; '11년 UN 경제 사회 이사회(United Nations Economic and Social Council, ECOSOC)는 전지구 지구공간 정보관리(Global Geospatial Information Management)를 출범 - 전지구적 지구공간 정보 분야에서 국제 협력을 강화하기 위해 회원국과 관련 국제기구들 사이의 의사소통을 활성화 2. 지구공간 과학기술의 적용 사례 □ (지속가능한 도시 #65381;지역 개발) 전세계적으로 급격히 진행되는 도시화에 대응해 지구공간 데이터를 이용하여 지속가능한 도시 #65381;지역 개발을 추진 ○ 현재 저개발 국가를 중심으로 도시화가 급격히 심화될 것으로 전망 - 물, 식품, 폐기물 처리, 에너지, 자연재해 취약성 등의 문제 및 주거 환경, 사회 서비스, 교통 #8231; 통신 서비스, 공공행정 등과 관련된 문제들도 부상 ○ (역할) 지구공간 과학기술은 지속가능한 도시 #65381;지역 개발에 필요한 자연환경 기본정보*, 인프라 네트워크 정보**, 거주 정보 등의 지구공간 정보를 통합 #65381;연계할 수 있는 수단과 플랫폼을 제공하여 직접적 #8231;사회적 편익 증대 * 자연환경 기본정보 : 홍수, 침식, 지진, 산사태 등 자연 환경에서 발생할 수 있는 재해와 이에 따른 변화 ** 인프라 네트워크 정보 : 상하수도, 교통 등 네트워크로 연결된 인프라 표2 gt; 지속가능한 도시 #65381;지역 개발을 위한 지구공간 과학기술의 역할 기술 직접적 편익 사회적 편익 웹 기반 지도 서비스* 국민들이 가지고 있는 기존의 지도와 현재의 정보 사이의 간극을 메울 수 있도록 지원 지속적으로 업데이트되는 정보를 통해 국민들로 하여금 서비스 공급자를 선택할 수 있도록 지원 지도를 신속하고 저렴하게 업데이트 하거나 새로 만들고, 여러 사람이 공유할 수 있도록 지원 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 공간 데이터를 손쉽게 이용 자동 특성 추출** 을 위한 첨단 객체 지향적 접근 신속하고 효과적인 도시 지도 서비스 예) 빈민가 규정 #65381;분류 저렴한 비용으로 도시 지도 서비스 및 업데이트 가능 인프라 관리 툴 인프라 자산 관리 #65381;유지보수의 품질을 개선해 자산의 수명을 연장 저렴한 비용으로 인프라 운영 #65381;유지보수가 가능 - 파손으로 인한 서비스 중단 감소 향후 인프라 개발 계획을 위한 의사 결정에 보다 많은 정보를 제공해 의사결정이 적절히 이루어 지도록 지원 인프라 운영 #65381;유지보수를 동기화 (synchronization)해 사용 중단 발생을 감소 교통 GIS*** 애플리케이션 도시 접근성에 대한 통찰력 제공 통합적 토지사용 #65381;교통망을 통해 이동 시간 단축 향후 교통 개발 계획을 위한 의사 결정에 보다 많은 정보를 제공해 의사결정이 적절히 이루어지도록 지원 청정하고 안전하며 믿을 수 있는 도시 구축 - 도시 스프롤 현상**** 을 완화 * 웹 기반 지도 서비스 : 인터넷 상에서 주소나 지리 #65381;지형 등의 정보를 제공하는 서비스 ** 자동 특성 추출 : 입력 데이터가 처리하기에 너무 거대하고 중복이 매우 심할 때 해당 입력 데이터를 특성들의 집합 형태로 자동 전환하는 기술 *** 교통 GIS : GIS를 교통 부문에 도입함으로써 교통 시설 관련 데이터를 일목요연하게 보여주고, 새로운 시설물이나 교통망의 변화를 쉽게 파악할 수 있도록 지원하는 기술 **** 도시 스프롤 현상 : 도시 개발이 근접 미개발 지역으로 확산되는 현상 ○ (사례) 이집트 카이로주는 독일개발청의 도움을 받아 VHR 이미지* 기술을 통해 도시 행정구역 상의 건물과 관련 사회경제정보를 통합한 데이터베이스를 만들어 지역 빈곤 문제와 도시 관리에 활용 * VHR(Very High Resolution) 이미지 : '00년대 들어 사용되기 시작한 기술로 인공위성에 해상도가 매우 높은 사진을 찍을 수 있는 센서를 부착해 이미지를 생성. 구글의 지도 서비스인 구글어쓰(Google Earth)나 구글 맵 메이커(Google Map Maker) 등 웹 기반 지도 서비스가 활성화되면서 VHR 이미지 기술이 대중적으로 알려지게 됨 ○ (과제) 이미지 데이터 가공 비용 문제나 지하 인프라의 이미지 데이터 생성의 불가능 등은 해결해야 할 과제 - VHR 이미지들은 가공되지 않은 로우데이터기 때문에 기존 데이터와의 일관성을 갖춘 효율적인 가공 방식이 필요 - VHR 이미지를 이용하는데는 많은 비용이 소요되기 때문에 정부기관의 이미지 데이터 접근성을 높이고 예산을 절감하기 위해서는 정부기관 간 관련 이미지 데이터 공유가 시급 - 지하 인프라나 정확한 위치 기록이 없는 인프라에 대해서는 위성사진과 같은 데이터를 얻기가 어렵기 때문에 이를 해결할 수 있는 지구공간 과학기술 개발이 요구 □ (토지행정) 경제 #65381;사회 #65381;환경 개발의 핵심 요소인 토지행정* 분야에서도 지구공간 과학기술의 필요성이 증대 * 토지행정은 토지소유, 토지사용, 토지가격 등의 정보를 바탕으로 토지소유권 판정, 토지 위치 측정 #65381;지도화, 토지 경계 설정, 정보 기록화 등을 의미 ○ (역할) 전지구위치측정시스템(GPS), 고해상도 위성사진, 저고도 원격 센서 이미지(LARSI) 등의 지구공간 과학기술이 토지행정의 비용 절감, 신속성 #65381;정확성 개선, 절차 단순화 등의 편익을 제공 표3 gt; 토지행정을 위한 지구공간 과학기술의 역할 기술 직접적 편익 사회적 편익 전지구위성항법시스템 (GNSS) * 지상 통제 네트워크 신속하고 저렴한 관할지 지적도 지상 통제 수립 - 안정적인 토지 소유 - 저렴하고 신속한 토지거래의 활성화 - 토지 분쟁 감소 - 용이한 토지세 평가 및 징세 - 토지 개혁을 위한 토지 목록 제공 - 토지 통합 또는 토지 재조정 - 토지 거래 관리 가능 - 기타 정부 활동 지원 - 지구공간 데이터를 행정기록화함으로써 정보 중복을 감축 전지구위성항법시스템 (GNSS) 수신기 신속한 필지 위치 측정 #65381;지도화 및 필지 경계 설정 저고도 원격 센서 이미지(LARSI) ** 도시 지역의 신속한 토지소유권 판정 및 토지 위치 측정 #65381;지도화 고해상도 위성 이미지(HRSI) *** 농촌 지역의 신속한 토지소유권 판정 및 토지 위치 측정 #65381;지도화 점 지적도 (Point Cadastres) 저렴한 비용으로 도시 및 빈민지역의 토지소유권 판정, 토지 위치 측정 #65381;지도화, 토지 경계 설정, 정보 기록화가 가능 크라우드소싱 지구공간 데이터 저렴한 비용으로 토지소유권 판정, 정보 기록화가 가능 * 전지구위성항법시스템(GNSS) : 중궤도 상에 설치된 인공위성과 지상의 수신장치를 이용하여 위치를 확인하는 시스템으로 미국 GPS, 러시아 GLONASS, 유럽연합 Galileo 등이 포함 ** 저고도 원격 센서 이미지(LARSI) : 센서를 부착한 저도고 무인 항공기 등을 이용해 이미지 정보를 획득 *** 고해상도 위성 이미지(HRSI) : 1m 이상의 공간해상력을 지닌 위성사진 ○ (사례) 중국 산시성 옌안시는 '07~'09년 제 2차 국가 토지 조사 사업에 따라 시행된 지적도 작성에서 저고도 원격 센서 이미지를 활용해 토지 경계 정확도 개선, 현장 답사 감소에 따른 비용 절감 및 신속성을 확보 ○ (과제) 지구공간 과학기술의 기술적 한계, 고가의 장비, 관료주의적 행정절차 및 규제 등은 해결해야 할 과제 - 전지구위치측정시스템(GPS)은 건물이 밀집한 도시나 깊은 숲에서 신호가 제대로 전달되지 못하는 경우가 있고, 저고도 원격 센서 이미지는 정확도 개선이 필요 □ (재해 위험관리) 매년 지진 #65381;쓰나미 #65381;태풍 #65381;홍수 등 재해 위험관리를 위해 지구공간 과학기술이 도입 표4 gt; 재해 위험관리 단계별 지구공간 과학기술 적용 분야 단계 활동 지구공간 과학기술 적용 분야 구제 피해 평가 위성 기반 피해 평가, 공간 데이터 인프라, 자동분류, 고해상도 이미지, InSAR* , 크라우드소싱, 모바일 GIS 애플리케이션 , 협력형 웹 지도 서비스 (collaborative web-mapping)** , GIS 데이터베이스, 웹-GIS, 통신, GIS 분석 인도주의적 지원 자원 분석 물류 복구 정화 #65381;서비스 복구 고해상도 지구측정 데이터, 토지행정, 협력형 웹 매핑, 모바일 GIS, GPS 파손 인프라 복구 재건 재건 계획 고해상도 지구측정 데이터, GIS 분석, 다위해성 평가, 지도 업데이트 피해 부문 재건 예방 재해 데이터베이스 지구측정에서 발생한 인풋 데이터, 수치표고모델 , GIS 분석과 연계된 지진 규모-빈도 분석, 지구측정에서 발생한 자산 데이터, 모바일 GIS 공간 다기준 평가, 확률적 위험 평가, 참여형 GIS(Participatory GIS)*** , 비용-편익 분석, 의사결정 지원 시스템, 환경영향평가, 위험 지도, 웹 GIS 위해성 평가 취약성 위험 평가 물리적/구조적 위험 완화 토지 사용 계획 #65381;건물 코드 교육훈련 #65381;인식개선 대비 지역사회 계획 참여형 GIS, 측정 네트워크, 위성 측정, 변화 탐지 , 통신, 공간 데이터 인프라, 웹 GIS, 원격 센싱 조기 경보 모니터링 응급상황 대응계획 * InSAR : 공중에서 지상 및 해양을 관찰하는 합성개구레이더 센서로부터 얻어지는 페이스를 분석하고 간섭현상 원리를 이용해 디지털 표고 모델(DEM)을 추출하는 기법 ** 협력형 웹 지도 서비스 : 다양한 사람들이 협력하여 웹 상에서 지도를 만들고 업데이트하는 지도 서비스로 구글 웹 메이커, 오픈스트리트맵 등이 대표적 서비스 *** 참여형 GIS(PGIS) : 어떤 지역의 지구공간 데이터를 획득하고 분석하는데 있어 해당 지역사회 주민들이 참여하는 방식으로, 주민들이 모바일 기기나 웹을 이용해 정보 위치 기반 정보를 수집해 타인과 공유하고 의사결정에 활용함으로써 GIS에 대한 이해의 폭을 넓히는 동시에 지역사회를 자발적으로 운영해나갈 수 있도록 지원 ○ (역할) 구제 #65381;복구에서부터 대비에 이르기까지 재해 위험관리 전 과정에서 지구관측(GO)을 비롯한 다양한 지구공간 과학기술을 적용하여 사회적 편익 증대 5 gt; 재해 위험관리를 위한 지구공간 과학기술의 역할 기술 직접적 편익 사회적 편익 크라우드소싱 * 인구가 많은 지역에서 전문가 #65381; 일반인들의 신속한 정보 수집에 기반한 신속한 피해 평가 재해 피해에 대한 신속하고 정확한 평가로 효과적인 재해 대응이 가능 전지구관측시스템 (GEOSS) 재해 #65381;위험평가와 관련된 관측이나 정보의 용이한 접근 재해에 대비하고 피해를 완화할 수 있는 보다 많은 정보를 제공해 적절한 정책 입안과 의사결정이 이루어질 수 있도록 지원 - 재해 경보 #65381;대응 #65381;복구를 원활히 할 수 있는 관측이나 정보에 효과적으로 접근 UN 재해관리 응급대응을 위한 공간기반정보 플랫폼 (UN-SPIDER) ** 재해 대응을 위한 공간 기반 정보의 전파 재해 위험 완화를 담당하는 다수의 기관 간 협력을 지원 위험 평가 툴 재해 발생 가능성, 빈도, 예상 피해 등의 위험 평가 재해로 인해 발생할 수 있는 인명 및 재산 손실을 추정함으로써 피해를 감소시킬 수 있는 조치를 마련 조기경보시스템 향후 닥칠 수 있는 재해에 대한 조기 경보 조기 경보를 통해 재해 대응 체제 가동, 주민 대피, 사회 전반의 활동 전면 중단 등을 시행할 수 있는 시간 확보 * 크라우드소싱(crowdsourcing) : 군중(crowd)과 외부자원 활용(outsourcing)의 합성어로 제품 #8231;서비스 개발 과정에 외부전문가나 일반 대중의 참여를 개방해 혁신을 이루고자 하는 방법 ** UN 재해관리응급대응을 위한 공간기반정보 플랫폼(UN-SPIDER) : 재난관리 및 공간 관련 기관 #65381;학계 #65381;산업계 등을 연계해 재난관리를 지원할 수 있는 공간정보를 제공하는 국제 협력 플랫폼 ○ (사례) '10년 아이티 지진 피해 복구 과정에서 세계은행 재해저감복구국제본부는 원격 센싱 등을 이용해 피해 상황 전후를 시각적으로 비교할 수 있는 지구관측-재난평가네트워크(GEO-CAN) 이니셔티브를 추진 - 500명에 달하는 개인들이 원격 센싱 데이터와 이미지 기반 협력형 매핑 툴을 이용해 할당받은 특정 구역의 지진 발생 전후 고해상도 위성사진을 비교함으로써 피해 내용을 제공 ○ (과제) 지진, 태풍, 홍수 등 각 분야별로 자연 재해에 접근하기보다는 위험 평가 #65381;관리의 관점에서 다분야적인 접근이 필요 3. 지구공간 과학기술 활성화를 위한 권고사항 □ (국가 정책) 지구공간 과학기술이 사회적 목표와 부합할 수 있도록 장기적 관점에서 지구공간 과학기술 개발 우선 분야를 선정 ○ 국제 #65381;지역 차원의 협력을 위해 지구관측그룹(GEO)과 같은 국제기구에 가입해 항공 #65381;위성 관측 자료를 교환하는 등 각국에 부족한 점을 효율적으로 해결 ○ 현재 활용할 수 있는 기술에 대해 세부적인 평가를 실시하는 한편, 효과적인 공간 데이터 인프라 마련을 위한 투자를 시행 □ (참여형 기술 과제 해결) ICT 발전으로 전문가나 일반인들이 참여할 수 있는 참여형 지구공간 과학기술이 등장하고 있는 가운데 이러한 기술들을 활성화할 수 있는 기반 마련이 시급 ○ 참여형 GSI와 크라우드소싱은 대표적 참여형 기술로 이러한 기술들을 시행하는 목적 #65381;정당성의 확립, 결과물의 소유권 규정, 절차의 투명성 확보 등이 우선적으로 이루어질 필요 □ (다분야적 연구 추진) 지구공간 과학계는 학계 뿐만 아니라 정부, 비정부기구 등 지구공간 데이터를 사용하는 사용자들과의 교류를 넓혀 다분야적 연구 추진이 가능하도록 노력 ○ 재해 위험관리에서도 알 수 있듯이 지구공간 과학기술은 행정, 경제, 법, 정치 이슈 등과 밀접한 연관을 가지기 때문에 다분야적 접근이 필요 출처 : UNCTAD (2012.10) |
