첨단기술을 이용한 재해 피해조사 자동화

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2006-04-18 10:43

서울--(뉴스와이어)--본 사업의 목적은 현행 피해조사 및 복구체계는 대부분 수작업에 의존함에 따라 많은 인력과 시간이 소요되어 피해조사 과정에서 신속성과 객관성이 결여되고 있으며, 이를 해소하기 위해 복구비 산정절차의 자동화 및 피해시설에 대한 적절한 복구공법을 제시함으로써 피해조사시 조사 누락 또는 과다물량 산정에 따른 복구자원의 불균형 해소 및 효율적인 복구예산 운용에 기여하고 사회 및 생활 기반시설의 신속한 복구추진으로 피해재발 방지와 2차적 손실 최소화, 조기 주민안정을 도모하는 것이다.

특히, 최근 중요한 과제로 대두되고 있는 재난지역선포에 따른 국가와 피해지역의 자자체, 피해주민간의 분쟁의 소지를 해결하고, 국가재정의 합리적 분배와 효과적인 투자를 위해서 피해액 산정 및 적정 규모의 재난복구 사업비를 신속하고 객관적으로 산출하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

따라서, 본 사업의 연구범위를 확대·적용함으로써 우리나라의 태풍 ‘루사’와 ‘매미’와 미국 허리케인 ‘카트리나’ 피해 등과 같이 전 세계적으로 발생하고 있는 극심한 풍수해 피해에 신속하고 객관적이고 효과적으로 대처할 수 있는 선진방재기술을 개발하고 선진화하는데 국가적 차원의 지원이 필요하다.

이를 위해 소방방재청 국립방재교육연구원 방재연구소(소장 노삼규)에서는 재해가 발생했을 때 신속하고 객관적으로 피해 현황을 조사하고 복구액을 산정하기 위해 지구관측 인공위성, 무인헬리콥터, 소형 항공기, PDA, 일반 디지털 카메라 등을 이용하여 재해 현장을 촬영하고 분석하는 시스템을 개발하는 사업(사업명 : 재해피해조사 자동화기술 개발)을 6개년으로 구분하여 2004년부터 추진해 오고 있다.

현재까지 1,2차년도(2004~2005) 사업을 통해 대규모 자연재해로 인한 재해 피해조사를 자동화할 수 있는 다양한 기술들을 개발하였으며, 현재 3차년도 사업이 진행 중이다.

특히, 이 사업은 홍수나 태풍과 같은 풍수해와 산불 피해 조사 자동화 기술 개발에 초점을 맞추고 있으며, 기타 폭설, 산사태, 대규모 인적재난 등의 재해에 대해서도 기술 적용이 가능하도록 계획하고 있다.

사업 내용은

지구관측 인공위성 영상, 무인헬리콥터를 이용하여 대규모 홍수나 산불에 대해 개략적이고 전반적인 피해 분석을 위한 광역피해지역 조사 기법 개발

도로 유실, 제방 붕괴 등과 같은 국지적 피해에 대해 정확하고 신속한 피해 조사를 위한 국지피해지역 조사 기술 개발

PDA와 GPS, 그리고 무선데이터 통신 기술을 활용한 실시간 피해 조사 시스템 개발

마지막으로 다양한 공간영상정보의 데이터베이스 구축 및 피해조사 활용 방안 연구로 구분된다.

지금까지 1, 2차년도 사업을 수행하면서 개발된 연구 성과에 대해 살펴보면

1. 광역피해지역 조사 기술 개발 부문에서는

지구관측 인공위성 영상자료, 항공사진, LIDAR(LIght Detection And Ranging-레이더(Radar)와 동일한 원리를 이용해 사물에 직접적인 접촉 없이 원하는 정보를 취득하는 능동형 원격탐사 기술) 자료, 그리고 저고도상에서 운용 가능한 무인헬리콥터를 이용하여 2005년 8월에 전라북도, 경상남도 지역에 발생한 국지성 집중호우로 인한 피해 조사 분석, 2005년 4월에 발생한 강원도 양양 산불에 대한 피해 조사 기법을 개발하였다.

산불 피해 조사 기법 개발에서 지구관측 인공위성 SPOT-4(프랑스)와 항공기에서 촬영한 근적외선 영상자료를 이용하여 산불로 인한 피해 면적을 자동으로 추출하였다. 연구 결과 위성영상은 898 ha, 근적외선 영상은 1,046 ha로 나타났으며, 당시 산림청에서 발표한 피해 면적은 약 973 ha로 비슷한 결과를 보였다.

산불로 인한 피해액 산출은 항공기와 지상에서 촬영한 LIDAR 자료를 분석하여 해당 산림 지역의 수고를 정확하게 측정한 후, 피해 지역의 임상도에서 수종별 밀도와 면적을 추출한 후 피해액을 산정하는 방식으로 수행되었다.

연구 결과, 산림 피해액이 약 38억 8천만 원으로 산출되었으며, 당시 산림청의 산림 피해액이 약 35억 원으로 비슷한 결과를 보였다.

그리고 민수용으로 사용되고 있는 UAV를 재해피해 조사에 도입하여 활용할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 이는 원격 조정 및 자동 항법이 가능한 상용 무인헬리콥터에 디지털 카메라와 캠코더를 장착하여 약 200m의 상공에서 재해 현장을 촬영하여 재해 현황을 파악하는 시스템이다. 무인헬리콥터는 재해 현장의 항공촬영을 위해 신속한 수직 이착륙, 저속 전·후/좌·우 비행, 정지비행, 위험시 자동 착륙이 가능하며,

이 사업을 통해 안정적인 비행이 가능하고 장시간 체공하여 재해 현장의 상공을 비행하는데 적합하도록 보완하는 기술을 개발하고 있다.

2. 국지피해지역 조사 기술 개발 부문에서는

도로 유실, 제방 붕괴 등과 같은 재해가 발생했을 때 피해액을 산정하는 과정에서 기존에는 줄자 혹은 목측에 의해 피해 물량을 산출하였는데 이는 과다물량 산출을 초래하는 원인이기도 하다.

이를 보완하기 위해 디지털사진측량 기술과 일반 디지털 카메라를 접목하여 지상입체촬영 시스템을 개발하였으며, 삼각대에 두 대의 카메라를 일정 간격을 두고 고정시키고 재해 현장을 촬영한 후 대상물의 정량적인 정보(길이, 면적, 부피 등)를 자동으로 산출하는 시스템과 이 정보들을 근거로 피해액을 산출하는 시스템으로 구성되어 있다.

이 시스템은 재해 현장에서 영상을 촬영하고 컴퓨터에 자료를 저장한 후 피해액 산정 소프트웨어를 통해 피해 물량을 산출하는 방식으로 피해 조사를 위한 준비 기간이 짧으며 신속하고 정확하게 피해 물량을 산출하여 피해액을 집계할 수 있고 비교적 저렴한 비용의 장비들로 구성되어 있다.

여기에 무선인터넷 기술을 도입하여 적용할 경우, 현장에서 피해물량 및 피해액을 바로 산출하여 중앙재난안전대책본부에 실시간 전송이 가능하다.

그러므로 피해 조사 기간이 상당히 줄어들 것으로 기대하고 있으며, 재해 현장에 대한 디지털영상 자료와 재해 피해에 대한 정량적 정보가 저장되므로 사후 근거 자료로도 활용할 수 있다.

3. PDA를 활용한 실시간 피해지역 조사 기술 개발 부문에서는

디지털카메라 기능이 포함된 상용 PDA와 소형 GPS 수신기를 통합한 실시간 피해조사 시스템을 개발하였다.

이 시스템은 PDA를 통해 재해 현장에서 정지영상, 동영상을 촬영하여 저장할 수 있고 음성정보나 텍스트 자료를 입력할 수도 있다.

또한, GPS 수신기에서 재해 현장의 위치정보(경·위도)를 이용하여 수치지형도에 재해 발생 위치를 정확하게 나타냄으로써 신속한 재해 현황 파악이 가능하며 PDA와 소형 GPS 수신기를 통합함으로써 휴대가 용이하다.

그리고 동영상, 정지영상, 텍스트 정보 등을 일괄적으로 처리 가능하므로 재해 정보의 효율적 관리가 가능한 것이 주요 특징이다. CDMA2000, IEEE 802.11b Wireless Lan 기능이 포함된 PDA를 활용함으로써 재해 현장에서 영상을 촬영한 후 데이터베이스에 실시간으로 전송 가능하며, 홈페이지에서 바로 확인할 수 있도록 하였다.

4. 공간영상정보의 데이터베이스 구축 및 피해조사 활용방안 연구 부문에서는

다양한 디지털 공간영상정보(인공위성 영상, 항공사진, 지상입체영상, PDA 영상 등)를 데이터베이스로 구축하여 웹기반의 피해조사 관련 영상정보 공유를 위한 기술을 개발하였다.

이러한 재해에 대한 영상자료를 효율적으로 관리함으로써 신속한 재해 현황과 재해 유형 파악, 시청각 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

사업을 통해 개발된 재해 피해조사 자동화 기술을 이용하여 각종 재해가 발생했을 때 신속하고도 정확한, 그리고 실시간으로 피해 규모 파악이 가능하고, 재해 발생 지역에 대해 특별재난지역 선포를 위한 신속한 기준 자료를 마련하는데 활용가능하며, 2차 재해가 발생할 수 있는 상황에서 일반 시민들에게 신속하게 전달할 수 있을 것으로 판단된다.

또한, 모바일매핑시스템(Mobile Mapping System-차량에 CCD 카메라와 GPS, 등을 장착하고 도로에서 일정한 거리 또는 시간간격으로 지리정보 자료를 획득하는 이동 정보취득 시스템)과 RFID(전자식별) 장치를 연계하여 재해 발생 가능성이 있는 주요 공공시설에 대한 주기적인 모니터링이 가능하며, 현재 과학기술부 주관 하에 개발하고 있는 스마트무인기, HAPS (High Altitude Platforms:성층권비행체통신시스템)이 상용화되어 보급될 경우, 재해가 발생했을 때 신속한 영상촬영이 가능하고 이를 활용함으로써 과학적이고 효율적인 재해 관리와 재해 경감 및 예방을 위한 대책 수립에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

소방방재청 개요
각종 재난으로부터 국민의 생명과 재산을 보호하고, 사회 안전망을 구축하기 위해 설립된 국가 재난관리 전담기구이다. 전신은 행정자치부 민방위재난통제본부이다. 조직은 청장, 차장과 재난종합상황실,예방안전국, 소방정책국, 방재관리국, 119구조구급국,기획조정관으로 이루어져 있다. 산하기관으로 중앙119구조대, 중앙민방위방재교육원, 중앙소방학교가 있다.

웹사이트: http://www.nema.go.kr