C ․ H ․ A ․ P ․ T ․ E ․ R ․ 3
공간정보기술의 동향과 변화전망
이 장에서는 앞서 정리한 패러다임의 개념과 분석틀을 근거로 기술 트렌드에 관해 분석 하고, 그 결과를 제시하였다. 이를 위해 먼저 공간정보기술의 개념을 살펴보고, 공간정 보 기술을 지오매틱스 기술, GIS기술, 그리고 유관기술로 크게 나누어 각 기술의 현황과 최근 기술동향을 정리하였다. 이를 바탕으로 기술변화의 미래 동향을 도출하여 향후 국 가GIS 전략 마련을 위한 기반으로써 5대 공간정보기술 트렌드를 도출하였다.
1. 공간정보기술의 개념과 분류
공간정보기술이란 공간정보의 취득, 처리, 저장, 분석 및 활용과 관련이 있는 모 든 기술을 말한다. 디지털화되기 이전의 공간정보기술은 측량기술을 중심으로 비 교적 간단하였으나 공간정보의 형태가 디지털화 된 이후부터는 공간정보시스템관 련 기술(이후부터 ‘GIS기술’이라 함)과 정보통신기술이 포함되면서 그 범위가 크게 확대되었다.
앞서 공간정보의 학문과 이론에서 살펴본 바와 같이, 공간정보는 다양한 요소로 구성되어 있기 때문에 연구의 목적과 연구자의 의도에 따라서 관점이 서로 다르다.
본 연구에서는 가능한 한 연구자의 임의적 판단을 최소화하고 연구의 객관성을 확 보하기 위하여 학문적 분류에 근거하여 기술을 구분하였다.
광범위한 공간정보기술을 체계적으로 살펴보기 위해서 공간정보기술을 데이터 의 수집, 처리, 저장, 분석 등과 관련한 ‘직접기술’과 공간정보 활용과 관련이 있는
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‘유관기술’로 구분하였다. 물론 웹기술과 센싱기술 등 직접기술과 간접기술로 엄격 히 구분하기 어려운 경우도 있지만 지금까지 사용되어 온 정황으로 보아 두 종류의 기술로 구분하였다.
직접기술은 그 특성에 따라 지오메틱스 기술과 GIS기술로 세분하였다. 지오메틱 스 기술은 일본의 무라이슌지 교수가 구분한 공간정보의 획득‧처리‧저장‧분석‧활 용관련 기술을 말하며, GIS기술은 GIS의 구성요소인 하드웨어, 소프트웨어, 데이터, 사용자 관련 기술이다. 지오메틱스 기술과 GIS기술도 중복되는 부분이 있다. 그러 나 본 연구는 공간정보기술을 명료하게 구분하는데 목적이 있는 것이 아니라 공간 정보와 관련이 있는 기술의 변화를 분석하는데 있기 때문에 다소 기술이 중복된다 고 해도 기술의 변화를 분석하는 데는 문제가 되지 않는다고 판단하였다.
공간정보 유관기술은 주로 정보통신기술로써 정보나 데이터를 유무선으로 신속하 게 전송하고, 모바일 장비 등으로 구현하는 등 공간정보서비스와 직접적인 관련이 있 다. 최근에 핸드폰을 이용하여 자동차 네비게이션을 구현하거나 각종 시설물의 위치 등을 검색하는 위치기반서비스는 공간정보와 정보통신기술이 결합한 좋은 예이다.
직접기술의 범위가 넓어지고 발전속도 역시 빠르지만 최근에는 유관기술인 정보통신 기술의 변화가 오히려 공간정보의 활용에 더 큰 영향을 미치고 있는 실정이다.
<그림 3-1> 공간정보기술의 구분
2. 공간정보기술 동향 1) 지오매틱스 기술 동향
무라이슌지 교수의 정의에 의하면, 일반적으로 공간정보의 활용을 위해서는 자료획득, 저장, 처리, 분석, 활용의 5단계 절차를 거치며, 각 단계에 적용되는 기 술은 공간정보공학(Geomatics)을 구성하는 요소기술에 해당된다.
공간정보 취득과 관련한 지오매틱스 기술 중 가장 대표적인 기술로는 원격탐 사(Remote Sensing, RS)와 GPS(Global Positioning System)기술이 있으며, 이러한 기술들은 공간정보지각에 대한 인간의 무한한 욕구와 정보통신기술의 융합에 의 해 진화‧발전해 오고 있다. 원격탐사기술은 1,2차 세계대전을 거치고, 항공측량 및 사진판독 기술이 눈부시게 발전하면서 전략적으로 급부상하게 되었다. 1960 년대 이후 냉전시대에는 첩보위성의 개발에 의해 고정밀의 공간정보 취득이 가 능하게 되었고, 1972년 미국이 ERTS(Earth Resource Technology Satellite)58)를 운 용하면서 본격적인 원격탐사 시대를 맞이하였다. 이후, 프랑스(SPOT), 일본 (MOS, JERS), 인도(IRS), 유럽(ERS), 캐나다(RADARSAT) 등이 상업용 인공위성 을 쏘아 올리면서 급속한 발전이 일어났다.
선진국들의 원격탐사에 대한 관심은 원격탐사 센서기술의 발전을 촉진하 였다. 초기에는 광범위한 지역에 대해 저해상도의 영상정보를 제공하다가 IKONOS59)나 Quickbird60)와 같이 점차 좁은 지역에 대한 고정밀 자료의 취득 으로 기술이 발전하였다. 영상센서기술도 CCD(Charge-Coupled Device) Camera와 같은 수동형 센서에서 Radar와 같은 능동형 센서로 기술이 발전하 고, 최근에는 LiDAR(Light Detection and Ranging)61)와 같이 수센티미터급의
58) 뒤에 Landsat으로 명칭이 바뀌게 됨
59) 2000년 1월에 발사된 최초의 상업용 고해상도 위성영상으로 1m의 Pan영상과 4m의 Multispectral 영상 을 제공한다.
60) 미국의 Digital Glove사가 2001년 발사한 최고의 공간해상도를 가진 상업용 위성영상으로 Pan 60cm, Multispectral 2.4m의 해상도를 제공한다.
61) LIDAR를 이용한 DEM 제작은 범람원 지도제작, 통신설비 설치계획 및 운용, 교통, 도시계획, 산림자
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고정밀 DEM을 추출할 수 있는 기술이 상용화되어 공간정보 획득에 획기적 인 진전을 가져왔다.
GPS 관련 기술은 1970년대 초 미국이 군사적 목적으로 개발하여 사용하 다가 1996년 민간에 사용을 허용하면서 공간정보 기술 및 활용분야에 크나 큰 영향을 미치고 있다. 전통적인 측량분야에서는 GPS를 단독으로 이용하 는 경우가 많아 정확도 향상에 주된 관심을 가지고 기술이 발전하였다. 이 에 따라 DGPS(Differental GPS), 2대 이상의 GPS수신기를 이용하는 상대측 위(Static Survey)기술, 실시간 고정밀 위치측정을 위한 RTK(Real Time Kinematic) 등 위치정확도 중심으로 기술이 발전하였다. 그러나 최근에는 GPS가 GIS, 무선인터넷, Mobile, ITS(Intelligent Transportation Systems), CNS(Car Navigation System), LBS(Location Based Service), INS(Inertial Navigation System), IMU(Inertial Measurement Unit) 등 이동성과 실시간 위 치정보제공을 중요시하는 기술과 결합하면서 공간정보의 활용 및 서비스 분야에 있어서 중요성이 더욱 더 부각되고 있다.
특히, 근래에는 외부공간에 대한 위치정보뿐만 아니라 건물내부와 같은 GPS수신이 불가능한 지역에 대한 위치정보제공기술이 부각되고 있다62). 현 재까지 이러한 분야에 적용되는 기술은 GPS기술과 이동통신 기술을 융합하 여 건물내부의 대략적 위치를 제공하는 서비스가 가능하나, 보다 정밀한 정 보제공기술이 요구되고 있다. 현실에서 GPS기술이 적용된 사례는 먼저 군사 분야에서부터 산업, 물류, 교통, 항공우주, 레저 및 스포츠에 이르기 까지 현 대 생활에서 더 이상 외면할 수 없는 상황에 까지 이르렀으며, 세부 이용분야 는 <표 3-1>과 같다.
원 관리 등에 활용될 뿐만 아니라, 기상조건에 구애받지 않고 높은 정확성과 정밀성을 동시에 제공 함으로써 공간정보 활용분야에서 획기적인 기술 향상을 가져왔다.
62) 현재 일본에서는 이와 관련한 분야에 많은 관심을 갖고 연구가 추진 중이며, 프랑스의 InfoTerra와 같은 지리정보서비스 제공업체는 이미 상용화된 서비스를 제공하고 있다. 그러나 이러한 정보는 개 인정보 보호 문제와 상충되고 있으며, 아직까지 제도가 기술력을 따라잡지 못하는 상황에서 이 같은 정보 공개와 활용에 있어서의 도덕적 문제에 대한 논란은 한동안 계속될 전망이다.
구 분 이용분야
산업
지도제작 각종 지도(지형도, 홍수지도, 철도/전기/전송시설 지도 등) 공공안전 긴급구조, 분실차량 추적
기타 측량, 시각동기
군사 군사훈련, 무기유도, 포대 위치확인
물류‧운송
항공 항공항법, 공항감시, 전천후 착륙시스템
육상 대중교통시스템, 차량위치추적, 차량항법, 물류이동위치 확인 해상 선박 위치추적 및 항해
레저‧스포츠 등산, 하이킹 시 위치추적 및 응급구조 항공‧우주분야 위성체 자세제어, 궤도결정
<표 3-1> GPS 활용분야 예시
자료 : 한국신용정보. 2001. 급부상하는 GPS시장. NICE CREDIT.
공간정보 취득방식은 전자통신 및 정보기술의 발전과 함께 위성영상, 항공사 진, LiDAR, 4S-Van63), Digital Camera, GPS에 이르기까지 다양한 기술이 적용됨 과 동시에 취득된 자료의 처리 및 저장까지 일괄 처리되는 형태로 발전해가고 있다. 또한, 공간정보를 취득, 저장하고 표현하는 수단에 있어서도 종이지도의 틀 을 벗어나 수치지도, 영상지도, 3차원지도, 인터넷‧모바일 지도, 동영상정보에 이 르기까지 다양한 방식으로 표현되고 있다.
공간정보 취득, 처리 및 저장과 관련한 기술변화는 <그림 3-2>와 같이 기술변 화를 이끄는 주요 배경에서 찾을 수 있다.
63) 4S란 위성측위시스템(Global Navigation Satellite System: GNSS), 지능형교통체계(Intelligent Transport System: ITS), 지리정보시스템(Geographic Information System: GIS), 공간영상정보시스템(Spatial Imagery Information System: SIIS)을 일컫는 말로써, 4S를 차량에 장착하여 정보를 수집하는 이동매핑 시스템을 4S-VAN이라 한다. 즉 4S-VAN은 움직이는 자동차의 절대좌표를 GPS 수신기 및 관성항법 장치(INS)에 의하여 결정하고, CCD 센서 등에 의한 입체비전 시스템으로 대상물체의 3차원좌표를 획득하는시스템이다. 이동매핑 시스템의 데이터 획득 및 분석 시스템의 설계는 요구되는 데이터의 정확도 및 응용분야에 따라 달라진다. (자료 : 월간국토 2003년 6월호 "용어풀이")
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<그림 3-2> 기술체계의 변화와 주요 배경
자료 : 무라이슌지. 2002. ｢공간정보공학｣. 대한측량협회 p. 13 인용
자료 : 무라이슌지. 2002. ｢공간정보공학｣. 대한측량협회 p. 13 인용