위성정보 활용 편익
을 매일 촬영하고, 촬영된 영상에 빅데이터 및 인공지능 기술을 적용하여 자동으로 실시 간 분석한 뒤 활용 분야별 수요자 맞춤형 서비스를 제공할 것으로 예상하고 있다.
지금까지 고해상도 영상을 촬영할 수 있는 국내 위성은 국방 및 안보 수요를 중심 으로 운영될 수밖에 없었다. 그러나 국토관측위성 2기가 추가로 운영됨으로써 다양 한 활용 분야에서 발생하는 수요에 대응하고 관련 산업을 활성화하는 것이 가능해졌 다. 이를 실현하기 위해서는 분명한 활용 서비스를 발굴해야 하는데, 이에 본 연구 에서는 영국의 Innovate UK에서 수행한 공공분야 위성정보 활용 경제성 분석 연구 (London Economics 2018)를 바탕으로 국토관측위성의 활용방향과 전략을 제시하 고자 한다.
Innovate UK는 영국의 국가혁신을 추진하기 위한 기구로, 2007년 설립된 기술전략위 원회(Technology Strategy Board)를 모태로 출발하였다. 2018년 National Center for Earth Observation, UK Government Earth Observation Service 등 관련 기관의 협 조하에 위성영상을 활용하여 공공부문에서 발생하는 경제적 효과를 분석하는 연구를 수 행하였다. 이 연구에서 위성정보의 주요 활용 분야를 농업, 대기, 도시, 연안, 홍수, 산 림, 해양, 기상, 교통으로 구분하고, 위성정보를 활용함으로써 얻을 수 있는 편익을 비용 절감, 비용회피, 간접효과 등으로 구분하여 추정하였다(<표 1> 참조). 비용절감이란 위성 정보를 활용한 업무를 도입하여 기존의 업무를 대체함으로써 절감되는 편익이며, 비용회 피란 자연재난이나 시설물 붕괴 등과 같은 예외적인 상황 발생을 예측하고 방지함으로써 얻을 수 있는 편익이다. 마지막으로 간접편익은 위성정보를 활용하여 생산되는 제품 또 는 서비스를 이용하는 주체들이 얻는 편익을 의미한다.
<표 1> Innovate UK가 수행한 위성정보 활용 분야의 2020년 편익 추정 결과
편익 유형 2020년 예상 활용 편익
비용절감 비용회피 간접편익 합계
농업 210 6,100만 1,230만 7,540만
대기 - - 430만 430만
도시 830 - - 830만
연안 100 - 590만 690만
홍수 280 - 2,150만 2,430만
산림 30 2,240만 3,800만 6,070만
해양 920 260만 380만 1,560만
기상 - 420만 9억 6,210만 9억 6,630만
교통 840 7,800만 10만 8,650만
자료: London Economics 2018.
(단위: 파운드)
이 편익 유형 중 비용절감은 위성정보를 활용하는 업무에서 상시적으로 발생하는 편익으로, 국토관측위성의 지속가능한 활용 수요를 도출하기 위해서는 국토관측위성 의 특성을 고려하여 활용가능한 업무를 도출해야 한다. <표 2>는 이러한 활용업무 분 야에서 Innovate UK가 추정한 2020년 비용절감편익을 재정리한 결과이다.
1. 농업 분야 활용사례
영국의 Rural Payment Agency(RPA)는 EU의 공동농업정책(Common Agricultural Policy)에 따른 기본직불금(Basic Payment Scheme) 지급과정에서 매년 지급신청지의 최소 5%를 무작위로 선정하여 관련 규정의 준수 여부를 조사하고 있다. RPA는 조사업무 에 위성영상을 활용하고 있는데, 관련 규정의 준수 여부를 판단하기 위해 농업 분야에서 일반적으로 활용되고 있는 중해상도 위성영상이 아닌 공간해상도 1m 이내의 위성영상을 이용하여 구체적인 경작 상태를 판단하고 있다. RPA 내부평가에 의하면 항공영상 또는 현지조사보다 위성영상을 활용하는 것이 연간 210만 파운드의 비용을 절감한다고 한다.
2. 도시 분야 활용사례
영국의 25 Year Environment Plan은 생물다양성과 삶의 질을 도시계획 분야의 최우선 가치로 두고 있다. 그에 따라 환경 보전과 관련된 기관들은 위성, 항공기, 드론 등의 기술 을 활용하여 기존 현장조사에 의존하였던 서식지 지도제작을 시험하고 있다. 이와 유사
<표 2> Innovate UK가 추정한 위성영상 활용가능 업무의 2020년 비용절감편익 추정 결과
활용 분야 활용가능업무 연간 비용절감편익
농업 보조금 지급대상 관리 210만
도시
토지피복도 제작 770만
불법개발 단속 10만
주택개발 관리 50만
대형 인프라 계획 및 건설 현재 편익발생 미흡
토목공사 관리 현재 편익발생 미흡
산림 임상도 제작 30만
교통
교량 관리 440만
교통량 측정 400만
철로/도로 관리 현재 편익발생 미흡
연안 연안침식도 제작 100만
자료: London Economics 2018, 저자 재작성.
(단위: 파운드)
제467호 2020 September
한 개념의 토지피복도 제작에서도 위성정보를 활용할 경우 현장조사에 비하여 12~25%
의 비용만으로 제작이 가능한 것으로 조사되었다. 기상에 영향을 받지 않고 주기적으로 동일한 지역을 탐지할 수 있는 SAR 위성정보를 활용하여 영국 전체의 토지피복도를 갱 신할 경우, 위성영상을 활용하지 않는 경우에 비하여 연간 770만 파운드의 비용이 절감 될 것으로 분석되었다.
불법개발 단속과 주택개발 관리는 일반적으로 항공영상을 이용하는 분야이나, 제 한적으로 고해상도 위성영상이 활용되기 시작하는 분야이다. 현재 영국에서는 Public Sector Mapping Agency(PSMA)를 통하여 항공영상과 다양한 공간정보를 제공받는 것이 가능하기 때문이다. 불법개발 단속에 위성정보가 활용되기 위해서는 항공영상과 같은 수준인 12.5cm의 높은 공간해상도가 요구된다. 하지만 갱신주기를 매우 짧게 제 공한다면 0.5~0.7m의 공간해상도로도 제한적으로나마 활용될 수 있을 것으로 조사되 었고, 이때의 편익은 연간 10만 파운드로 분석되었다. 주택개발 관리에서 요구하는 공 간해상도는 25cm 수준으로 불법개발 단속에 비하여 낮은 수준이지만 일반적인 위성정 보보다는 높다. 그 결과 연간 50만 파운드의 편익이 발생하는 것으로 분석되었다.
3. 산림 분야 활용사례
영국의 산림관리를 담당하고 있는 Forestry Commission GB는 위성영상을 이용하여 산 지의 토지이용변화 및 식수 · 벌목 현황을 조사하고 있다. 이 과정에서 소요되는 비용은 연간 10만 파운드로, 5년 주기로 항공영상을 이용할 경우 소요되는 200만 파운드에 비하 여 연간 30만 파운드의 운영비를 절감할 수 있다. 또한, 산사태나 태풍과 같은 재난 상황 에서 특정 지역의 영상을 신속하게 취득할 수 있는 장점이 있다. 만약 위성정보의 공간해 상도가 25cm 이내라면 개별 식수의 상태를 판단하는 것이 가능해진다. 이 경우 병충해 확산을 조기에 탐지하는 등의 업무에 활용할 수 있어 현장조사업무에서 큰 편익을 발생 시킬 것으로 예상된다.
4. 교통 분야 활용사례
노후교량 관리는 교통안전과 관련된 매우 중요한 업무로, 영국 지자체들은 여기에 연간 4400만 파운드의 비용을 지출하는 것으로 추정된다. 위성정보가 교량의 안전진단 자체 를 수행하는 것은 현재로서는 불가능하지만, 위성정보를 활용하여 노후 상태를 일차적으 로 판단하고 현장조사가 필요한 교량을 선별함으로써 현재 비용의 10%인 440만 파운드 로 절감할 수 있을 것으로 예상하고 있다.
다음으로 교통 분야의 위성영상 활용 분야로는 교통량 모니터링이 있다. 교통량 분석
은 교통정책의 수립은 물론, 대기오염물질 발생 저감정책 수립 등에 필요한 중요한 정보 이다. 현재는 차량에 탑재된 GPS 정보, 구간별 CCTV 정보 및 현장조사 등을 통하여 교 통량 정보를 수집하고 있다. 그러나 특정 시간대의 도로 위 개별 차량정보를 주기적으로 모니터링함으로써 기존 업무의 상당수를 대체할 수 있을 것으로 예상하고 있으며, 이를 통하여 연간 400만 파운드를 절감할 것으로 예상하고 있다.
영국의 Network Rail(NR)은 교량 및 역사를 포함하는 철도시설을 운영하는 공공기관 으로, 여기에 교통부(Dept. of Transport) 예산의 절반이 투입된다. NR은 위성정보를 활 용하여 철도 관련 시설물 및 주변지역 지반 상태를 모니터링하기 위한 방안을 검토하고 있다. 기존의 현장조사를 대체하기에는 아직 많은 연구가 필요하지만, 위성정보를 이용 하여 예상하지 못한 정비로 발생하는 운행지연을 감소시킬 경우 많은 사회적 편익을 얻 을 것으로 예상하고 있다.
5. 연안 분야 활용사례
연안의 건축물 및 시설물 상당수는 연약지반에 위치하고 있으므로 안전관리를 위해서 연 안침식에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다. 약 133억 파운드 규모의 자산이 연안으로 부터 50m 이내에 위치하고 있어, 2050년까지 3억 4천만 파운드의 자산이 연안침식으로 손실될 것으로 예상하고 있다. 현재는 항공 라이다(Lidar)를 이용하여 5년 정도의 주기 로 지형변화를 탐지하고 있으며, 위성정보의 활용은 제한적이다. 하지만 위성정보를 활 용한다면 보다 짧은 주기로 연안의 지형정보를 수집하고, 유의미한 변화를 일차적으로 탐지하여 적시에 정밀현장조사를 수행하는 것이 가능해질 것으로 예상된다. 이를 통하 여 불필요한 지출절감으로 연간 100만 파운드의 비용절감 효과를 얻을 것으로 예상하고 있다.
국내에서도 영국 사례와 같이 다양한 업무에 항공영상을 활용하고 있다. 국토지리정보원 은 항공영상을 이용하여 국가기본도를 제작하고 있으며, 이 과정에서 촬영된 항공영상을 공개함으로써 다양한 활용 서비스 발굴을 지원하고 있다. 2000년대부터 지속적으로 추 진된 공간정보사업의 결과로 <표 3>과 같이 공공분야를 중심으로 영상정보를 이용한 다 양한 활용업무가 발굴되었고, 대부분 항공영상을 활용하고 있다. 영국의 사례와 비교해 보아도 상당수 유사한 업무가 분포하고 있음을 확인할 수 있다.
현재 국내에서 촬영되는 항공영상의 공간해상도는 12~25cm 수준으로 매우 향상되었
현재 국내에서 촬영되는 항공영상의 공간해상도는 12~25cm 수준으로 매우 향상되었