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This research was supported by a grant (12-TI-C01) from Advanced Water Management Research Program funded by Ministry of Land, Infrastructure and Transport of Korean government.
Yonggil Park, Ph.D’s Student, Dept. of GeoInformatic Engineering, Inha University. [email protected]
Kim Kyehyun, Professor, Dept. of GeoInformatic Engineering, Inha University. [email protected] (Corresponding Author) Lee Sungjoo, Ph.D‘s Student, Dept. of GeoInformatic Engineering, Inha University. [email protected]
Yoo Jaehyun, Ph.D‘s Student, Dept. of GeoInformatic Engineering, Inha University. [email protected]
통합 물정보 제공을 위한 웹 GIS 기반의 SWG 시뮬레이터 설계
Design of Web-GIS based SWG Simulator for Disseminating Integrated Water Information
박용길*․ 김계현**․ 이성주***․ 유재현****
Yonggil Park ․ Kyehyun Kim ․ Sungjoo Lee ․ Jaehyun Yoo
요 약 최근 전 세계적인 기온상승과 불규칙한 이상기후로 인하여 지역간 수자원 격차 및 물부족 현상이 나타나고 있 으며 미래 물 수급의 안정성 확보를 위한 수자원 관리가 점차 중요해지고 있다. 이를 해결하기 위해 수자원의 안정적인 확보와 관리가 가능한 방안으로 대두되고 있는 Smart Water Grid (SWG) 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 웹 환경에서 통합 물정보 제공을 위한 GIS 기반의 SWG 시뮬레이터를 설계하고자 하였다. 시스템 개발을 위해 사용자 요구분석을 기반으로 SWG 현황 조회, 미래 예측 및 정수장 현황 조회기능을 설계하였으며 사용자의 이해를 높이기 위 해 GIS 및 HTML5 기술을 이용한 정보표출 기술을 적용하였다. 또한 비상 상황이 발생했을 때 SWG를 이용한 문제 해 결 과정을 확인할 수 있도록 시나리오 재현 기능을 설계하였다. 시스템 개발을 위한 설계도로 Use-case, Class, Sequence diagram을 작성하고 최종 개발 내용을 확인하기 위한 스토리보드를 작성하였다. 본 연구를 통해 설계된 SWG 시뮬레이 터는 기후변화 대응을 위한 물관리를 지원하기 위한 정보의 획득을 도울 뿐 아니라 시나리오 재현을 통한 의사결정자의 결정을 도울 수 있을 것으로 판단된다. 주요 기능이 수자원 관리자 및 생산자 위주로 설계되었지만 향후 소비자를 위한 콘텐츠와 기능을 추가로 개발하여 단방향 정보 전달이 아닌 양방향 정보 교환이 가능하도록 해야 할 것이다.
키워드 : 스마트 워터 그리드, GIS, 웹, 시뮬레이터
Abstract Due to the global warming and unstable abnormal climate changes, water resources differences between regions and water shortage are occurring. Therefore, the water resources management is becoming more important for the stable securement of future water supply and demand. Researches on Smart Water Grid (SWG), which is considered as a new method, that can stably secure and maintain the water resources, are actively being conducted but it is still in infancy. Thus, this study aimed to design SWG simulator based on GIS in order to provide integrated water information in web environment. The user's requirements were analyzed for system development and important functions such as SWG current situation checking, future prediction, filtration plant situation checking functions were designed and data expression techniques using GIS and HTML5 were applied to enhance the understanding of the users. Also, when the emergency situations occurred, the solving process of the situations are reproduced to check the solution process using scenario reproduction functions. Use-case, class, sequence diagram, which are a design for real system development and defines the system usage contents of users, were written, and the story board was written to check the final development contents. This study designed a SWG simulator in order to support the water maintenance reacting to climate changes. The development of system is expected to help securing information to deal with emergency situations such as water shortage and help the decision maker to make decision through reproduction of scenario. The major functions were designed for the convenience of water resource manager and producer but new contents for consumers must be developed to enable duplex information transmission.
Keywords : Smart Water Grid, GIS, Web, Simulator
1. 서 론
최근 전세계적인 기온상승과 불규칙한 이상기후 등
은 갈수기, 장마 등을 심화시켜 수자원의 시간적 격차
를 발생시켰으며, 급격한 도시화에 따른 인구집중으
로 인해 일부지역은 물이 풍부하고 일부지역은 물이
부족한 수자원의 공간적 격차를 발생시켰다. 이러한 기후변화, 도시 집중화에 따른 수자원 격차(Water Divide) 문제의 체계적인 대응을 위해서는 필요 수자 원의 안정적인 확보 및 공급이 필요하다. 그러나 그동 안 우리나라는 기후변화 , 도시 집중화에 관계없이 수자 원이 부족할 경우 추가 수원을 확보하기 위해 주로 시 설확장 위주의 대응을 진행해왔고 예산부족과 관리 효 율 등의 이유로 집중형 물공급 체계와 단일 수자원 처 리시스템만을 고수함으로써, 기존 수자원의 효율적인 분배 · 운영과 저에너지 · 고효율은 등한시 해왔다[6].
이를 해결하기 위해 글로벌 수준의 국내 ICT(Informa- tion Communication Technology) 기술과 수자원 관리 기술을 융합하여 기후변화 및 도시집중화에 따른 수 자원 격차 문제를 체계적으로 대응하기 위한 SWG (Smart Water Grid) 연구가 대두되고 있다[3]. SWG 연구는 다중수원 확보, AMI(Advanced Metering In- frastructure) 기반 양방향 수자원 데이터 전송, Blending 수처리 기술, 물수급 평가 등의 연구를 수행하고 있으 며 이를 통해 기존 수자원 관리 기술의 한계를 극복함 으로써 수자원의 안정적인 확보에 총력을 기울이고 있다. 기존의 각 기관별로 구축되어 관리되던 지하수, 하천 등 수원 정보와 수처리, 정수 수질 등 정수장 정 보 및 수용가 정보를 하나의 플랫폼에서 계측 관리할 수 있어 안정적인 물 공급을 위한 통합 수자원 관리가 가능하다[6].
그러나 SWG 연구의 주요 결과물인 AMI 기반 실시 간 수자원 계측 정보, 물수급 평가를 통한 비상 상황 대응, Blending 수처리 조합 결과 등을 사용자에게 효 과적으로 전달하고 홍보하기 위한 표출 및 분석 시스 템은 부재한 실정이다 . SWG 연구를 통해 수원, 정수 장 , 배수지, 수용가 등 상수 공급 계통도의 각 단계를 통합하여 관리할 수 있는 환경이 마련되었으나 이를 활용할 수 있는 기반이 갖추어지지 않아 수자원 관리 를 위한 정보 수집과 활용에 많은 시간과 비용이 소모 되고 있다. 따라서 수자원 관리자, 생산자, 소비자 등 다양한 사용자의 접근성 및 편의성을 고려한 정보시 스템의 구축은 통합 수자원 관리를 위하여 필수적이 다. 나아가 물부족 및 기후변화 대응을 위한 물수지 분석 및 미래 예측 결과를 제공할 수 있는 시스템도 요구된다. 이러한 취지에서 SWG 연구에서는 실시간 으로 계측되는 수원, 정수장, 관망의 수질 유압과 수용 가의 수도 사용량을 활용한 모델링 및 물수지 분석을 수행하고 있으며 그 결과를 제공할 수 있는 시스템의 개발은 수자원 관리 계획 수립을 위한 담당자의 의사 결정에 필수적이다. 특히나 장소에 구애받지 않고 불
특정 다수의 접속이 용이한 웹 기반 환경은 사용자의 접근성을 높일 수 있다 . 여기에 웹 기반 환경은 사용자 의 이해도를 높일 수 있는 다양한 표현 기술의 활용이 가능하다. 또한 사실적이고 현실감 있는 정보 전달을 위한 지도 정보를 제공하기 위하여 GIS 기술의 융합 은 필수적이다.
본 연구에서는 SWG 통합 물정보 서비스의 일환으 로써 지도기반 환경에서 SWG 연구 결과 표출을 통해 SWG 연구의 효율적인 활용 및 정보전달을 위한 GIS 기반 SWG 시뮬레이터를 설계하였다. SWG 시뮬레이 터의 목적은 사용자의 접속이 용이한 웹 환경과 지도 기반 정보의 도식화가 가능한 GIS 환경에서 SWG 연 구 결과를 표출함으로써 사용자에게 효과적으로 정보 를 전달하고, 물 부족과 기후변화 대응에 대비하기 위 해 실시간으로 계측되는 자료를 활용한 시나리오 기 반의 시뮬레이션 결과를 재현하여 위기상황 발생 시 상황 분석 및 그 대응 방안을 제공하는 것에 있다. 본 연구에서는 SWG 시뮬레이터를 개발하기 위해 물과 관계된 다양한 사용자의 요구사항을 분석하고 SWG 통 합 물정보를 현실감 있게 제공하기 위한 공간 자료의 수집 및 DB 구축을 수행하였으며, 시스템 업무기능 분 해도 작성을 통한 개념적 설계 및 Use-Case Diagram, Sequence Diagram, Class Diagram 작성을 통한 시스 템 상세설계와 최종적으로 실제 시뮬레이터 개발 화 면이 되는 스토리보드를 작성함으로써 시스템 설계 연구를 수행하였다 [4]. 또한 각 단계별 시뮬레이터 설 계내용을 분석하고 연구를 진행하였다.
2. 사용자 요구분석 및 시스템 설계
SWG 시뮬레이터는 기관별로 분산, 중복 구축되어 있는 물정보를 통합하여 다양한 사용자에게 이해하기 쉬운 형태로 정보를 융합하여 제공할 수 있는 방법으 로 설계되어야 한다. 효율적인 물정보 제공을 위해 지 도 , 그래프, 차트 등의 사용자의 이해를 도울 수 있는 방법과 물 수지 분석 현황과 시나리오 기반 시뮬레이 션 등 분석 및 모델링 결과를 제공하기 위한 시스템 제어 방안을 함께 고려해야 한다. 위와 같은 사항을 고려하여 설계를 진행하기 위해 Figure 1과 같은 절차 를 통해 시뮬레이터를 설계하였다.
설계에 앞서 반드시 수행되어야 하는 것은 사용자
요구분석이다. 사용자의 요구를 충족시키지 못하는
시스템은 잘 만들어진 시스템이라도 활용되지 못한
다 . 따라서 본 연구에서는 사용자 요구분석을 통한 시
스템 설계 방향 및 목표를 도출한 후 시스템에서 사용
Figure 1. SWG simulator design procedure
Figure 2. Classification of user groups
Table 1. Analysis of user's requirements
User Requirements Main Contents
Flood Control Office (Mega Grid)
･ Condition of current water supply
･ Condition of future water supply
- Information of cut off water, disaster and water supply in island, coastal and hillside
- Grasp of water supply reliability by changing population and industry
K-water (Macro Grid)
･ Condition of regional water consumption
･ Condition of water supply system
･ Condition of regional alternative water
･ Condition of water quality facilities
- Information of water consumption per administrative district
- Water accident about water meter
- Information of alternative water in local government such as Rivers, reservoirs and ground water - Information of water quality about wide waterwork
Waterworks Headquarters (Meso Grid)
･ Condition of water supply and distribution facilities
･ Prices for water consumption
･ Condition of regional alternative water
･ Condition of Water quility of purification facilities
- Information of Pipe condition
- Information of raw water prices such as dam and river
- Information of waterhead flow
- Information of water quality for distributing reservoir and purification plant
NGO (Micro Grid)
･ Condition of flow for water consumption
･ Prices of water
･ Information of water quality for drinking water
･ Condtion of Water accidents
- Flow of water supply
- Information of water prices in real time - Information of water quality such as pipes and raw
water
- Announce of water accident through SNS 자 요구사항을 만족하기 위한 서비스 유형, 콘텐츠 및
서비스 가능성을 고려하여 시스템 모형을 수립한 후 시스템 개발을 위한 기능 정의, 다이어그램 작성 및 사용자 인터페이스 설계를 수행하였다. 전체 시스템 모형을 수립하기 위한 과정으로 개념적 설계를 진행 하였으며, 시스템 모형 수립 이후 DB 구축 및 다이어 그램 작성 과정을 상세설계로 분리하여 설계를 진행 하였다.
2.1 사용자 요구분석
SWG 시뮬레이터 설계 및 개발을 진행하기 위해서 는 실제 시뮬레이터를 활용할 사용자를 명확히 정의 하여야 한다. 본 연구에서는 Figure 2와 같이 사용 목 적에 따라서 관리자, 생산자, 소비자로 사용자 그룹을 분류하였으며, 분류된 사용자 그룹을 공간적 범위에
따라 GRID범위로 구분하였다.
수자원 관리자 그룹은 국가 차원에서 물 공급, 물
수급 계획을 담당하는 기관 및 종사자를 의미하며 수
자원 공급 불균형 해소, 미래 물 수급 계획 이상 유무
를 판단하기 위한 수자원 분석 정보 등의 물정보를
활용하는 그룹이다. 수자원 생산자 그룹은 수자원을
생산하는 기관 또는 종사자를 의미하며 광역상수도,
지방상수도를 운영하는 사용자로 수자원 생산을 위한
취수원 , 취수장, 정수장, 관망 등의 수량, 수질에 대한
물정보를 활용하는 그룹이다. 마지막으로 수자원 소
비자 그룹은 개인, 가정, 아파트 단지, 공단 등 실제
수자원을 공급받아 사용하는 소비자를 의미하며 수자
원의 공급현황, 수질정보, 수도 사용요금 등 수자원
Figure 3. System development environment 소비에 관한 물정보를 활용하는 그룹이다.
또한 각 사용자별 그룹을 공간적 범위인 GRID 단위 로 구분하여, 각 관리기관 및 관리범위를 명확히 하였 다 . MEGA GRID는 한강, 금강, 낙동강, 영산강, 섬진 강의 5대권역간 수자원 격차를 해소하기를 위한 수자 원 관리자 규모에 해당하며 관련 기관은 홍수통제소 로 선정하였다. MACRO GIRD는 21개 대권역, 댐, 보 를 연계하여 용수공급 및 수질관리를 위한 수자원 관 리자, 생산자 그룹에 속하며 관련 기관은 한국수자원 공사로 선정하였다. MESO GRID는 164개 지자체의 지하수, 빗물, 저수지 등 다중수원을 이용한 도시 수자 원 자립률 향상을 도모하여 상수도 시설간의 효율적 인 물관리를 위한 생산자 그룹에 속하며 관련 기관은 인천시 상수도 사업본부로 선정하였다. MICRO GRID 는 개인 소비자, 아파트 단지, 공단 등의 경제적 용수 사용, 수자원 활용을 위한 수자원 소비자 규모에 해당 하며 관련기관은 시민단체로 선정하였다. 또한 GRID 규모별로 선정된 관련기관을 면담 및 설문조사를 통 하여 사용자 요구분석을 수행하였다(Table 1). 수자원 관리자 및 생산자 그룹은 원활한 급배수에 관심이 많 았으며, 수자원 소비자 그룹은 물 소비와 관련된 수질, 요금, 단수 등에 관심이 많았다. 아울러 각 사용자 요 구사항을 사용자 요구사항 명세서 작성을 통해 관련 내용을 정의하였으며 이것을 시뮬레이터의 기능 설계 에 반영하여 주요 기능을 정의하였다. SWG 연구는 관리자 및 생산자 위주의 정보를 생산하는 만큼 본 연구에서는 관리자 및 생산자의 요구사항을 정리하여 시스템의 기능을 정의하도록 하였다.
2.2 시스템 개략 설계
사용자 요구분석을 정리한 명세서를 기반으로 SWG 시뮬레이터에서 구현할 기능을 정의하였다. 사용자의 모든 요구사항을 수용하는 시스템을 개발하는 것은 어려운 일이므로 많은 요구사항 중 수용 가능한 요구 사항을 선별해야 한다. 이 때 선별의 기준이 된 것은 기능의 구현 가능성과 시스템 플랫폼의 특성이다.
먼저 시스템을 개발할 플랫폼을 정의할 필요가 있 다 . 일반적인 Client/Server 기반의 시스템과 웹 기반의 시스템 중 어떤 것이 사용자의 요구사항을 만족시킬 수 있는가에 대한 비교분석을 수행하였다. SWG 시뮬 레이터는 국토부 , 홍수통제소, 지자체, 수자원공사, 기 업 , 시민에 이르기까지 다양한 사용자층이 대상인 시 스템이다 . 모든 사용자가 이 시스템을 사용하려면 C/S 기반의 시스템은 모든 사용자의 컴퓨터에 시스템 클 라이언트 프로그램을 설치해야 하지만 쉽게 접근하여 정보를 취득하는 시스템의 목적을 고려했을 때 시스 템 사용을 위한 클라이언트 설치는 사용자의 접근성 이 떨어지는 문제점이 있다 . 따라서 블특정 다수가 임 의의 장소에서 쉽게 이용할 수 있는 웹 기반의 시스템 이 적합할 것으로 판단되었다. 웹 기반 시스템은 특정 기기 및 OS에 관계없이 독립적으로 동작하며 웹 브라 우저를 이용하면 쉽게 시스템을 사용할 수 있다[7]. 이 러한 장점은 사용자가 언제 어디서나 물정보를 조회 할 수 있도록 하는 본 연구의 목적에 적합하다 . 따라서 본 연구의 SWG 시뮬레이터는 안정적인 웹 시스템 운 영을 위한 OS인 리눅스 계열의 CentOS와 웹 서비스를 제공하기 위한 ArcGIS Server, GIS 자료를 저장하기 위한 DB로 Oracle을 사용하여 설계하였다(Figure 3).
시스템 개발 플랫폼이 정의된 후 사용자 요구분석 결과를 정리하여 사용자 요구사항 명세서를 작성한 후 시스템에서 구현할 기능을 선별하였다. 웹 기반 환경 에서 구현 불가능한 요구사항과, 법률적 문제나 정보 의 보안 문제로 인해 보류된 요구사항을 제외한 결과 로 SWG 정보 현황, 미래 예측, 정수장 현황, 시나리오 재현 기능을 선정하였으며 시스템을 개발하기 위한 상세설계를 수행하였다.
2.3 웹 GIS 기반 정보 제공 방안 설계
기술의 발전에 따라 웹 환경에서 정보를 제공할 수
있는 방법도 다양해지고 있다. 표나 문자로만 표시되
는 정보를 사용자에게 효과적으로 전달하기 위해서는
이해를 돕기 위한 가시화 방안이 요구된다 . 이를 위해
본 연구에서는 GIS 기술을 적용하여 다중수원의 위치 및 수원으로부터 수용가까지의 물 공급 계통 등을 이 해하기 쉬운 형태로 제공할 수 있도록 하였다 . 실시간 계측 및 분석 정보를 지도 화면에 표시함으로써 상수 도 공급 현황 및 물 부족 지역을 파악할 수 있도록 하여 효율적인 수자원 배분을 지원하고, 실시간으로 계측이 이루어지는 관망이나 시설물 정보를 이용하여 해당 시설에 문제가 발생했을 경우에 사용자에게 위 험 정보를 제공할 수 있도록 하였다 . 또한, 시뮬레이션 상황을 지도 기반으로 표현함으로써 사고 발생 지역 과 그에 대한 대응 및 물 공급 현황을 지역별로 확인할 수 있도록 하였다.
과거 인터넷 익스플로러의 보급률이 높았던 시기에 는 ActiveX를 활용한 웹 시스템이 많이 개발되었지만 현재 다양한 웹 브라우저가 보급되며 ActiveX의 사용 은 점차 줄어들고 있으며 HTML5를 이용한 응용 기술 이 개발되고 있는 실정이다. 본 시스템에서도 HTML5 와 GIS 기술을 이용한 가시화 기술을 적용하여 사용 자의 요구를 충족시킬 수 있도록 하였다. 웹 환경에서 지도정보를 전달하는 방법은 WMS (Web Map Service) 와 WFS (Web Feature Service)가 있다. WMS 방식은 지도를 그림으로 웹 브라우저에서 표시하는 방식이며 WFS는 도형 정보를 웹 브라우저에서 직접 그려 표시 하는 방식이다. WMS의 경우 지도를 미리 만들어 피 라미드 구조로 미리 제작해 놓은 그림을 사용자의 요 청에 따라 전송해주기 때문에 빠른 지도 표시가 가능 하지만 지도의 해상도가 단계별로 고정되어 있으며 지도의 수정사항이 발생했을 때 피라미드 구조의 모 든 지도를 다시 생성해야하는 단점이 있다. 따라서 WMS 방식은 지형도, 행정구역도 등 기본도를 표출할 때 적합하다.
WFS는 모든 도형정보를 사용자에게 직접 전달하여 지도를 웹 브라우저 상에서 그리기 때문에 수시로 갱 신되는 자료에 적합하나 WMS에 비해 상대적으로 시 간이 많이 소요되며 도형이 복잡할 경우 매우 느려지 는 단점이 있다. 그러나 WMS에서는 불가능한 웹 환 경에서의 지도 편집, 공간분석, 공간 검색이 가능하기 때문에 수도관망 등 주제도를 표출할 때 적합하다.
따라서 본 시스템은 Open API와 상용 GIS Server를 이용하여 웹 지도 서비스를 물정보와 함께 제공할 수 있도록 설계하였다. 기본도 및 위성사진의 제공을 위 해 국토교통부의 공간정보산업진흥원에서 제공하는 공간정보 오픈플랫폼인 VWorld Open API 서비스를 이용하여 기본 지도를 제공하도록 하였다[1,10]. 지형 도, 위성사진 이외에도 수도관망, 수원, 정수장 위치
등 주제도의 경우 관련 자료 수집을 통해 웹 서비스로 제공할 수 있도록 하였으며 , 이 때 전세계적으로 널리 사용되고 있으며 안정적인 서비스를 제공할 수 있는 ArcGIS 제품군의 ArcGIS Server를 사용하여 수집한 자료를 공간 DB로 구축하고 VWorld의 지도와 함께 정보를 제공할 수 있도록 하였다[8,11].
3. 자료 수집 및 DB 구축
SWG 시뮬레이터 사용자에게 사용목적에 부합하여 시뮬레이터를 개발하기 위해서는 다양한 GIS 자료 및 SWG 연구 자료가 필요하다. 특히 시뮬레이터는 WEB 기반 환경에서 GIS를 적용한 시뮬레이터이므로 다양 한 공간정보의 수집이 이루어져야한다 . 또한 SWG 연 구 자료를 사용자에게 효과적으로 정보전달하기 위해 서는 그 대상인 SWG 연구 자료에 대해 수집 및 분석 할 필요가 있다.
3.1 연구대상지역 선정
본 연구의 연구대상지역은 인천광역시 중구 영종도 로 선정하였다(Figure 4). 영종도는 113km
2의 면적과 인구 약 36,000명이 생활하고 있는 섬 지역이며, 2001 년 인천국제공항 개항 이후 꾸준히 개발이 진행되고 있는 지역이다. 특히 영종도의 경우 수자원 전량을 외 부에서 공급하고 있으며 수자원 사고 발생 시 공항시 설 마비에 대한 우려가 큰 지역이다. 따라서 영종도 내부의 다중수원 확보를 통해 수자원 자립률에 대한 필요성이 증대되고 있다 . 본 연구에서는 영종도 지역을 기반으로 하여 자료 수집 및 DB 구축을 진행하였다.
3.2 SWG 연구 자료 분석
SWG 연구에서는 효율적인 수자원의 활용을 위해
최적 수처리 공정, 물수급 평가, 지능형 관망 운영,
AMI 계측기 개발 등의 연구가 진행되고 있다. 최적
수처리 공정에서는 현재 활용되고 있는 댐, 하천 등
지속적 공급이 가능한 수자원 이외에 해수, 지하수,
빗물 등의 수자원을 블랜딩 기술을 적용해 경제적, 기
술적으로 활용 가능한 최적 혼합 비율을 연구한다. 이
를 통해 원수 블랜딩 비율, 수처리 조합공정을 통한
유량 , 수질 등의 자료가 생산된다. 물수급 평가는 대상
지역에 사용되고 있는 취수원 이외에 다중 수원으로
써 활용 가능한 수원을 선정하고 선정된 다중 수원의
실시간 계측을 기반으로 물수급을 평가하는 연구로
써 , 대상지역의 수자원 자립률을 나타낸다. 이를 통해
Table 2. Details of GIS data
Name Contents Format Institution Year Scale Coordinate
Digital map 2.0 Traffic, Building, Facility, Vegetation, Drainage, Topography, Note
Point, Polygon,
Line
NGII 2012 1:5,000
ITRF2000 TM Central
River Small river map Polygon MOLIT 2011 1:25,000
Station Automatic Weather System Point MOLIT 2011 -
Waterworks
Pipe end, Fireplug, Hydrant, Expansion, Depth, Flowmeter, Drain valve, Access door, Control valve, Booster station, Reducing valve, Air valve, Water tower,
Manhole, Leak location
Point Waterworks Headquarters
(Incheon)
2013 1:1,000
Waterworks pipe Line
Drainage Basin Polygon 1:5,000
Cadastral Digital cadastral map Polygon Local
government 2014 1:1,200
Administrative Megalopolis, City·Gun·Gu, Dong·Ri Polygon
MOLIT, MOSPA, KOSTAT
2012
1:5,000 2013
2012
Pilot Plant Drawing map
Point, Polygon,
Line SWG
research
2014 -
multi water
sources Observing point Point 2014 -
Figure 4. Study area
다중 수원별 가용 수량, 수질 등의 자료가 생산된다.
또한 지능형 관망 운영이란 다중 수원의 수도관 연결 을 통해 다중 수원의 수질, 가용용량을 파악함으로써 음용수, 농업용수, 공업용수별로 취수 단가, 이송 비용 등을 고려한 경제적 선택 취수 기법을 연구한다. 이를 통해 각 다중수원에서 취수된 가용 수량, 수질, 펌프 제어 상태 등의 자료가 생산된다. 마지막으로 AMI (Advanced Metering Infrastructure) 계측기 개발 연구 는 AMI 센서를 기반으로 수용가의 실제 수도 사용량
을 원격으로 계측함으로써 사용자가 수질, 수도 사용 량 , 누수 유무 등을 손쉽게 파악할 수 있도록 지원하는 연구이다. 이와 통해 수용가별 수질, 수도 사용량 등의 자료가 생산된다 . 이처럼 각 SWG 연구에서는 취수부 터 급수까지 각 과정별로 수자원의 효율적인 운영을 위한 연구를 진행하고 있다.
3.3 GIS 자료 수집 및 구축
SWG 연구 결과의 사용자의 이해도 향상 및 효율적
인 정보 전달을 위한 GIS 자료 수집이 필요하며 SWG
연구자료 분석 결과에 기반한 수집 가능 자료 목록을
정의 하였다. 정의된 GIS 자료는 수치지도 2.0, 지적
도, 상수도 도면, 파일럿 플랜트 도면 등이며 표 3에
상세 내용을 표시하였다. 특히, 상수도 도면은 실제
영종도의 상수도 현황을 파악할 수 있도록 인천시 상
수도 사업본부의 협조를 바탕으로 수집되었으며, 인
천 시청의 협조를 통해 각 수용가의 위치를 파악할
수 있는 지적도를 수집하였다. 또한 파일럿 플랜트 도
면은 수처리 공정 , 지능형 관망 운영 등의 SWG 연구
결과물과 연계하여 시뮬레이터 상에 표출 가능한 도
Figure 5. Functions of SWG simulator 면을 의미한다. 아울러 수치지도 2.0과 항공사진의 경
우 실제 사용자가 영종도의 현황을 파악하여 시뮬레 이터를 좀 더 효과적으로 활용하게 하기 위해 수집하 였다. 수집된 GIS자료는 ITRF 2000 좌표계로 통일하 였으며 Clip, Merge 등 도형 가공 처리 작업을 수행하 였다. 최종적으로 수집된 GIS 자료를 물리적 DB 설계 단계를 수행하여 DB 명세서를 작성함으로써 시뮬레 이터 설계에 활용 가능하도록 하였다.
4. 시스템 상세설계
사용자 요구분석을 통해 도출된 기능과 연구대상지 역인 영종도의 자료를 기반으로 시스템 개발을 위한 상세설계를 진행하였다. 웹 기반 시스템으로 개발할 것을 고려하여 시스템 각 모듈별 자료 교환, 웹 데이터 전송 , DB 자료 교환 및 화면 표출 기술을 함께 설계하 였다. 상세설계 과정은 기능의 세부 정의 과정인 업무 기능 분해도 작성과 시스템 흐름 및 모듈을 기술한 Use-case Diagram, Class Diagram, Sequence Diagram 작성 및 화면 구성을 위한 스토리 보드 작성 순서로 진행하였다.
4.1 업무기능 분해도 작성
업무기능 분해도는 사용자 요구분석 명세서를 기반 으로 시스템에서 제공할 세부적인 기능을 정의한 것 이다. 시스템에서 제공할 최상위 기능부터 하위 기능 까지 Tree 구조로 세분화하여 더 이상 분할할 수 없는 단위의 업무까지 계층화하여 작성하였다. 사용자 요 구분석을 반영하여 개략설계에서 정의한 4가지의 주 요 기능인 SWG 공급계통, 미래예측 조회, 정수장 현 황 조회 및 시나리오 재현의 세부 기능을 정의하도록
하였다.
SWG 공급계통의 경우 다중수원의 수량, 정수장의 생산 수량, 수용가의 소비 수량 등의 정보를 조회할 수 있도록 하였다. 현재 상황 및 과거 이력을 함께 조 회할 수 있도록 하였으며, 지난 기간 동안의 변화를 분석하기 위한 통계 및 그래프를 제공할 수 있도록 하였다. 미래 예측의 경우 SWG 연구를 통해 단기간 예측이 가능한 정보를 제공할 수 있도록 강수 예측, 수요량 예측, 수요 패턴 예측 등의 기능을 제공하여 관리자의 물 관리를 위한 의사결정에 도움을 줄 수 있도록 설계하였다. SWG 연구는 다중수원을 이용한 수자원 확보 및 수처리 공정을 포함하고 있으며 현재 다중수원 혼합에 따른 정수 공정을 확인할 수 있도록 HMI 기반의 정보 제공 화면 설계가 필요하다. 따라서 정수장에 대한 현황을 공정별로 조회할 수 있도록 설 계하였으며 세부적으로 다중수원 비율 , Blending 수처 리 공정 및 각 공정별 유량과 수질을 조회할 수 있도록 하였다. 수처리 공정의 상황을 표 이외에도 그래프, 차트로 조회할 수 있도록 하여 현재와 과거 상황 비교 및 이상 유무 확인을 가능하도록 하였다. 또한 상황에 따른 의사결정자의 의사결정을 돕기 위한 기능으로 시나리오 재현 기능을 설계하였다. 단수, 수질악화, 가 뭄 등 비상 상황이 발생하였을 때 SWG를 이용하여 문제를 해결하거나 상황이 호전되는 과정을 재현하여 수원, 정수, 급수 및 수용가의 물 사용량 현황을 조회 할 수 있어 상황 대처를 위한 물 공급과 급수 계획 수립에 활용할 수 있도록 하였다(Figure 5).
4.2 세부 기능 설계
SWG 공급현황 기능은 SWG의 실시간 정보를 사용
자에게 제공하기 위한 기능으로 한 지역에 대한 공급
Figure 6. Flowchart of data inquiry
Figure 7. Flowchart of scenario simulation 계통 및 그 사용량을 표출하고 관망에 설치된 계측기
를 이용하여 실시간 유량, 수압 정보와 시설물 정보를 조회할 수 있다. 사용자에게 계측 지역과 상태 정보를 제공하기 위해 지도상에 계측기가 설치된 위치를 표 시하고 해당 계측기의 위치에 상세 계측 정보를 표출 하도록 하였다. SWG 통합 DB는 실시간으로 계측되 는 정보를 지속적으로 저장하고 있으며, 이를 이용하 여 현재 시간으로부터 가장 가까운 시간의 정보를 가 져와 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 공급되는 물의 양과 관망의 규격, 길이를 이용한 관망 해석 결과를 지도상의 관망에 서로 다른 색으로 표시하여 현재 관 의 상태 및 이상 상태 진단이 가능하도록 설계하였다.
수요 예측 기능은 수용가의 실시간 계측 정보를 기 반으로 시간별, 계절별, 용도별 사용량의 패턴을 분석 하고 미래 상수도 수요량의 예측 결과를 표출하도록 설계하였다. 아울러 기후변화 대응에 대비하기 위한 예측 정보를 제공하기 위해 기상 및 기후 시나리오를 이용하여 강우량과 다중수원의 취수가용량을 예측하 여 정수장의 생산량을 산정하고 그 결과를 정수장의 위치 및 배수지역 지도와 함께 제공하도록 하였다.
SWG 연구는 하천과 댐과 같은 지속적으로 공급가 능한 수원 이외에도 수자원 자립율을 확보하기 위해 유수지, 지하수, 우수 등 다중 수원으로부터 물을 공급 받아 블렌딩하여 정수처리를 수행한다. 이때 정수장 의 생산수, 생산유량, 혼합비율, 수질정보 및 운영정보 를 관리자에게 제공하기 위하여 정수장 현황, 공정별 조회를 제공하도록 하였다. 각 공정별로 설치된 계측 기로부터 공급되는 유량, 수질정보가 제공되며, 공급 되는 수원의 유량 및 혼합 비율을 제공하여 생산되는 물의 안정성 및 사고를 방지할 수 있도록 하였다 . 실시 간 정보 조회 과정은 Figure 6과 같다.
마지막으로 가뭄, 홍수 등 기후변화에 대응하기 위 해 다양한 시뮬레이션을 재현할 수 있는 기능을 설계 하였다. 가뭄, 수질 사고, 관로 파손 등의 다양한 시나 리오를 웹 기반의 환경에서 제공할 수 있도록 하였다.
시뮬레이션 재현에 필요한 정보는 관리자 및 생산자 가 관심을 가지고 볼 수 있는 수원, 정수장, 배수지, 지역별 사용량, 관망의 유압, 수량 등의 정보를 제공하 고 이상이 발생한 지역 및 상황의 흐름을 재현할 수 있도록 하였다. 세부 정보를 표출하기 위한 정보 표출 모듈이 설계되어야 하며, 시뮬레이션을 제어할 수 있 는 제어부의 설계가 함께 이루어졌다 . 이와 함께 사용 자의 편의를 위해 시나리오의 재생, 정지, 역재생 등 조작 도구와 재생 속도를 조절할 수 있는 조그셔틀을 구현하여 시나리오의 조작이 가능하도록 설계하였다.
시뮬레이션 결과를 표출할 때 모든 정보를 동시에
표출한다면 많은 정보가 한 화면에 표시되어 정보전
달이 어려워지는 문제를 해결하기 위해 관심 정보를
선택적으로 표출할 수 있도록 하였다. 기본도와 관망
도를 화면에 표시하고 공급량 정보, 사용량 정보, 수원
정보, 정수장 정보를 선택적으로 변경해가며 조회할
수 있으며 조회 시 시나리오의 흐름에 따라 변화하는
Figure 8. Use-case diagram 값을 표출하도록 하였다.
실시간 계측 정보가 SWG 통합 DB에 저장되는 특 징을 이용하여 과거의 운영현황을 조회하는 기능을 함께 설계하였다 . 기간 설정 시 SWG 통합 DB에 저장 된 해당 기간 내의 정보를 불러온 후 시나리오 제어에 따라 과거의 운영 현황을 조회할 수 있도록 하여 문제 가 발생했을 때의 운영 현황을 분석하고 문제의 원인 및 해결 방안을 모색할 수 있도록 하였다 . 시뮬레이션 의 정보 표출 과정은 Figure 7과 같다.
4.3 설계서 작성
사용자 요구사항을 기술한 요구사항 명세서와 세부 기능 설계를 기반으로 시스템과 사용자 관점에서 현 재 시스템이 구현해야 하는 기능 요구사항(Use-case) 을 도출하도록 하였다. 여기서 액터(actor)는 시스템을 사용하는 실체로서 , 사용자일 수 도 있고 외부 관계자 또는 시스템 운영 관리자일 수 있으며 SWG 시뮬레이 터를 사용하여 업무를 보거나 원하는 자료 또는 정보, 서비스를 얻는 사람이나 시스템으로 정의하였다.
Use-case를 실행하기 위한 입력자료 및 결과로 나타나 는 출력자료를 정의하였으며 시스템 사용 시 발생할 수 있는 예외사항 및 그 처리 방법을 작성하였다. Use- case Diagram 작성을 통해 사용자의 요구사항을 보다 명확하고 구체적으로 기술하여 사용자와의 세세한 합 의가 필요할 때 이용하고 개발자의 시스템 구축을 위 한 상세한 정보를 제공할 수 있도록 하였다(Figure 8).
본 연구에서는 액터를 관리자/생산자와 소비자로 구분하였으며, SWG 연구에서 생산되는 자료를 조회 하기 위한 기능 중 정보의 접근 권한을 구분할 수 있도 록 설계하였다. 정수장의 계측기 및 밸브 정보와 수처 리 공정 및 공정별 수질 정보의 경우 소비자에게는 불필요한 정보이며, 관리자/생산자의 정보 조회만 가 능하도록 하였다. 이와 동일하게 SWG 시뮬레이터의 주요 기능을 사용자별 접근 권한을 설정하여 Use-case Diagram을 작성하였다.
Class Diagram은 Use-case Diagram에서 추출해 낸 각 객체들을 프로그램에서 사용할 Class로 모델링(추 상화)하고 그들의 관계를 시스템의 정적인 구조(모델) 로 표현한 Diagram이다. 업무기능 분해도의 중분류 기능끼리 분할하여 Class로 작성하였으며, 각 클래스 에 객체의 데이터 정보는 속성(Attributes)으로, 행위 는 Operation으로 표현하였으며 Class Diagram 작업 시 각 클래스가 갖는 공통적인 부분은 일반화시켜 객 체 상속관계의 구조도로 시스템의 구현될 모습을 정
의하였다.
Class Diagram은 시스템의 개발환경과 직접적으로 연관되어 있기 때문에 개발 방식에 따라 다양한 모습으 로 나타날 수 있다 . 본 연구에서는 SWG 시뮬레이터를 개발하기 위한 개발 방식으로 Java 언어기반의 Model, View, Controller로 구성되어 있는 Spring Framework 4.0을 사용하도록 하였다.
Controller는 사용자의 요청을 받아 적합한 처리 모 듈로 전달하는 클래스의 모임이다. 사용자의 다양한 요청을 처리할 수 있는 각각의 모듈로 연결하는 클래 스이다 . 지도 조회 요청 시 Ajax를 이용한 지도 표출을 위해 지도 처리 모듈로 연결하거나 물정보 조회 요청 을 받아 DB 통신 및 자료 가공을 담당하는 모듈인 Model로 연결한다. 또한 사용자 요청의 처리 결과를 View에 전달하여 정보의 처리와 표출을 분리하는 역 할을 담당한다. Controller를 사용함으로써 개발자는 사용자의 입력 인터페이스나 결과의 표출을 고려하지 않고 효율적인 처리 모듈의 개발이 가능하게 되며 시 스템 모듈별 관리가 가능하여 유지보수가 용이해진다 (Figure 9)[2,5].
Model은 사용자의 요청을 받아 서버에서 데이터를 처리하여 다시 사용자에게 값을 돌려주기 위한 클래 스의 모임이다. 사용자는 수원, 정수장, 배수지, 수용 가의 정보를 요청할 것이며 이 자료를 제공하기 위해 Model을 DB와 통신할 수 있는 Persistence Layer와 자료 가공 및 계산을 위한 Business Layer로 구성하였 다 . Persistence Layer는 정보를 읽어오기 위한 각각의 자료마다 DB와 통신할 수 있는 클래스를 설계하였으 며 이것은 DB나 자료 형식 변경 및 유지보수를 용이 하게 하는 장점이 있다.
Controller는 실시간 정보 제공을 위해 가장 중요하
게 고려되어야 하는 클래스이다. 한 화면에서 페이지
Figure 9. Spring framework MVC pattern
Figure 10. Design of MVC pattern
Figure 11. Class diagram
의 이동 없이 실시간으로 정보를 표출해야 하는 SWG 시뮬레이터의 목적에 따라 Ajax (Asynchronous Java Script and XML)를 적절히 활용하여 DB에서 정보를 가져와야만 한다. 실시간으로 변경되는 수질, 사용량, 공급량 정보를 제어하기 위한 클래스, 갱신되는 정보 를 표출하기 위한 그래프/차트의 생성 클래스를 설계 하였다. SWG 시뮬레이터의 각 기능에 필요한 정보를 DB에서 가져올 수 있도록 SQL Query를 전송하고 그 자료를 시스템으로 전송하는 DAO 및 SQL Mapping 도 함께 설계되었다.
Model은 업무기능 분해도의 기능을 수행할 수 있으 며 재사용이 가능하도록 설계하였다. SWG 현황 조회
를 위해 다중수원, 정수장, 수용가 등 각 객체에 대한 정보를 처리하는 클래스를 정의하고 수질, 유량, 수위 등 기능 수행을 위한 클래스는 각각의 객체 클래스를 상속하도록 하였다. 클래스의 상속은 시스템의 지속 가능한 개발을 가능하게 하며 공통된 기능을 중복 개 발하는 일을 방지할 수 있다. 미래 예측, 정수장 조회 및 시나리오 재현의 경우도 SWG 현황 조회와 마찬가 지로 기본 객체 클래스를 상속하여 각 기능을 수행하 는 클래스를 설계하였다. 이외에도 웹 페이지 화면에 서 실시간으로 변화하는 그래프, 차트, 게이지 등의 객체 처리 및 정보 표출 제어를 위한 클래스를 함께 설계하였다.
View는 사용자의 요청에 따른 결과를 보여주는 웹 페이지의 모임이다. Model의 처리 결과를 사용자에게 제공하기 위한 형식으로 웹 페이지 형태를 가지고 있 으며 값 매칭을 통한 결과 표출의 역할만을 수행한다 . 웹 개발의 특성 상 사용자가 직접 보는 화면의 설계는 큰 비중을 차지하며 개발과 디자인의 역할을 분리하 여 각 전문 분야의 독립성을 확보할 수 있도록 하였다 . 각 모듈의 설계는 Figure 10과 같으며 Figure 11은 Class Diagram 설계의 예시이다.
시스템 개발을 위한 설계도 중 Sequence Diagram은 각 모듈 사이의 데이터 통신 절차를 쉽게 알아볼 수 있도록 기술한 모식도이다. 하나의 기능을 수행하기 위해 각 모듈간의 자료 요청 및 데이터의 흐름을 처리 순서대로 나열하여 시스템 개발 시 함수 및 모듈의 입출력 자료 및 형식을 명확하게 한다[9].
4.4 스토리 보드 작성
시스템의 기능 및 클래스 정의를 통한 시스템의 내 부 설계 이후 사용자에게 제공할 화면을 설계해야 한 다. 상세설계를 통해 작성된 기능 명세서와 Class Diagram을 기반으로 개발될 시스템의 모습을 스토리 보드로 작성하였다. 스토리보드는 시스템의 최종 결 과물을 가상으로 작성하여 시스템의 인터페이스 및 기능을 확인할 수 있는 방법으로 전체 시스템 개발의 설계도 역할을 한다 . 앞서 정의된 기능인 SWG 공급계 통 , 미래 예측, 정수장 현황 및 시나리오 재현 결과를 표출하기 위한 화면 설계를 진행하였다. 이를 통해 문 서상으로 설계하였던 실시간 정보 조회, 시뮬레이션 등 주요 기능의 표출 화면 및 UI의 설계가 가능하므로 물부족 및 기후변화 대응을 위한 기능을 GIS와 연계 하여 적용할 수 있는지 확인할 수 있다.
첫 화면으로 웹 시스템 기반의 GIS 정보를 제공하기
위해 화면 중앙에 지도 콘텐츠를 표시할 수 있는 주
Figure 12. Sequence diagram
Figure 13. Main screen storyboard
Figure 14. SWG status storyboard
Figure 15. Forecast storyboard 화면이 위치하도록 하였으며 , 지도를 조작할 수 있는
도구를 위치하였다. SWG의 시설 및 수자원 공급 지역 을 지도와 함께 보이기 위해 주 화면을 중심으로 인덱 스 맵과 지도 목록을 좌측에 배치하였으며, 지도기반 의 물정보 서비스를 제공하기 위한 메뉴를 상단에 배 치하였다. 첫 화면의 설계화면은 Figure 13과 같다.
SWG 공급계통 화면은 공급량 및 수요량을 사용자 가 쉽게 이해할 수 있도록 SWG가 적용된 지역의 배수 권역별로 사용량 및 공급량을 지도 위에 차트로 표시 하여 지역 전체의 사용량, 공급량 현황을 쉽게 파악할 수 있도록 설계하였다 . 배수권역의 배수지 이름과 현 재 공급량, 사용량을 차트로 간단히 표시하고 해당 차 트를 클릭하여 상세 수치를 확인할 수 있으며, 각 지역 의 사용량 현황을 그래프 및 테이블로 조회할 수 있도 록 하였다. 이외에도 지역별 공급량 및 예측량 조회와 생활용수 , 공업용수, 농업용수, 공항용수 등 용도별 사 용량, 공급량을 조회할 수 있도록 하였다. SWG 공급 계통의 설계화면은 Figure 14와 같다.
수요량 예측은 단기 기후예측을 이용하여 강우량 및 수원의 수량을 예측하여 정수장의 가용 생산량을
예측하고, 사용자들의 일별 사용패턴 분석 결과를 이 용하여 효율적인 공급 배분을 할 수 있도록 예측 결과 를 제공하는 기능이다. 지역별 사용량 및 공급량 예측 결과를 쉽게 파악할 수 있도록 해당지역에 예측량 차 트를 표시하였으며, 해당 차트를 클릭하였을 때 상세 정보를 조회할 수 있도록 하였다. 강수량과 취수가용 량의 연관성을 비교할 수 있도록 두 자료를 함께 그래 프로 표시하도록 설계하였으며, 과거 기록을 차트 및 그래프로 조회할 수 있도록 하였다. 수요량 예측의 설 계화면은 Figure 15와 같다.
SWG 시스템의 정수 과정은 다중수원의 용수를 블
랜딩하여 생활용수, 공업용수, 농업용수 등 용도별 용
수를 생산하는 다양한 과정으로 이루어져 있으므로
각 용수의 생산 과정을 확인할 수 있도록 화면을 설계
할 필요가 있었다 . 이를 위해 지도 위에 정수장의 위치
를 표시하고 정수장을 선택하였을 때 해당 정수장의
정수 공정을 확인할 수 있도록 각 공정의 수질 , 유량을
차트로 표출하도록 하였다. 차트를 선택하였을 때 실
Figure 16. Purification status storyboard
Figure 17. Simulation storyboard
시간 변화 그래프를 확인할 수 있도록 하여 이상이 발생하였을 경우 신속한 조치를 취할 수 있도록 하였 다. 정수장 현황의 설계화면은 Figure 16과 같다.
시뮬레이션은 해당 지역의 수자원 공급 현황을 재 현할 수 있도록 화면을 설계하였다. 시간의 흐름에 따 른 다중수원의 취수가능량이 확인 가능하여 시뮬레이 션이 진행되는 지역의 공급량이 파악되도록 하였다.
아울러 생활용수와 공업용수, 농업용수 및 공항용수 의 사용량 현황도 확인되도록 하였다. 또한 시뮬레이 션의 시간 흐름을 조작할 수 있도록 재생, 정지 등의 버튼과 재생 시간 간격을 조절할 수 있는 조그셔틀을 함께 배치하여 사용자의 시뮬레이션 편의를 제공하도 록 하였다. 시뮬레이션의 설계화면은 Figure 17과 같다.
실시간 정보 제공를 위한 SWG 공급계통, 수요 예 측 , 정수장 현황 및 시뮬레이션 기능의 스토리보드 작 성을 통해 물부족과 기후변화 대응을 위한 주요 기능 의 화면을 설계하였으며, 스토리보드를 이용하여 웹 GIS 기반의 SWG 시뮬레이터를 개발할 수 있는 설계 를 완료하였다.
5. 고 찰
본 연구를 통해 SWG 시뮬레이터의 설계를 진행하 였다. Web기반의 GIS 기술을 활용한 정보 시스템은 다수 존재하고 있으나, Smart Water Grid 시스템에 대 응하여 개발된 시스템은 현재 없는 실정이다 . 수원부 터 수용가까지의 통합 물정보를 제공하기 위한 웹 GIS 시스템의 설계는 관리자/생산자로 하여금 수원의 정보로 현재 공급 가능한 상수도의 양을 판단할 수 있으며, 배수지역의 사용량 및 현재 공급량 정보를 지 도상으로 확인할 수 있는 시스템의 개발이 가능할 것 으로 판단된다.
수질, 유량 관리가 별개로 이루어지는 현행 체계와 달리 물정보를 통합적으로 관리하는 SWG 에서는 사 용자의 요구에 맞는 정보를 쉽게 제공할 수 있는 것이 가능하며 본 시스템을 통해 관리자, 생산자 및 소비자 별 맞춤형 정보를 제공할 수 있을 것이다.
사용자의 접근이 용이한 Web 플랫폼을 이용하여 불특정 다수가 장소에 관계없이 접근할 수 있도록 하 였다. 이것은 정보 제공의 편의성을 향상시킨 점에서 장점으로 판단할 수 있으나 , 관리자 및 생산자에게 제 공되어야만 하는 정보가 다른 사용자에게 제공되는 보안의 문제점 역시 발생하였다. 따라서 사용자 접근 권한에 따른 정보 제공의 설계가 추가로 이루어져야 한다.
또한 기존 다수의 정보시스템이 사용하고 있는 ActiveX 및 Flex, Flash 등의 플러그인 사용을 배제하였다. 본 시스템에서는 HTML5 기반의 차트, 그래프를 사용하 도록 설계하여 브라우저간 호환성을 높게 하였으며, 나아가 PC 뿐만 아니라 모바일에서 사용 가능한 시스 템을 개발할 수 있도록 하였다.
6. 결 론
본 연구를 통해 SWG 연구의 주요 결과물을 다양한
사용자에게 제공하기 위한 웹 GIS 기반의 SWG 시뮬
레이터를 설계하였다. 사용자 요구분석 결과를 기반
으로 SWG 현황 조회, 미래 수자원 예측, 정수장 현황
조회 기능을 설계하였으며, 비상상황 대비를 위한 시
나리오 재현 기능을 설계하였다. 이를 통해 수원으로
부터 수용가까지의 통합 물정보를 수자원 관리자, 생
산자 및 소비자에게 전달 가능함을 확인하였으며, 기
후변화 이외에도 물부족, 가뭄 등 비상상황에 대처할
수 있는 정보 획득이 가능한 시스템의 개발이 가능함
을 확인하였다. 웹 환경 기반의 시스템 설계는 불특정
사용자가 장소에 관계없이 사용할 수 있도록 하여 사 용자의 접근 및 활용성을 최대한으로 높일 수 있었다.
웹 개발을 위해 MVC 기반의 Framework을 적용하여 유지보수의 용이성을 확보하였고 개발과 디자인을 분 리하여 시스템 개발의 전문성을 확보할 수 있었다. 이 때, GIS 및 HTML5을 적용한 정보 제공 기능은 사용 자의 물정보 이해도 및 정보 획득 편의성 향상을 통해 국민 물복지에 기여할 것으로 판단된다.
국내 수자원 관리의 문제점이었던 광역상수도를 통 한 집중형 물공급 체계는 SWG 시뮬레이터 개발로 지 하수 , 해수, 우수 등의 다중수원 정보 제공을 가능하게 하여 지방 자치단체의 수자원 자립률을 높일 수 있으 며 기존 수자원의 효율적인 분배 및 운영을 지원할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 기관별로 분산 구축되 어 있는 수원, 정수장, 수용가의 정보를 통합하여 제공 이 가능해짐에 따라 정보 취득을 위한 시간 및 비용의 절감이 가능할 것으로 기대된다.
SWG 연구를 통해 생산되는 자료 중 많은 부분이 일반 국민에게 공개하기 어려운 정보가 많아 관리자 위주의 기능으로 설계되었지만 향후 소비자를 위한 콘텐츠 및 기능을 추가로 개발하여 단방향 정보 전달이 아닌 양방향 정보 교환이 가능하도록 해야 할 것이다.
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Received：2014.08.11 Revised ：2015.1.30 Accepted：2015.2.4
