A Study on Analysis and Development of Geo-Spatial Collaboration Platform

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This work was supported by a grant from a strategic research project(Development of Geospatial Social Service Platform) funded by the Korea Agency for Infrastructure Technology Advancement.

Won-Wook Choi, Research Fellow, Smart Urban Space Institute. [email protected] (Primary Author) Sang-Ki Hong, Professor, Dept. of Urban Information Engineering, Anyang University. [email protected]

Jong-Wook Ahn, Professor, Dept. of Urban Information Engineering. Anyang University. [email protected] (Corresponding Author)

공간정보 기반의 협업지원플랫폼 분석 및 구축

A Study on Analysis and Development of Geo-Spatial Collaboration Platform

최원욱*․ 홍상기**․ 안종욱***

Won Wook Choi ․ Sang Ki Hong ․ Jong Wook Ahn

요 약 일반적으로 공급중심의 공간정보 데이터 구축 및 서비스 개발은 정보의 최신성, 다양성, 활용성의 한계를 수반 한다. 최근 이러한 한계를 극복하기 위하여 공간정보 웹서비스에 사용자 경험과 참여기반의 공간정보(VGI: Volunteered Geographic Information)를 활용하려는 노력들이 이루어지고 있다. 본 연구는 선행연구 검토를 통하여 공간정보 기반 의 협업지원플랫폼 프로토타입 개발을 위한 개념적 아키텍처와 서비스 시나리오를 제시하였다. 또한 ‘3D POI 생산모 듈’, ‘3D POI 활용모듈’, ‘3D POI/이벤트 관리모듈’, ‘3D POI/이벤트 모니터링 모듈’ 총 4개의 모듈로 구성된 프로토타 입을 공간정보 협업을 위한 기능으로 제시하였다. 제안된 서비스 시나리오를 바탕으로 개별 모듈들의 프로토타입을 구 현하였다.

키워드 : 참여기반의 공간정보, 사용자 참여형 공간정보 웹서비스, 공간정보 기반 협업지원시스템, 공간정보 동기화서비스

Abstract The fact that the limits of information recency, diversity, and usability are mainly caused by the supply oriented geospatial data and service development is commonly recognized. It is recently tried to overcome the limits by facilitating user experience and VGI(Volunteered Geographic Information) in several geospatial web services. This study suggests conceptual architecture and service scenario for geospatial collaborative platform prototype through review and examination of previous researches. The prototype, composed of 4 unit modules: 3D POI Creation Module, 3D POI Application Module, 3D POI/Event Management Module, 3D POI/Event Monitoring Module, provides the capability of collaboratively dealing with geospatial work. The suggested service scenario is demonstrated by developing prototype for the service modules.

Keywords : VGI(Volunteered Geographic Information), Geospatial Web Service for VGI, Geospatial Computer- Supported Cooperative Work, GeoSynchronization Service

1. 서 론

공간정보기술의 발전에 따라 공간정보의 생산과 활 용에 드는 비용이 낮아지면서 공공, 민간, 시민 등 다 양한 주체들이 공간정보 생산, 관리, 활용에 참여할 수 있게 되었다.

공공과 민간의 공간정보 제공자들은 다변화되는 공 간정보의 수요에 적극적으로 대응하기 위하여 노력하 고 있다. 공통된 공간정보의 구축과 활용에 관심 있는 이해관계자들은 서로의 긴밀한 네트워크를 형성하여 협업체계를 구축하고, 이를 기반으로 효율적인 공간 정보 생산, 관리, 활용체계를 통하여 정확하고, 시의적

절하며, 현시적인 공간정보 구축 및 제공을 위해 노력 하고 있다[2]. 오픈스트리트맵(OpenStreetMap, OSM), 구글 맵(Google Maps), 우샤히디(Ushahidi) 플랫폼 등 의 참여서비스들은 이러한 노력의 한 일환으로서 최 신 데이터의 수집, 오류데이터의 검수를 위하여 서비 스 사용자들과의 협업을 지원하고 있으며, 서비스 사 용자의 공간정보 활용패턴을 분석하여 적시적인 서비 스 제공을 위해 노력하고 있다[1].

이해관계자와 공간정보 관리자 간의 협업을 통하여

공간정보의 최신성, 정확성, 적시성을 확보하기 위해

선 이들 간의 체계적인 의사소통을 지원하는 협업지

원기술에 대한 연구가 필수적으로 수반되어야 한다.

Review of Previous Research

▪Geospatial Computer-Supported Cooperative Work

Case Study

▪Integration System of OpenStreetMap Platform

▪Integration System of GeoSynchronization Service

▪Integration System of Ushahidi Platform

Technical Analysis of Case Study

▪System Architecture

▪System Integration Approach

▪Collaboration Approach

Methodology for Building Geospatial Collaboration Platform

▪Development Strategy for Geospatial Collaboration Platform

▪Conceptual Prototype Development of Geospatial Collaboration Platform

Prototype Development

▪Prototype Development According to The Suggested Service Scenario

Conclusion

Figure 1. Research Structure

Table 1. List of Case Study Collaboration

Support Platform Research and Application Case OpenStreetMap ․ OpenStreetMap Collaborative

Prototype(OSMCP), Phase One[11]

Geo-Synchronization Service

․ Arkansas Geo-Synchronization Project[8]

․ Indiana High & Local-Resolution NHD Update Geo-Synchronization Project[5]

Ushahidi ․ Syria Tracker[4]

․ iWitness Pollution Map[6]

본 연구의 목적은 사용자 참여기반의 공간정보 협업 지원 기술을 적용하는 방안을 제시하고, 프로토타입을 개발하여 기술적 실현 가능성을 실증하는 것이다. 이 를 위해서 사용자 참여기반의 공간정보 협업지원기술 구현사례를 수집하고, 각 사례에서 적용하는 협업지 원플랫폼의 특성을 분석하였다. 또한, 사용자 참여 기 반의 공간정보 협업생산-관리-활용체계구축을 위한 관련 기술의 적용방안을 제시하였다.

본 연구는 사용자 참여기반의 공간정보 생산-관리- 활용체계를 위한 협업지원기술 적용방안 도출과 프로 토타입 개발을 통한 실증을 위하여 Figure 1과 같이 수행되었다. 첫 번째로, 분산된 환경에서 사용자 참여 기반의 공간정보 협업기술에 대한 관련 연구를 고찰 하였다. 또한, 공간정보 기반의 협업지원기술 구현사 례와 해당 기술을 적용한 서비스 적용사례를 수집 및 분석하여 관련 기술동향과 서비스 활용현황을 검토하 였다. 관련 사례의 기술 및 서비스 특성을 분석하기 위하여 시스템 아키텍처, 시스템통합방식, 협업운영 방식을 분석하였다. 앞서 분석된 내용을 바탕으로 사용

자 참여기반의 공간정보 생산-관리-활용체계를 위한 협업지원기술의 활용방안을 개념적 아키텍처와 서비 스 시나리오를 통하여 제시하였다. 마지막으로 브이 월드의 3차원 지도 인터페이스를 활용하여 개별 모듈 들의 프로토타입을 개발하였으며, 이를 통하여 제안 된 시나리오의 기술적 실현 가능성을 실증하였다.

2. 공간정보 기반의 협업지원플랫폼 연구 고찰

일반적으로 컴퓨터를 통하여 여러 사용자가 서로 다른 작업환경에서 통합된 하나의 프로젝트를 동시에 수행하는 협업지원(Computer-Supported Cooperative Work, CSCW) 개념은 1984년 Irene Greif와 Paul M.

Cashman 에 의해 제시되었다. 현재 CSCW를 위한 지 원기술은 협업의 목적과 지원방식 및 활용분야에 따 라 다양한 기술들이 활용되고 있다. 협업소프트웨어, 혹은 그룹웨어(groupware)라 불리는 CSCW 기술은 일반적으로 일상 업무의 협업을 위한 커뮤니케이션과 상호 대화적인 방식으로 정보의 공유를 증진하는 전 사적인 협업도구를 지원한다[10]. 공간정보 분야 또한 Volunteered Geographic Information(VGI), Collaborative Mapping, Public Participation GIS(PPGIS), Neo Geo- graphy, Where 2.0 등의 메가트랜드가 부상하면서, 공간 정보의 최신성, 정확성, 적시성을 제고하기 위한 협업지 원기술 개발의 필요성이 지속해서 제기되고 있다[3].

이에 따라 오픈소스 또는 표준기술로 제공되는 협업

지원기술을 기반으로 공간정보의 최신성과 정확성을

구현하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구

에서는 공간정보 기반의 협업지원 플랫폼으로서 오픈

스트리트맵, 공간정보 동기화서비스(Geo-Synchronization

Service, GSS), 우샤히디(Ushahidi) 플랫폼을 활용하여

Table 2. Factors considered in the selection of software to support the project[11]

Factors Description

Interface

․ User-friendly interface that can be used effectively with a minimum of training or user documentation System Building

Cost

․ Low cost and compatibility with existing USGS hardware

License ․ not require a user license by the data contributor

Human Resource ․ Can be supported by existing systems support staff

Simultaneous Collaboration Capability

․ Supports the basic functions for large numbers of simultaneous users 기존의 공간정보 생산, 관리, 활용체계를 협업기반의 플랫폼으로 전환하는 연구들(Table 1)을 검토하였다.

2.1 오픈스트리트맵 플랫폼 적용사례

USGS(U.S. Geological Survey) 는 협업 파트너들과 일반사용자들이 참여하여 공간정보의 협업생산을 지 원하는 협업지원 플랫폼 시범개발(Prototype Develop- ment) 연구를 수행하였다. 이 연구의 목표는 협업지원 플랫폼을 활용하여 미국 국가지도(The National Map) 의 도로망 데이터를 편집 및 갱신하는 시스템 개발이 다. 또한, 연구 성과를 기반으로 국가 도로망 데이터를 구축 및 관리하는 이해관계자들 간의 협업프로세스를 개발 및 시범 운영하여 시스템 적용 가능성을 실증하 였다.

사용자 참여를 지원하는 다양한 웹 기반의 공간정 보 협업플랫폼들이 Table 2의 요소들을 기반으로 검 토되었고, 최종적으로 다음과 같은 상대적 이점을 근 거로 오픈스트리트맵 플랫폼이 협업지원 플랫폼으로 선정되었다. 오픈스트리트맵 플랫폼은 자발적 참여자 들의 기여를 통하여 세계의 공간정보를 협업 생산하 는 오픈소스 소프트웨어와 관련 하드웨어 등의 시스 템 기반을 지원한다. 오픈스트리트맵 플랫폼은 소프 트웨어 아키텍처를 적용하기 위한 다양한 기술문서 제공, 오픈스트리트맵 플랫폼을 이용하는 시스템 사 용자에게 추가적인 소프트웨어 라이선스를 요구하지 않으며, 오픈소스 개발자 커뮤니티와 기술 포럼 등 오 픈소스의 기술적 지원을 위한 활동이 활발한 장점이 있다. 또한, 미국 국가지도의 도로망 데이터를 관리하 는 기존 시스템과 협업수정 및 검수지원을 위한 통합

의 용이성을 제공한다.

시범 시스템 적용을 위한 기관을 선정하기 위하여 데이터 수정 및 갱신을 위한 협업플랫폼의 필요성과 서비스 시범운영에 대한 참여 의지 등의 요건이 검토 되었고, 캔자스 주의 데이터 제공 및 기술지원을 담당 하는 ‘DASC(Data Access and Support Center)’가 적용 기관으로 선정되었다.

시범 시스템의 구현 및 적용결과 오픈스트리트맵 소프트웨어는 지리적으로 분산된 사용자에 의해 협업 수정이 가능하도록 웹 브라우저상에서 구동되어 사용 자가 쉽게 사용할 수 있는 플랫폼을 제공하였다. 또한, 클라우드 기반의 서비스와 같이 새로운 소프트웨어와 의 라이선스 문제와 충돌하는 문제 없이 다중의 모바 일 기기에서 사용 가능함을 입증하였다. 단점으로 소 프트웨어 구축 및 운영관리를 위하여 오픈스트리트맵 구현에 적용된 Linux, Ruby on Rails, PostgreSQL 등 오픈소스에 대한 이해와 관련 인력이 필요함을 지적 하였다.

2.2 공간정보 동기화 서비스 플랫폼 적용사례

NSDI(National Spatial Data Infrastructure) 의 운영·

관리를 위해선 지자체가 개별적으로 구축 및 관리하 는 공간데이터를 체계적으로 취합하고, 광역시도 및 국가 전체를 포함하는 NSDI로 효율적이며 체계적으 로 통합하는 기술이 필요하다. 갱신데이터의 신속한 식별 및 구축과 NSDI로의 반영은 NSDI의 최신성, 정 확성, 적시성을 확보하기 위한 핵심 이슈이며 NSDI의 품질을 결정하는 핵심요소가 되고 있다. 공간정보 동기 화 서비스는 개별적으로 구축된 공간데이터를 체계적으 로 수집, 검수, 관리하고 새롭게 갱신된 데이터를 신속하 게 전달하는 협업지원기술이다. 공간정보 동기화 서 비스는 캐나다 공간정보 인프라(Canadian Geospatial Data Infrastructure) 의 시범개발연구를 통하여 개발되 었다. 이 프로젝트는 개방형 표준기술 사용의 가능성 을 실증하는 OGC(Open Geospatial Consortium)의 상 호운용 프로그램의 하나로 캐나다 공간데이터 관리 및 유통의 효율성을 높이기 위하여 수행되었다. 특별 히 이 프로젝트는 OGC의 WFS(Web Feature Service) 표준을 기반으로 공간데이터의 최신성을 유지하고, 데이터의 버전 관리와 데이터 중복생산을 최소화하기 위해 개발되었다[7].

미국의 아칸서스 주와 인디애나 주는 담당 카운티

로부터 FTP(File Transfer Protocol)를 통하여 GIS 데

이터를 월별로 갱신한다. 담당 카운티로부터 받은 공

간정보는 새롭게 갱신될 공간정보를 식별하여 기존의 SDI(Spatial Data Infrastructure) 에 반영되어야 한다.

아칸서스 주와 인디애나 주는 카운티별로 제공되는 도로망 네트워크 데이터와 국가수계 데이터의 갱신내 용을 체계적으로 수집, 검수, 관리하고, 관련 공간 데 이터가 있어야 하는 이해관계자들에게 갱신정보를 신 속하게 전달하고자 공간정보 동기화 서비스 기반의 협업관리체계를 시범 구축하였다[5,8].

시범 시스템의 구현 및 적용결과 공간정보 동기화 서비스기반의 협업관리체계는 기존 도로망 네트워크 와 국가수계 데이터의 SDI와 성공적으로 통합되었다.

데이터 이해관계자들의 참여를 기반으로 갱신 데이터 를 구축하기 위한 사용자 인터페이스를 개발하였으 며, 갱신데이터의 체계적 수집, 검수, 관리를 위하여 공간정보 동기화 서비스 기술이 적용되었다. 또한, 개 별적으로 구축된 갱신데이터의 검수결과가 승인되어 SDI 로 반영될 경우, 전달 이벤트가 생성되어 그 결과 를 해당 이해관계자들에게 공지되는 맞춤형 전달체계 를 구현하였다.

2.3 우샤히디(Ushahidi) 플랫폼 적용사례

2010 년 아이티 지진이 발생하자 Tufts University의 Patrick Meier 와 그의 팀은 아이티 지진으로 인한 인명 구조 및 피해복구를 지원하기 위하여 사용자 참여 기 반의 재난재해정보를 신속하게 공간 정보화(Crisis Mapping) 하는 기술을 구현하였다. ‘우샤히디’라 불리 는 오픈소스 기반의 웹서비스 플랫폼은 아이티의 재 난재해정보를 신속하게 공간 정보화 하는 기반기술로 사용되었다. 공개 라이선스 정책에 따라 우샤히디 플 랫폼의 Open API(Application Protocol Interface)는 무 료로 활용할 수 있다. 우샤히디 플랫폼은 아이티 재난 구호현장에 있는 일반 대중으로부터 SMS(Short Message Service), 이메일, 웹 브라우저 등 다양한 채널을 통하 여 위치정보가 참조된 재난재해정보를 신속하게 수집 하고, 그 결과가 WMS(Web Map Service)위에 즉시 반영될 수 있도록 지원한다. 이처럼 다양한 채널을 통 하여 공간참조 자료를 수집하고, 이를 신속하게 WMS에 반영하는 기능은 긴급하게 발생하는 재난재해 상황에 서 실시간으로 인명구조 및 피해 관련 정보를 생산, 수집, 공유할 수 있는 협업지원기술을 제공한다[9].

우샤히디 플랫폼은 다양한 분야에서 협업지원 서비 스를 구현하기 위한 기반기술로 활용되고 있다. 시리 아 트랙커(Syria Tracker)는 시리아에서 벌어지는 실 종자, 살인, 기타 범죄사건에 관한 공간참조데이터 기

반의 리포팅 콘텐츠를 우샤히디 플랫폼을 기반으로 생산, 수집, 공유하는데 주목적을 둔 시민 참여형 범죄 리포팅 서비스이다. 이 서비스는 ‘Humanitarian Tracker’

인권보호 NGO 단체에 의해 운영되고 있다[4]. ‘iWitness Pollution Map’ 은 루이지애나 공장지대 인근에 거주 하는 시민들이 대기질 표본 기기 ‘Buckets’를 이용해 대기질 자료 수집에 참여하고, 수집 자료를 ‘Louisiana Bucket Brigade’ NGO 단체에 전달하여 대기질 분석 결과를 우샤히디 플랫폼에 공간적으로 가시화하는 대 기질 모니터링 서비스를 제공하고 있다[6]. 이처럼 우 샤히디 플랫폼은 일반사용자들이 다양한 채널을 통하 여 공간참조데이터를 신속하게 생산, 수집, 공유하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하기 때문에 재난·재 해 대응 이외에 사용자 참여기반의 협업기능이 있어 야 하는 다양한 분야에서 적용되고 있다.

2.4 공간정보 기반의 협업지원플랫폼 분석

오픈스트리트맵 플랫폼의 목적은 무료로 편집 가능 한 지도데이터를 사용자 참여를 통하여 신속하게 생 산 및 검수하는 것이다. 이를 위해 지도데이터 구축에 관심이 있는 일반 사용자들에게 최신의 위성영상 또 는 항공사진을 기반으로 2차원의 지도데이터를 벡터 라이징하기 위한 사용자 인터페이스를 제공한다.

공간정보 동기화서비스는 양질의 공간데이터를 신 속하게 구축하고 활용하기 위하여, 공간데이터를 취 합, 검수, 제공하는 관리자와 공간데이터를 수집하는 생산자 간의 체계적인 의사소통을 지원한다. 이를 위 해 SDI 관리자에게 공간데이터의 검수 및 관리를 지 원하는 사용자 인터페이스를 제공한다. 또한, 공간데 이터 등록이벤트, 데이터 반려 이벤트, 데이터 갱신이 벤트 등을 체계화하여 공간데이터 생산자와 관리자 간의 협업을 위한 의사소통지원 기능을 제공한다.

우샤히디 플랫폼은 재난 ․ 재해 상황을 신속하게 파 악하고 공유하기 위하여 재난 ․ 재해 현장에 있는 사용 자들이 소셜네트워크서비스, SMS, 이메일, 웹 등 다양 한 채널을 통하여 관련 이벤트들을 신속하게 등록하 고 공유하는 사용자 인터페이스를 제공한다.

이처럼 공간정보 기반의 협업지원 플랫폼들은 공통

으로 공간정보 또는 공간참조 데이터의 신속한 구축

과 데이터의 신뢰성 확보를 위해 사용자 참여를 적극

적으로 지원하고 있다. 이를 위하여 협업지원 플랫폼

들은 사용자에게 친근하고 편리한 인터페이스를 제공

하며, 데이터의 재사용성을 높이기 위해 협업 생산된

데이터의 신속한 공유와 전달을 위한 서비스를 제공

Table 3. Major Feature Comparison of Geospatial Collaboration Support Platform Comparison

Features OpenStreetMap Platform GeoSynchronization Service Ushahidi Platform

Major Purpose ․ Fast Creating a free editable map of the world

․ Mediating the interaction between data providers and outside entities acting as data collectors

․ Fast Collecting and Sharing Crisis Event Data for Crisis mapping

Output of Geospatial Collaboration

․ Collaboratively Vectorized 2D Map Feature Dataset for Web Map Service and Web Feature Service

․ Reviewed and GeoSynchroized Geospatial Data Set in SDI

․ Georeferenced Crisis Event Dataset

Major Service

․ User Friendly Interface for Collaborative Vectorizing Recent Remote Sensing Data

․ Automatical Oand Rapid Update of Collaboratively Vectorized 2D Map Feature Dataset

․ User Friendly Interface for review and management of Geospatial Data Sets in SDI

․ Systemic Event Management for GeoSynchronization

․ User Friendly Interface for Crisis Reporting and Sharing

Major Target

User ․ Volunteer Amateur Cartographer ․ SDI Manager ․ Crisis Event Reporter, Crisis Manager

Figure 2. Architecture of OpenStreetMap Collaboration Prototype[11]

한다.

이미 구축된 공간 데이터와 공간정보 시스템 관리 자들은 데이터의 신속한 갱신 및 품질관리와 데이터 활용의 한계를 극복하기 위해 협업지원 플랫폼과의 연계를 모색하고 있다. 즉, 기존 데이터와 시스템을 공간정보 기반의 협업지원플랫폼과 연계 통합하여 협 업 편집, 검수, 갱신을 위한 사용자 참여기능과 데이터 의 신속한 공유 및 전달기능을 확장하고 있다. 이렇게 확장된 기능을 기반으로 기존 공간데이터의 품질과 재사용성을 높이고 있다.

공간정보 기반의 협업지원 플랫폼들은 플랫폼이 추 구하는 목적에 따라 사용자 참여를 다양하게 활용하 고 있으며, 이를 지원하는 주요서비스와 협업생산데 이터 또한 다른 결과를 보인다. 따라서 협업지원플랫 폼과 연계 통합시 이미 구축된 공간데이터와 시스템 이 협업지원플랫폼이 추구하는 목적, 지원기능 및 서 비스와 부합되는지를 사전에 검토할 필요가 있다.

3. 공간정보 기반의 협업지원기술 분석

3.1 협업지원 플랫폼의 구현기술

공간정보 기반의 협업지원플랫폼들은 서비스와 데 이터의 재사용성과 추가개발을 위해 오픈소스 중심의 프로그래밍 프레임워크, 데이터 Open API, 오픈라이 센스 정책을 지원하고 있다.

오픈스트리트맵 시스템 아키텍처는 오픈소스 웹 프

레임워크인 Ruby on Rails API 0.6으로 구현되었으며, PostgreSQL 기반의 데이터베이스 구성된 분산된 모형 을 기반으로 한다(Figure 2). 대용량의 공간 데이터의 Imports 와 Export는 오픈스트리트맵 데이터를 처리하 기 위해 커맨드 라인 형식의 자바 애플리케이션인

‘osmosis’ 를 사용하여 수행된다. 오픈스트리트맵 API 0.6 인터페이스는 JOSM(Java OpenStreetMap Editor), Merkaartor, 브라우저 기반의 Potlatch 편집기와 같은 사용자 인터페이스를 제공하여 일반사용자들의 공간 정보 협업생산을 지원한다[11].

공간정보 동기화서비스(Geo-Synchronization Service,

GSS) 는 협업을 위하여 데이터 발행자, 검수자, 구독자

사용자 그룹을 전제한다. 행정구역별로 구축 및 관리

되고 있는 WFS를 데이터 발행자로부터 체계적으로

취합하고, 데이터 검수자의 갱신데이터 식별 및 감수

를 통해 최종적으로 지역 또는 국가 수준의 SDI에 효

Table 4. Technical Feature Comparison of Geospatial Collaboration Support Platform

Comparison Features OpenStreetMap Platform GeoSynchronization Service Ushahidi Platform

Programming Framework

Presentation Layer

OpenStreetMap Platform Web Interface(s): Potlatch

1.4 editor, Mapzen, Merkaator, JOSM

GSS Web Interface(s):

UserSmartsTM Open Web Service(OWS), Hibernate/Java JPA

Ushahidi Platform Web Interface(s):

Query/MarionetteJS/Handleba rs/BackboneJS

Service Layer Ruby on Rails API 0.6

Web Feature Server Transactional (WFS-T)

GeoSynchronization Service Atom Publishing Protocol

PHP

Data Layer PostgreSQL SQL, XQuery, XPath,

SPARQL MySQL

Available Geospatial Feature Type

2D Feature(Point, Line, Polygon)

2D Feature(Point, Line,

Polygon) 2D Feature(Point)

OpenAPI Service Available Available Available

E.T.C Open Data Commons Open

Database License(ODbL) OGC Candidate Standard GNU Lesser General Public License

Figure 3. Geosynchronization Wiring Diagram[7]

Figure 4. Ushahidi Platform Architecture and User Interface[9]

율적으로 통합하며, 갱신데이터의 반영 여부를 데이 터 구독자에게 전달하는 협업체계를 지원한다(Figure 3). 공간정보 동기화서비스는 6단계에 걸쳐 데이터 발 행자, 검수자, 구독자 간의 협업을 지원한다. 1단계, 데이터 발행자는 A0, A1, An 등의 GSS 도메인 영역 내에 있는 Feature Type을 위해 데이터 수정안을 GSS 에 제안한다. 2단계, 제안된 수정안은 Change Feed로 부터 읽히고, A0, A1, An 중 어떤 Feature Type이 갱신 될지를 판단하기 위하여 데이터 제공자가 규정한 데 이터품질과 정확성이 일정기준을 만족하는지를 검토 한다. 3단계, 제안된 수정사항이 수락되면, 해당 이벤

트는 Resolution Feed에 등록된다. 4단계, 제안된 수정 사항의 반영이 거절되면, 해당 이벤트는 Resolution Feed 에 등록되고 공지 이벤트가 모든 데이터 발행자 들에게 전달된다. 5단계, GSS는 제안된 수정사항을 WFS 의 해당 Feature Type에 적용한다. 6단계, WFS의 해당 Feature가 갱신되어 SDI에 통합됐음을 구독자에 게 공지한다[7].

우샤히디 플랫폼의 시스템 아키텍처는 MySQL 기 반의 데이터 계층, PHP 기반의 서비스 계층, jQuery/

MarionetteJS/Handlebars/BackboneJS 를 지원하는 프

레젠테이션 계층으로 구성된다(Figure 4). 우샤히디

플랫폼은 협업서비스 구현을 지원하는 REST API를

제공한다. 이 API를 통하여 협업생산을 위한 DB 접근

및 관리와 모바일 운영체제인 애플 iOS 및 구글 안드

로이드 기반으로 협업서비스를 구현하기 위한 SDK

Figure 5. Life Cycle of Geospatial Collaboration Platform Development (Software Development Kit) 를 제공한다. 또한, 온도,

대기질, 전력, 습도 등의 센서정보를 REST API를 통하 여 연계 활용할 수 있는 기능을 제공한다. 웹 애플리케이 션 구현을 위해 이메일, SMS, 트위터, 웹을 통한 공간 데이터의 수집, 데이터 큐레이션, 사용자 맞춤형 인터 페이스 설정, 서비스 관리 등의 기능을 지원한다[9].

3.2 기존 시스템과 협업지원 플랫폼과의 연계 통합기술

오픈스트리트맵 또는 공간정보 동기화서비스를 기 존의 공간정보 시스템과 연계하여 사용자 참여기반의 협업기능을 확장하기 위해선, 기존 시스템과 협업지 원 플랫폼 간의 데이터 통합이 요구된다. OSMCP (OpenStreetMap Collaborative Prototype) 프로젝트의 경우 오픈스트리트맵을 협업플랫폼으로 활용하기 위하 여 미 국가지도 도로망 데이터의 스키마를 오픈스트 리트맵에서 활용 가능한 데이터 스키마로 재설계하는 작업이 수행되었다[11]. 공간정보 동기화서비스 또한 개별 행정단위로 구축된 갱신데이터를 공간정보 동기 화서비스를 통하여 하나의 SDI에 통합하기 위해 기존 데이터 모델의 특성을 잃지 않고, WFS 표준을 준수하 며, 모든 데이터 모델들이 통일된 스키마를 갖도록 데 이터 모델을 재설계하는 작업이 요구되었다[5,8].

기존 시스템과 협업지원 플랫폼과의 연계통합은 앞 서 제기된 통일된 데이터 모델의 설계와 기존 데이터 의 변환 등과 같이 시스템 측면에서의 통합뿐만 아니 라, 시스템 확장에 따른 업무체계의 변화를 수반한다.

OSMCP 프로젝트의 경우 2단계의 공간정보 협업생산- 관리-활용체계가 제시되었다. 1단계에서는 최신 위성 영상 또는 항공사진을 제공하는 WMS(Web Map Service) 위에 기존 도로망 데이터를 중첩하고, 일반·전 문사용자와 USGS(U.S. Geological Survey) 공간정보 관리기관이 협업하여 갱신데이터를 생산, 검수, 재수 정하였다. 2단계에서는 1단계에서 구축된 데이터가

SDI 에 통합될 때 발생할 수 있는 데이터의 구조적 문 제 또는 시스템 측면에서의 오류들을 검토한 후 최종 적으로 SDI에 통합되었다[11]. 공간정보 동기화서비 스는 3단계의 공간정보 협업생산-관리-활용체계를 제 시하였다. 1단계에서는 다수의 데이터 발행자가 새롭 게 갱신될 공간 데이터를 협업 생산한다. 2단계에서는 공간정보 관리 ․ 감독을 담당하는 검수자 또는 대행자 들이 검수 요청받은 데이터를 검수하고 SDI로의 갱신 또는 데이터 반려 여부를 판단하여 그 결과를 데이터 발행자에게 공지한다. 3단계에서는 이메일을 통하여 SDI 의 갱신결과를 데이터 구독자에게 공지하여 기존 데이터의 변경사항을 신속하게 파악할 수 있도록 지 원한다[5,8]. 우샤히디 플랫폼은 다양한 채널을 통하 여 위치기반 재난재해정보를 신속하게 수집하고, 그 결과를 오픈스트리트맵, 구글맵 등 다수의 WMS를 기 반으로 실시간 반영한다. 또한, 사용자 신고를 통하여 재난재해정보의 사실 여부를 판별하는 검수체계를 제 공하였다[4,6]. 따라서 오픈스트리트맵과 공간정보 동 기화서비스는 협업을 통한 갱신데이터의 생산, 데이 터의 검수 및 SDI로의 통합, 데이터 활용 순의 프레임 워크로 일반화될 수 있다. 다만 우샤히디 플랫폼과 같 이 위치기반 재난재해정보의 신속한 수집과 공유가 협업플랫폼의 주요 목적인 경우 선 공유 후 검수체계 를 지원하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

4. 공간정보 기반의 협업지원플랫폼 구축 방안

관련 플랫폼 구축사례와 플랫폼 구축에 적용된 협 업지원기술분석을 기반으로 Figure 5와 같이 공간정 보 기반의 협업지원플랫폼을 구축하기 위한 전략을 5 단계로 도출하였다.

협업지원플랫폼 구축사례들을 살펴보면 플랫폼 구

축에 앞서 플랫폼을 통한 협업생산의 목적과 구체적

대상, 협업체계, 협업에 참여하는 대상 및 역할들을

규정하고 있다. 따라서 ‘1단계: 협업전략 수립’에서는 플랫폼을 통하여 지향해야 하는 협업의 목표와 범위 를 설정한다. 또한, 협업에 참여하는 대상과 서로 간의 관계를 규정하고, 이를 기반으로 공간정보 기반의 협 업체계를 설정한다. 협업에 참여하는 사용자들이 협 업지원플랫폼을 활용하여 앞서 설정된 협업체계를 수 행하는 일련의 과정들을 담은 협업 시나리오를 작성 한다.

오픈스트리트맵, 공간정보 동기화서비스와 같이 오 픈소스 소프트웨어와 표준기술들을 기존 공간정보 시 스템과 연계하여 협업지원플랫폼을 구축할 경우, 적 용할 오픈소스 소프트웨어와 표준기술의 검토 및 선 정, 협업지원기술의 적용을 위한 기존 공간정보 시스 템의 재설계가 수반된다. ‘2단계: 협업플랫폼 설계’에 서는 협업 시나리오를 바탕으로 공간정보 기반의 협 업지원플랫폼을 구체화하기 위하여 요구사항 분석 및 지원기능정의, 협업지원 기술 및 플랫폼 선정, 데이터 참조모델의 개발, 시스템 아키텍처 설계 및 프레임워 크 구축, 지원기능의 개념설계와 상세설계 및 목표 수 준 설정 등이 요구된다.

공간정보 기반의 협업은 공간데이터의 생산, 공간 데이터의 검수 및 관리, 일정한 품질을 만족하는 공간 데이터의 공유, 공간데이터의 분석과 결과의 공유, 모 니터링 등 다양한 측면에서 협업의 개념을 선별적으 로 적용할 수 있다. 오픈스트리트맵의 경우 공간데이 터의 협업생산과 관리를 지원하며, 협업의 산출물로 생산된 공간데이터를 오픈라이선스 정책에 따라 공유 하는 측면에서 협업의 기능을 제공한다. 공간정보 동 기화서비스의 경우, 개별적으로 구축 및 관리되고 있 는 공간데이터를 체계적으로 취합 및 통합하기 위하 여 공간데이터 발행자, 검수 및 관리자, 구독자들 간의 협업을 위한 체계적인 의사소통을 지원하는 측면에서 협업을 지원한다. 우샤히디 플랫폼의 경우, 재난·재해 와 같이 긴급하게 발생하는 현상에 대응하기 위하여 위치정보를 포함하는 이벤트 정보를 신속하게 생산, 통합, 공유, 모니터링하는 측면에서 협업을 지원한다.

따라서 ‘3단계: 협업플랫폼 개발’에서는 다양한 측면 에서 협업의 기능을 지원할 수 있는 협업생산, 협업검 수 및 관리, 공유 및 활용모듈들을 시범 구현하고, 모 듈 간의 연계구현을 통하여 협업지원플랫폼의 프로토 타입을 개발한다.

공간정보 기반의 협업플랫폼은 협업에 참여하는 개 별 사용자들의 충실한 역할 수행과 그 산출물들을 체 계적으로 연계하여 양질의 공간정보 생산-관리-활용 체계를 지원해야 한다. 협업 참여자들의 성공적인 역

할 수행을 위해선 협업지원기능의 기술적 구현뿐만 아니라, 협업에 참여하는 사용자들과 협업지원기능 간의 사용자 경험을 정교화하고, 플랫폼이 지원하는 협업체계를 효율화하기 위한 플랫폼 운영관리가 요구 된다. ‘4단계: 협업플랫폼 운영 및 관리’에서는 협업지 원 플랫폼을 시범 운영하고, 설정된 협업체계와 협업 시나리오의 기능구현 여부, 지원기능의 목표 수준을 기준으로 협업지원플랫폼의 성능을 평가한다. 평가 내용을 바탕으로 앞서 계획된 기준에 미달하는 기능 들은 플랫폼 유지보수를 통하여 설정 기준을 충족시 키도록 개선한다.

새로운 자료수집, 분석, 관리, 활용기술 등의 개발과 발전은 플랫폼에 적용되는 요소기술의 변화를 수반하 며, 플랫폼의 지속적인 운영을 위해선 이들 변화에 대 응하는 방안이 마련되어야 한다. ‘5단계: 협업플랫폼 개선’에서는 협업플랫폼 구축 이전과 구축 이후에 대 한 ROI(Return Of Investment)를 분석하여 협업지원 플랫폼의 구축 효과를 측정하고, 그 결과는 플랫폼의 지속적 운영 및 개선에 대한 근거자료로 활용한다. 또 한, 플랫폼 구축에 적용된 협업지원기술의 개선현황 과 대체가능기술의 적용 가능성을 검토하여 협업지원 플랫폼의 개선 가능성을 분석한다. 이 분석결과는 협 업지원플랫폼이 지향하는 목표, 범위, 전략을 재설정 하기 위한 근거로 활용된다.

5. 공간정보 기반의 협업지원플랫폼 프로 토타입 개발

5.1 프로토타입 구현목표

브이월드는 3차원 공간데이터를 2차원 방식의 관심

지점(Point of Interest, POI)데이터로 공간참조함으로

써 3차원 공간데이터가 갖는 이점을 충분히 활용하지

못하고 있다. 예를 들어 2차원의 관심지점으로 3차원

건물데이터를 공간참조할 경우, Figure 6과 같이 건물

실내에 존재하는 다양한 개별점포 및 시설들을 2차원

방식으로 표현할 수밖에 없는 한계를 갖는다. 본 연구

에서는 일반사용자가 브이월드의 기구축된 3차원 공

간데이터를 활용하여 3차원 기반의 관심지점 데이터

(3D POI) 를 생산 및 활용하고, 플랫폼 관리자가 등록

된 데이터를 검수 및 관리하는 협업지원플랫폼의 개

발을 프로토타입의 구현목표로 설정하였다.

Figure 6. Comparison of 2D POI and 3D POI Service

Figure 7. Conceptual Data Reference Model of Geo-Spatial Collaborative Platform Prototype

Figure 8. Usecase Diagram of Geospatial Collaboration Platform Prototype

5.2 프로토타입 설계

3D POI 의 데이터모델은 Figure 7과 같이 브이월드 의 3차원 건물데이터를 통해서 개별 층의 건물외곽선 을 추출하고, 추출된 건물 외곽선을 기준으로 실내 평 면도를 작성하면, 3차원 권리객체(3D Ownership Object) 와 이를 참조하는 3D POI가 자동으로 생성되도록 설 계하였다. 3D POI는 3차원 권리객체가 갖는 속성정보 와 이벤트 정보를 간략하게 표출할 수 있다. 사용자 유형은 Figure 8과 같이 3D POI 생산자, 3D POI 구독 자, 3D POI 관리자로 구분하였으며, 각각의 사용자를 지원하는 기능을 Table 5와 같이 7개의 유스케이스와 4 부문의 적용모듈로 정의하였다.

5.3 서비스 시나리오 및 프로토타입 구현결과

지자체 교육문화센터에서 교육 프로그램을 운영하 는 프로그램 관리자는 교육문화센터에서 운영하는 다

양한 교육 강좌에 대한 정보를 브이월드를 통하여 일 반시민에게 제공하려한다. 프로그램 관리자는 Figure 9

와 같이 ‘3D POI 생산모듈’을 통하여 교육 강좌 이벤

Table 5. Use Case Design of Geospatial Collaboration Platform Prototype

Use Case Application Module Target User

Use Service

Create 3D POI

3D POI Creation Module

3D POI Publisher (Lay User) Create Event

Subscribe to 3D POI

3D POI Application Module

3D POI Subscriber (Lay User) Report false 3D POI and Event

Search 3D POI

Maintain Service

Monitoring 3D POI and Event 3D POI / Event Monitoring

Module 3D POI

Administrator Review and Maintain 3D POI and Event 3D POI/Event Management

Module

Figure 9. Prototype Development Result of 3D POI Creation Module

트를 생성 및 가시화 할 수 있다. 교육 프로그램 관리 자는 브이월드에서 브이월드 3차원 건물데이터를 선 택하고, 권리객체가 위치한 층을 입력하면 해당 층에 대한 2D 평면도가 자동 추출된다(①). 추출된 2D 평면

도를 기반으로 저작도구를 활용하면 실내 약도를 손

쉽게 작성할 수 있다(②). 교육 프로그램 관리자가 실

내약도를 등록하면 개별 층의 3차원 권리객체(3D

Ownership Object) 가 브이월드의 3차원 건물데이터와

Figure 11. Prototype Development Result of 3D POI / Event Management and Monitoring Module Figure 10. Prototype Development Result of 3D POI

Application Module

통합되어 생성된다. 또한 이를 참조하는 3D POI가 자 동 생성된다(③). 교육 프로그램 관리자는 3D POI를 통하여 교육 강좌에 대한 이벤트정보를 등록하고(④), 등록된 정보는 브이월드 사용자가 확인할 수 있도록 가시화 된다(⑤).

일반시민은 3D POI를 통하여 교육문화센터의 교육 강좌프로그램정보를 신속하게 제공받고, 허위정보를 3D POI 관리자에게 신고할 수 있다. ‘3D POI 활용모 듈’(Figure 10)을 통하여 관심 3D POI를 선택하고, 사 용자의 이메일 또는 SNS계정을 등록하여 관심 3D POI 에서 생성되는 이벤트들을 구독한다(①). 특정 이 벤트가 생성되면 등록된 SNS계정을 통하여 이벤트 소식이 전달된다(②). 사용자는 SNS를 통하여 전달된 URL 에 접속하면 브이월드 모바일 또는 웹서비스로 접속되고 이벤트가 등록된 3차원 권리객체와 함께 3D POI 를 확인할 수 있다(③). 교육 강좌를 체험한 사용 자는 자신의 사용자 경험을 3D POI를 통하여 평가할 수 있다. 또한 3D POI 정보가 허위일 경우 플랫폼 관 리자에게 신고할 수 있다(④).

3D POI 관리자는 Figure 11과 같이 ‘3D POI / 이벤트

관리 모듈’과 ‘3D POI / 이벤트 모니터링 모듈’을 통하여

교육 프로그램 관리자가 등록한 3D POI와 이벤트정

보(①), 일반시민이 제공하는 허위신고정보(②)를 실시

간 모니터링 한다. 또한 허위신고정보를 수집 및 분석(③)

하여 3D POI와 이벤트정보를 검수 및 관리한다(④).

Table 6. Major Feature of Suggested Geospatial Collaboration Support Platform Prototype

Comparison Features Suggested Platform Prototype

Major Purpose ․ Collaboratively Building, Reviewing and Sharing 3D Ownership Object and Related Event Data

Major Service

․ User Friendly Interface for Collaboratively Building 3D Ownership Object

․ Automatical and Rapid Update of Collaboratively Building 3D Ownership Object

․ User Friendly Interface and Systemic Event Management for Review and Management of 3D Ownership Object

․ User Friendly Interface for Reporting and Sharing Event Data Output of Geospatial

Collaboration

․ Collaboratively Vectorized 3D Ownership Object Feature Dataset

․ 3D Point of Interest Related to 3D Ownership Object

․ Event Data Related to 3D Ownership Object

Major Target User

․ Manager for 3D Ownership Object Feature Dataset

․ Lay User for Building 3D Ownership Object

․ Lay User for Reporting and Sharing Events Related to 3D Ownership Object

Programming Framework

Presentati

on Layer ․ Vworld 3D Map Interface(s): JavaScript Service

Layer

․ Collaborative 3D Ownership Object Feature Building Service

․ 3D Ownership Object Feature Application Service

․ 3D Ownership Object Feature Review and Management Service Data

Layer ․ 3DS, XML Available Geospatial

Feature Type 3D Building Feature, 3D Ownership Object Feature, 3D Point of Interest OpenAPI Service None

License Policy None

5.4 공간정보 기반의 협업지원플랫폼 프로토 타입 특징

시범 구현된 프로토타입의 목적은 사용자와의 협업 을 통하여 3차원 권리객체, 3D POI, 이벤트 데이터를 신속하게 생산, 검수, 공유하는 기술을 실증하는 것이 다. 이를 위하여 일반 사용자와 데이터 관리자들이 권 리객체 데이터와 이벤트 데이터를 손쉽게 생성하고 체계적으로 관리할 수 있는 사용자 인터페이스를 개 발하였다(Table 6). 오픈스트리트 맵 플랫폼, 우샤히디 플랫폼, 공간정보 동기화서비스 플랫폼 등 기존 협업 지원플랫폼은 2차원 기반의 사용자 인터페이스를 기 반으로 2차원의 공간데이터를 사용자 참여를 통하여 협업생산 하였다. 본 연구에서 구현된 프로토타입은 브이월드의 3차원 지도 인터페이스를 주요 사용자 인터 페이스로 하며, 기존 브이월드의 3차원 건물데이터를 기반으로 3차원 권리객체와 3D POI를 생성하기 때문 에 일반 사용자들이 이해하고 활용하기 쉬운 직관적 인 사용자 인터페이스를 제공한다는 특징이 있다.

이를 위하여 3차원 권리객체 데이터와 3D POI는 오토데스크(사)의 3ds Max 3D 모델링, 애니메이션, 렌더링 소프트웨어에서 사용되는 파일포맷 중 하나인 3DS 와 XML을 기반으로 생성된다.

사용자들이 소셜네트워크서비스, 문자메시지, 이메 일, 웹 등 다양한 채널을 통하여 재난재해 이벤트들을 신속하게 등록하고 공유하는 우샤히디 플랫폼을 벤치 마킹하여, 3차원 권리객체와 관련된 이벤트들을 일반 사용자들이 손쉽게 등록 및 공유할 수 있는 사용자 인터페이스를 개발하였다. 이를 위해 3D POI 데이터 모델을 개발하여 3차원 권리객체 데이터와 통합 연계 하였고, 카카오톡, 페이스북과 같이 민간 소셜네트워 크 서비스플랫폼과의 연계를 위한 플러그인을 개발하 여 SNS를 통해 관련 이벤트들을 신속하게 전달 및 공유하도록 개발하였다.

협업 생산된 3차원 권리객체 데이터와 3D POI의

재사용성을 높이기 위해선 타 공공/민간 시스템에서

보유한 권리객체정보를 연계할 수 있는 OpenAPI 데

이터 서비스 개발이 필요하다. 타 공공/민간 시스템에

Figure 12. Service Flow of Geospatial Collaboration Platform Prototype

서 보유한 권리객체정보를 Figure 12와 같이 Open API 를 통하여 연계 활용할 경우, 기존 2차원 기반의 권리객체정보를 3차원 기반으로 전환함으로써 일반 사용자가 이해하기 쉽고 보다 직관적인 방식으로 권 리객체정보를 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

브이월드를 기반으로 사용자 참여를 통하여 3차원 권리객체 데이터를 생성 및 공유하는 것은 공공데이 터와 민간데이터의 융합을 의미하며, 협업 생산된 결 과물의 소유권 및 라이선스 정책, 개인정보 보호에 대 한 논란을 불러일으킬 수 있다. 따라서 본 연구에서 제시하는 프로토타입을 실제 서비스에 적용할 경우 협업 생산된 결과물의 라이선스 정책에 대한 연구가 선결되어야 할 것으로 판단된다.

6. 결 론

본 연구는 공간정보 기반의 협업지원기술을 활용하

는 방안을 제시하기 위하여 오픈소스 소프트웨어 또

는 공개표준의 공간정보 기반 협업지원기술을 검토하

였으며, 오픈스트리트맵, 공간정보 동기화서비스, 우

샤히디 플랫폼을 대표적인 공간정보 협업지원플랫폼

으로 선정하였다. 선정된 협업지원플랫폼을 기존 공

간정보 시스템과 연계하여 협업지원기능을 확장 및

시범 운영하는 사례를 검토하였고, 관련 시스템의 아

키텍처와 주요기능, 기존 공간정보 시스템과 연계·통

합하는 방식, 협업지원기술을 활용하여 사용자참여데

이터를 관리하는 방식 등의 측면에서 기술적 특성을

분석하였다. 관련 사례와 기술적 분석결과를 바탕으

로 공간정보 기반의 협업지원플랫폼을 구축하기 위한

전략을 협업전략 수립, 협업플랫폼의 설계, 개발, 운영

관리, 개선 총 5단계로 구분하여 제시하였으며, 공간

정보 기반의 협업지원플랫폼이 지향하는 협업지원체

계를 설명하기 위하여 개념적 시스템 아키텍처를 제

시하였다. 제시된 협업시스템 아키텍처는 ‘3D POI 생

산모듈’, ‘3D POI 활용모듈’, ‘3D POI / 이벤트 관리 모듈’, ‘3D POI / 이벤트 모니터링 모듈’ 총 4개 모듈 간의 연계를 지원하며, 이를 실증하는 프로토타입을 구현하였다.

본 연구는 2차원 중심의 사용자 인터페이스를 기반 으로 구현된 기존의 협업지원 플랫폼에서 벗어나 브 이월드를 활용한 3차원 기반의 협업지원플랫폼 구축 을 제안하였고, 프로토타입 개발을 통하여 제안된 아 이디어의 기술적 구현 가능성을 확인했다는데 연구의 의의를 가진다. 연구 성과의 실용화 및 상용화를 위해 선 더욱 자연스러운 사용자 경험을 제공하기 위한 기 술적 개선이 요구된다. 또한, 사용자의 참여를 통하여 협업 생산된 결과물을 기술적으로 신속하게 공유 및 재활용하기 위해 OpenAPI 데이터 서비스 개발이 필 요하며, 협업 생산된 결과물의 공유에 따른 라이선스 정책 및 개인정보 보호에 대한 연구가 추가로 필요할 것으로 판단된다.

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Received：2015.04.22 Revised ：2015.07.20 Accepted：2015.07.31