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특집
안전 한 국토 와 국민 행복 실현
머리말
여름 하면 많은 사람들이 휴가, 바캉스, 바닷가 등 여러 가지 즐거운 상상을 할 것 이다. 하지만 여름에는 모든 사람들이 좋아하는 즐거운 일들만 있지는 않고 홍수, 폭염 등 자연재해와 같은 반갑지 않은 불청객도 찾아온다. 실제로 우리나라의 경 우는 자연재해에 의한 피해가 여름철에 집중되어 있으며, 예전에는 재해로 여겨 지지 않았던 폭염의 피해도 점점 증가하고 있는 추세다. 이러한 재해는 기후변화, 도시화에 의해 향후 더욱 악화될 것으로 전망되고 있다. 기후변화, 도시화 등 어 찌보면 먼 일 또는 추상적인 것이 아니더라도, 최근 발생했던 많은 재해·재난 소 식을 접하면서 사람들의 인식 속에 안전의 중요성은 점점 부각되고 있다. 이러한 재해·재난 피해를 최소화하면서 안전한 국토에서 살 수 있는 국민들의 기본적인 욕구를 충족시켜주기 위해 다양한 연구 및 정책이 마련되고 있다. 하지만 기후변 화, 도시화, 불확실성 등 많은 어려움으로 재해에 의한 대형 피해가 빈번히 발생 하고 있고, 심지어는 증가하는 추세다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 방재분 야에서는 빅데이터를 활용하려는 시도가 활발히 진행되고 있다.
빅데이터는 방대한 양의 데이터를 말한다. 최근 컴퓨터 및 처리기술이 급속도 로 발달함에 따라 예전에는 처리하지 못했던 막대한 양의 데이터에서 의미 있는 값을 찾으려는 노력이 활발히 진행되고 있다. 최근 가트너(Gartner)와 같은 IT분 야의 글로벌 리서치 기업에서는 빅데이터의 중요성에 주목하면서 데이터를 ‘21
자연재해 저감을 위한 빅데이터 활용동향
한우석 | 국토연구원 책임연구원
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세기의 원유’라고도 표현하고 있다. 원유가 필요에 따라 다양한 형태의 공산품으 로 재가공될 수 있는 것처럼 빅데이터도 각 분야에서 의미 있는 가치로 재가공될 수 있다. 이 글에서는 방재분야에서 활용하고 있는 빅데이터 동향과 향후 나아갈 방향에 대해서 간략히 제시하고자 한다.
빅데이터의 개념 및 정책동향
최근 각종 센서, 디지털기기, 인터넷의 발달로 데이터가 기하급수적으로 늘어나 면서 빅데이터의 개념이 자연스럽게 생성되었다. 빅데이터는 다양한 분야에서 조 금씩 다르게 정의되고 있지만, 대체로 초창기 빅데이터의 정의는 방대한 데이터 (Volume), 다양한 형태(Variety), 속도 및 실시간성(Velocity)에 초점이 맞추어 져 정의되었다. 하지만 최근에는 3V에 가치(Value)를 더하여 4V로 정의되고 있 는 추세다. 빅데이터의 정의를 종합해보면, 빅데이터는 다양한 형태의 대용량 데 이터를 활용·분석하여 가치 있는 정보를 추출하는 정보화 기술이라고 말할 수 있을 것이다.
최근 정부3.0의 정책기조에 따라 다양한 기관에서 막대한 용량의 정보를 공 개·공유하고 있는 추세다. 정부3.0은 공공정보를 적극적으로 개방하고 공유하며 부처 간 칸막이를 없애 소통하고 협력함으로써, 국민 맞춤형 서비스를 제공하고 동시에 일자리 창출과 창조경제를 지원하는 새로운 정부운영 패러다임이다. 이에 더해 스마트폰 보급이 증가하여 정형적 또는 비정형적인 데이터의 생산이 기하급 수적으로 늘어나고 있는 추세다. 우리나라 정부에서는 ‘21세기 원유’와 같은 방대 한 양의 데이터에서 가치 있는 정보를 도출하고 정부운영에 활용하기 위해 많은 노력을 하고 있다. 정부에서는 2011년 ‘빅데이터를 활용한 스마트정부 구현방안’, 2013년 ‘빅데이터 산업 발전전략’, 2014년 ‘유능한 정부를 위한 빅데이터 활용 확 대방안’ 등 다양한 정책을 제시하고 있고, 2013년에는 「공공데이터의 제공 및 이 용 활성화에 관한 법률」을 제정하여 국가 차원에서 빅데이터를 의미 있게 활용하 려고 많은 노력을 하고 있다.
우리나라뿐만 아니라 선진국을 중심으로 빅데이터를 적극적으로 활용하기 위 한 정책을 추진하고 있다. 미국의 경우에는 2012년 3월 정부기관이 공공정보를 개방하고, 빅데이터를 활용하여 공공서비스를 개혁할 목적으로 ‘빅데이터 R&D 계획(Big Data R&D Initiative)’을 발표했다. 일본의 경우는 2012년 ‘Active Japan ICT 계획’1)의 5개 부문별 계획 중 하나에 빅데이터관련 정책인 ‘Active
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전송하여 재난관리를 포함한 다양한 정책에 활 용하고, 수십조 엔 규모의 데이터 활용시장을 창 출하는 것을 목표로 하는 국가진흥정책이다.
방재분야의 빅데이터 활용
앞에서 언급한 것처럼 빅데이터는 많은 분야에 서 유용하게 활용될 수 있다. 특히, 방재 측면에 서 빅데이터는 매우 유용하게 활용될 수 있다.
빅데이터를 통한 분석결과는 재해발생, 피해양 상 등에서 내포하고 있는 많은 불확실성을 줄일 수 있고, 트위터 등의 SNS 정보를 활용하면 실 제 재해의 피해자인 지역주민들의 다양한 의견 과 같은 정성적인 데이터도 획득하여 방재대책 에 활용할 수 있다. 또한, 이렇게 획득한 데이터 의 분석을 통해 다양한 재해정보를
주민들에게 적시에 제공함으로써 많은 피해를 저감시킬 수 있다. 이 처럼 방재분야에서 빅데이터 활용 의 중요성이 인식되면서, 국내·외 에서는 빅데이터를 방재분야에 활 용하려는 시도가 증가하는 추세다.
미국, 일본 등 선진국에서는 빅 데이터를 활용한 방재대책의 가치 를 일찍부터 인식하여 방재분야에 적극적으로 빅데이터를 활용하고 있다. 미국은 2005년 뉴올리언즈를
로 인해 막대한 인명 및 재산 피해가 발생했다.
자연재해를 저감하기 위해서는 정확한 기상데 이터 생산 및 전파가 중요하기 때문에 국립해양 대기청(NOAA)에서는 빅데이터를 활용한 국가 기상서비스(National Weather Service: NWS) 를 운영하고 있다. 국가기상서비스는 국립해양 대기청과 국립기상청의 기상관측자료뿐만 아니 라 배, 비행기, 부표 등 다양한 소스에서 관측한 매일 35억 개 이상의 기상자료를 획득한다. 다양 한 경로로 획득한 기상자료를 종합적으로 분석 하여 홍수, 폭염, 강풍, 폭설 등 다양한 자연재해 를 대상으로 지역별 재해위험지도를 작성하고, 웹사이트를 통해 국민들에게 정보를 제공한다.
홍수, 태풍, 지진 등으로 자연재해가 빈번히 발생하는 일본의 경우는 기상데이터, 시뮬레이
1) Active Japan ICT는 2000년대 이후의 성장정체, 국제경쟁력 저하, 최근의 자연재해 등 국가위기 상황을 극복하기 위해 일본 총무성에서 ICT 를 기반으로 국가의 진흥을 유도하는 종합적인 진흥정책이다.
<그림 1> 미국의 국가기상서비스 웹사이트 화면
자료: www.weather.gov
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션 분석결과, GIS 데이 터뿐만 아니라 트위터 등 소셜 빅데이터를 종합적 으로 분석하여 최적의 피 난경로를 제공하는 ‘재해 피난경로 안내시스템’을 개발하고 있다. 재해 피 난경로 안내시스템은 홍 수, 쓰나미 등의 재해에
대해서는 고지대로 가는 피난경로와 교통혼잡 정보를 제공하고, 도심의 지하시설 물에 갇힌 사람을 위해서는 지하도 등에서 탈출하는 경로를 제공하는 등 재해별 피난정보뿐만 아니라 스마트폰의 위치정보를 활용하여 개인 맞춤형 피난정보를 제공할 예정이다. 일본 정부에서는 재해 피난경로 안내시스템을 2015년 말까지 순차적으로 개발하여 실용화할 계획이다.
국내에서도 최근 들어 빅데이터를 방재분야에 활용하고 있는 추세다. 그중에 서 2011년 여름에 만들어진 ‘폭우피해 지도’가 빅데이터를 방재분야에 활용한 초 창기 시도로 생각된다. ‘폭우피해 지도’는 Daum의 아고라와 네티즌이 구글맵을 활용하여 구현한 지도로, 폭우발생 위치, 시간, 피해사진, 도로상황 및 우회도로 등의 정보를 인터넷상으로 제공하고 있다.
지자체에서도 빅데이터를 방재분야에 활용하는 추세다. 2012년 서울시에서는
<그림 2> 폭우피해 지도
자료: 폭우피해 지도 웹사이트.
<그림 3> 빅데이터를 활용한 도시내수 침수 전조감지시스템 개념도
자료: 국가정보화전략위원회. 2012.
● 민원정보
● 안전모니터봉사단
● 재난징후정보제보
● 언론보도
● 트위터, 블로그, 페이스북 민간정보
도시내수 침수 위험도 분석
도시내수 침수 전조 모니터링
침수예상지역, 침수범위, 침수심 등 현재관측 강우
유사시나리오
Out put
과거관측 강우
빈도별 강우량
유출량
침수면적, 침수심 빈도값
시나리오 기반 내수침수 분석 내수침수 시나리오 DB 구축
현재 강우의 빈도 결정 빈도별 강우량 산정
도시침수해석
내수침수 시나리오 DB 구축 유출해석
우수관망자료 유역자료 유사시나리오 검색 배수시설
시나리오 기반 침수분석 전조 위험성
분석 도시내수 침수 전조 모니터링 및 감지
강우 In put
한국정보화진흥원에서 추진한 빅데이터 마스터 플랜의 시범사업으로 ‘도시내수 침수 전조감지 시스템’을 구축했다. 도시내수 침수 전조감지시 스템은 기존의 시나리오 기반 내수침수 분석자 료뿐만 아니라 민원정보, 언론보도, 트위터 등 다 양한 민간자료를 종합적으로 분석함으로써 기존 의 방법으로는 분석하기 어려웠던 재해 전조 위 험성까지 분석할 수 있는 시스템이다.
또한, 재난관련 데이터를 종합적으로 분석하 여 재해에 효율적으로 대응할 수 있는 체계를 구 축하기 위해 국립재난안전연구원에서는 ‘스마트 빅보드(Smart Big Board)’를 개발하고 있다. 스 마트 빅보드는 개별 부처에서 관리하던 다양한 데 이터와 민간 데이터를 통합하여 종합적으로 재해 를 관리하는 시스템이다. 스마트 빅보드는 재해관 련 빅데이터를 종합적으로 분석하여 재해위험지 역을 도출하고, 위성자료 및 재난현장에서 생성되 는 다양한 종류의 SNS 자료를 통해 재해현장을 실시간으로 모니터링할 수 있는 기능을 설치할 예 정이다. 또한, 스마트 빅보드는 재난 대비와 대응 에 효과적으로 활용하기 위해 대비단계에서는 기 상정보 및 하천정보를 모니터링하여 재해발생 징
후를 감지하고, 대응단계에서는 하천정보, 침수예 상도, 침수센서, 현장조사 자료와 더불어 실시간 트위터 정보 등 데이터를 수집·분석하여 정보를 제공해준다. 특히, 다양한 소셜 데이터를 활용하 여 예방, 대비, 대응, 복구 등 재해발생의 모든 단 계를 모니터링하고 관리뿐만 아니라 재해발생 이 후의 재난이슈까지도 모니터링하여 향후 방재정 책 방향 제시 등에도 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
맺음말
빅데이터는 ‘21세기의 원유’라는 표현처럼 다양 한 분야에서 가치 있게 활용될 수 있다. 특히, 빅 데이터의 방재분야 활용은 위험지역 예측의 정 확성 제고와 실제 피해자인 주민들의 정성적인 정보를 고려하여 지역 맞춤형 방재대책을 마련 하는 데 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
하지만 우리나라의 경우 방재분야의 빅데이터 활용은 공공기관 및 지자체를 중심으로 재해전조 감지 및 모니터링 시스템 고도화 등에만 주로 활 용하고 있으며, 다양한 분야에 적극적으로 활용하
자료: 최우정 외. 2013.
스마트 빅보드 운영 시나리오 스마트 빅보드 메인 화면
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는 것은 미흡한 실정이다. 방재분야에 빅데이터 활용이 미흡한 이유는 여러 가지가 있겠지만, 대표적인 이유는 민간 데이터 활용 미흡과 인력 부족 등이라고 볼 수 있 다. 현재 추진 중인 정부의 빅데이터 활용은 공공 데이터 개방 및 활용에 주로 초점 을 맞추고 있으며, 아직 민간 데이터의 활용 부분은 많이 미흡한 실정이다. 빅데이 터의 많은 부분을 민간 데이터가 차지하고 있으며, 특히 방재분야에서 트윗 등의 소 셜 빅데이터를 포함하는 민간 데이터 활용은 정형화된 공공 데이터와 공학적 분석 의 부족한 부분을 개선할 수 있는 좋은 도구가 될 수 있다. 이를 위해 공공 데이터뿐 만 아니라 민간 데이터도 활성화하는 방안마련이 필요하다. 하지만 체계적이지 않 은 민간 데이터 활성화는 개인정보 유출과 지적재산권 침해 등의 악영향을 초래할 수도 있다. 이 점을 고려하여 민간 데이터 활성화와 개인정보 및 지적재산권 보호를 병행할 수 있는 제도를 구축하는 것이 필요하다.
방재분야에 빅데이터라는 첨단기술을 접목하여 일반 데이터 분석 등으로 파악 하기 힘든 패턴을 찾아내고 가치를 창출하기 위해서는 전문인력의 양성이 필요하 다. 이러한 필요성을 인식하여 최근 미래창조과학부에서는 빅데이터 전문가 육성 을 위해 ‘데이터 사이언티스’ 자격증 제도를 내년부터 시행토록 계획하고 있다. 이 는 빅데이터 활용을 국가에서 체계적으로 관리한다는 측면에서 상당히 고무적인 일이라고 할 수 있다. 하지만 방재분야에서 빅데이터를 활용하여 의미 있는 가치 를 창출하기 위해서는 방재분야의 해박한 지식 및 경험, 데이터 마이닝 기술, 컴 퓨터 프로그래밍 기술 등 다양한 분야의 해박한 지식이 요구된다. 또한, 빅데이터 는 방재뿐만 아니라 다양한 분야에 활용되고 있기 때문에, 빅데이터 전문인력은 다양한 분야에 해박한 지식을 가지고 있어야 할 것이다. 이러한 역량을 가지고 있 는 전문인력을 대량으로 양성하기에는 많은 한계가 있을 것으로 생각된다. 이러 한 한계를 극복하기 위해서는 산업계, 학계, 연구소, 정부 등 다양한 기관 간·분 야 간의 융복합 연구가 활성화되어야 하겠다.
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참고문헌
국가정보화전략위원회. 2012. 빅데이터 마스터플랜 추진 현황 및 향후 계획. 서울: 국가정보화전략위원회.
국립재난안전연구원. 2013. 소셜 빅데이터 재난관리 운영방안 및 이슈 탐지기법 연구. 서울: 국립재난안전연구원.
김미정, 김대종, 이영주. 2013. 과학적 국토정책을 위한 공간 빅데이터 활용방안. 안양: 국토연구원.
김희수. 2014. 공간빅데이터체계 구축·활용 정책방향. 국토 3월호: 6-11.
박민규, 최지영. 2014. 방재분야 발전을 위한 빅데이터 활용과 데이터 사이언티스트 양성. 한국방재학회지 14권, 1호: 88-94.
최우정, 이종국, 여운광. 2013. 국립재난안전연구원 재난안전 「스마트 빅보드」 개발 착수·재난관리 3.0을 선도하는 새로운 플 랫폼-. 한국수자원학회논문집 46권, 9호: 73-78.
미국의 국가기상서비스 홈페이지 www.weather.gov
폭우피해 지도 웹사이트 https://maps.google.com/maps/ms?msa=0&msid=203912538476863310029.0004a9030673b505782a9
