원격탐사활용을 위한 딥러닝기술

이명진,이원진,이승국,정형섭,Lee, Moung-Jin,Lee, Won-Jin,Lee, Seung-Kuk,Jung, Hyung-Sup 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.6

Recently, deep learning has become more important in remote sensing data processing. Huge amounts of data for artificial intelligence (AI) has been designed and built to develop new technologies for remote sensing, and AI models have been learned by the AI training dataset. Artificial intelligence models have developed rapidly, and model accuracy is increasing accordingly. However, there are variations in the model accuracy depending on the person who trains the AI model. Eventually, experts who can train AI models well are required more and more. Moreover, the deep learning technique enables us to automate methods for remote sensing applications. Methods having the performance of less than about 60% in the past are now over 90% and entering about 100%. In this special issue, thirteen papers on how deep learning techniques are used for remote sensing applications will be introduced.

환경공간정보의 이해와 활용

이명진,박욱,송원경,Lee, Moung-Jin,Park, Wook,Song, Wonkyong 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.5

본 사설은 대한원격탐사학회지의 환경공간정보 이해와 활용 특별호 발간의 배경과 목적 그리고 발간 논문의 의의 고찰을 목적으로 한다. 환경정보는 환경과 관련된 정보(문헌, 통계 및 이미지 등)를 포괄적으로 의미한다. 이러한 환경정보가 지역적으로 발생하는 환경의 변화나 이슈로써 공간적인 형태로 발전하여 환경공간정보로 정의된다. 원격탐사자료는 광역 국지적인 환경에 대한 정보를 포함하여 환경공간정보에 대한 직 간접적인 자료로 매우 높은 활용성을 지니고 있으며, 몇 가지 개선을 통하여 환경분야에 국한되지 않고 보다 다양한 활용이 가능할 것이다. 이를 위하여 첫째, 환경공간정보 구축 기반기술의 정밀화 및 과학화하여 활용을 증대할 수 있다. 둘째, 기존의 환경공간정보의 개념과 내용을 확대함으로써 활용분야를 넓힐 수 있다. 셋째, 기존 환경공간정보의 활용을 지속적으로 증가시키는 것이다. 본 논문에서는 환경공간정보의 최근 변화(데이터의 형식의 전환 및 ICT(Information and Communications Technologies)와 접목 등)를 반영한 발전방향을 고찰하였다. 특히, 환경공간정보 구축의 기본이 되는 기반기술이 정밀화 및 과학화를 다양한 논문을 통하여 고찰하였다. 위와 관련된 연구를 통해 국내 환경공간정보의 활용을 다각화시키고 이를 활용한 정책개발 및 환경요소의 효율적인 관리가 가능할 것이다. The purpose of this paper is to review the background and purpose of the special issue on Theory of Environment Geospatial Information and Its Applications in Korean Journal of Remote Sensing. The significance of the paper was also discussed. Environmental information refers to environment related information (literature, statistics, images, etc.) in a comprehensive manner. Such environmental information as a local change or issue of the environment is defined as environmental spatial information by developing in a spatial form. Remote sensing data is very useful as direct or indirect data including environmental spatial information on wide-area and local environment. Various applications will be possible not only in the environmental field through several improvements. For this purpose, first, refining and scientificization of technology to build environmental spatial information could be performed. Second, the application field can be expanded by developing the concept and contents of existing environmental spatial information. The third method is continuous increase of the application of existing environmental spatial information. In this paper, the direction of development was examined that reflects recent changes of environmental spatial information such as conversion of data formats and integration with ICT (Information and Communications Technologies). In particular, the basic technology for the construction of environmental spatial information was reviewed through various papers. Through the studies related to the above, utilization of domestic environmental spatial information would be diversified. Also, the development of environment policy and efficient management of environmental factors could be possible.

계층분석법(AHP)과 GIS를 이용한 고양시 일대의 지하수오염 관리우선순위 평가

이명진,현윤정,김영주,황상일,Lee, Moung-Jin,Hyun, Yunjung,Kim, Youngju,Hwang, Sang-Il 한국지하수토양환경학회 2013 지하수토양환경 Vol.18 No.5

In this study, priority for groundwater contamination management was assessed based on regional vulnerability in Goyang-si area, Gyonggi-do, Korea using analytic hierarchy process (AHP) and geographic information system (GIS). We proposed a concept for regional vulnerability to groundwater contamination with using socio-environmental vulnerability factors, which can be classified into three properties including regional hydrogeological property, contamination property, and groundwater use property. This concept is applied to Goyang-si area. For AHP analysis, an expertise-targeted survey was conducted. Based on the survey, a total of 10 factors (criteria) and corresponding weights for regional vulnerability assessment were determined. The result shows that regional contamination property is the most weighted factor among the three property groups (hydrogeological property: contamination property: groundwater use property = 0.3: 0.4: 0.3). Then, database layers for those factors were constructed, and regional vulnerability to groundwater contamination was assessed by weighted superposition using GIS. Results show that estimated regional vulnerability score is ranged from 22.7 to 94.5. Central and western areas of Goyang-si which have groundwater tables at shallow depths and are mainly occupied by industrial and residential areas are estimated to be relatively highly vulnerable to groundwater contamination. Based on assessed regional vulnerability, we classified areas into 4 categories. Category 1 areas, which are ranked at the top 25% of vulnerability score, take about 2.8% area in Goyang-si and give a high priority for groundwater contamination management. The results can provide useful information when the groundwater management authority decide which areas should be inspected with a high priority for efficient contamination management.

레이더 위성영상을 활용한 침수피해 지역 파악 및 완화방안 연구

이명진 ( Moung Jin Lee ),명수정 ( Soo Jeong Myeong ),전성우 ( Seong Woo Jeon ),원중선 ( Joong Sun Won ) 한국환경정책평가연구원 2009 환경정책연구 Vol.8 No.2

본 연구는 레이더 위성영상을 활용한 침수피해 지역 파악 및 그 완화방안의 도출을 위해 실제 침수지역을 대상으로 레이더 위성 영상의 침수피해에의 활용가능성을 살펴보았다. 이를 위하여 시계열 레이더 위성영상 자료를 활용하여 홍수에 취약한 침수 지역을 추출하고, 동일지역의 토지이용도에 대한 GIS 중첩분석을 통하여 토지이용 현황별 침수피해를 분석하였다. 사례 분석지역의 경우 침수피해가 심한 토지이용 형태는 농경지와 숲으로 나타났다. 본 연구는 레이더 위성영상을 활용하여 구축 가능한 침수피해 지도를 바탕으로 침수피해 완화를 위한 대응정책도 함께 논의하였다. 침수가 발생할 경우 긴급복구와 같은 위기대응적 접근도 중요하지만 무엇보다도 침수피해 지도와 같은 자료를 기반으로 위험한 지역에 건물의 입지를 제한하는 등 상습 침수피해 지역이 개발되지 않도록 예방적 차원에서의 토지이용적 접근을 하여야 할 것이다. 본 연구에서 제안한 방안은 레이더 위성 영상의 환경 분야 활용과 침수피해를 최소화하는 방안의 일부이며, 레이더 위성영상은 대규모 홍수와 같은 재해문제 이외에도 다양한 환경 분야에 있어 활용잠재력이 높으므로 향후 다양한 지역을 대상으로 레이더 위성영상을 여러 환경문제에 적용하는 연구가 계속되어야할 것이다. This study applied satellite radar imagery to identify flooded areas and examined post-flooding conditions using time-series satellite radar imagery for the development of flood damage mitigation strategies. Using time-series satellite radar images, this study constructed a map delineating areas vulnerable to frequent flood damage. The extracted flooded areas were combined with reference land use maps to examine flood damage by land use type. Major landuse types with severe flood damage were agricultural and forested areas. The analysis of the damage conditions, in terms of land use, served as the basis for developing flood damage mitigation policies, in conjunction with land use planning. The policies for flood damage mitigation can be summarized as land use regulations, land use planning, and flood damage mapping. A preventive measure to minimize flood damage of properties, which regulates developing areas with high flooding potential, is highly recommended. Although this study suggested a number of policies for flood damage mitigation, they represent only a small number of possible policies useful for mitigating flood damage and other environmental problems. Based upon the results of this study, it may be concluded that satellite radar imagery has great potential in providing basic data for large-scale environmental problems such as flooding and oil spills. Nevertheless, further examinations should be conducted and the application of satellite radar imagery should be used to examine other environmental problems.

기후변화 연동 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 정책방향 고찰

이명진 ( Moung Jin Lee ),이정호 ( Joung Ho Lee ),전성우 ( Seong Woo Jeon ),홍현정 ( Hyun Jung Houng ) 한국환경정책평가연구원 2010 환경정책연구 Vol.9 No.2

본 논문에서는 실질적인 기후변화에 따른 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 관리방안을 마련하기 위하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 변화를 산정하는 방법론을 제시하였고, 지리정보시스템을 활용하여 연구지역의 미래 시기별지하수 함양량을 추정하였다. 이를 바탕으로 향후 기후변화에 따른 지하수 수자원 통합관리방안에 대한 정책적 사항을 제안하였다. 연구지역은 낙동강 본류를 포함하는 경상북도 칠곡군, 구미시 일부 및 대구시 북구 일부이며, 최종연구결과는 미래 기후변화에 따른 시기별 강우량, 함양률, 함양량을 추정하였다. 함양량 및 함양률은 기후변화에 따른 강우량의 변화와 함께 변화하는 추세를 나타내고 있는 것으로 파악되었다. 본 논문에서는 기존의 기후변화와 지하수함양량의 불명확한 관계를 정량적으로 분석하였으며, 미래 기후변화 예측 결과를 반영한 연구지역 내 지하수 함양률 변화를 시-공간적으로 산정하고, 기존 산정 결과와의 비교를 통해, 향후 기후변화를 고려한 국내 지하수 수자원의 관리방안 수립을 위한 방향을 제시하고자 하였다. 앞으로 연계모델의 고도화 방안 및 현장조사가 추가된다면 보다정량적으로 기후변화와 지하수 함양량의 상관관계를 파악할 수 있으며, 향후 수자원으로 이용이 증가될 지하수의 전반적인 관리 및 효율적인 운영체제 구축을 위한 한 축을 차지할 수 있다는 점에서 중요성이 있다고 하겠다. Global climate change is destroying the water circulation balance by changing rates of precipitation, recharge and discharge, and evapotranspiration. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2007) makes "changes in rainfall pattern due to climate system changes and consequent shortage of available water resource" a high priority as the weakest part among the effects of human environment caused by future climate changes. Groundwater, which occupies a considerable portion of the world`s water resources, is related to climate change via surface water such as rivers, lakes, and marshes, and "direct" interactions, being indirectly affected through recharge. Therefore, in order to quantify the effects of climate change on groundwater resources, it is necessary to not only predict the main variables of climate change but to also accurately predict the underground rainfall recharge quantity. In this paper, the authors selected a relevant climate change scenario, In this context, the authors selected A1B from the Special Report on Emission Scenario (SRES) which is distributed at Korea Meteorological Administration. By using data on temperature, rainfall, soil, and land use, the groundwater recharge rate for the research area was estimated by period and embodied as geographic information system (GIS). In order to calculate the groundwater recharge quantity, Visual HELP3 was used as main model for groundwater recharge, and the physical properties of weather, temperature, and soil layers were used as main input data. General changes to water circulation due to climate change have already been predicted. In order to systematically solve problems associated with how the groundwater resource circulation system should be reflected in future policies pertaining to groundwater resources, it may be urgent to recalculate the groundwater recharge quantity and consequent quantity for using via prediction of climate change in Korea in the future and then reflection of the results. The space-time calculation of changes to the groundwater recharge quantity in the study area may serve as a foundation to present additional measures for the improved management of domestic groundwater resources.

ICT 발전트렌드에 대응하는 공간정보의 환경이슈 적용 체계 구축

이명진 ( Moung-jin Lee ),이정호 ( Jeougho Lee ),윤정호,김근한,오관영,박보영,한지현 한국환경정책평가연구원 2016 기본연구보고서 Vol.2016 No.-

본 연구는 다양한 환경공간정보와 발전하는 ICT(Information and Communications Technologies) 기술을 융합하여 최근 발현하는 환경이슈에 즉시 적용할 수 있는 사례 발굴 및 기존 환경공간정보의 활용을 재구성하여 효율적인 활용 방안 제시를 연구 목적으로 한다. 환경공간정보와 ICT 기술의 융합·활용이라는 연구주제의 기술적 특성을 고려하여, 환경공간정보의 구축 현황과 ICT 기술의 환경 분야 활용 사례에 대한 선행연구 및 관련 사례에 대한 고찰을 수행하였다. 더불어 환경공간정보와 ICT 기술을 활용한 국내 환경 관련 연구논문을 대상으로 빅데이터 분석기법 중 하나인 텍스트 마이닝 분석을 실시함으로써 환경공간정보와 ICT 기술의 융합 활용을 통한 환경이슈 대응 방안을 실증적으로 검토하는 다면적인 분석을 시도하였다. 환경공간정보 구축 현황에 대한 선행연구 및 사례를 검토한 결과, 총 22개 기관(환경부, 국립공원관리공단, 국립생태원 등)에서 보유한 환경공간정보와 향후 환경공간정보로 구축 가능한 자료는 전체 시스템의 제공자료 837개 중 53.8%, 환경주제도의 경우에는 전체의 74.9%인 것으로 분석되었다. ICT 기술의 환경 분야 활용 사례 및 현황과 관련해서는 ICT 기술과 환경 분야에 직접 활용한 9건의 사례를 정리하였다. 분석된 ICT 기술은 그린 ICT(공공 및 산업융합 서비스, 빅데이터(빅데이터플랫폼), 인공지능(인공지능·인지컴퓨팅) 등이 해당된다. 각각의 ICT 기술에 대하여 정의, 역할, 시장동향과 영국, 독일, 중국 및 국내에서 ICT 기술이 환경 부문에 활용되는 직접적 사례를 조사·정리하였다. 환경공간정보 및 ICT 기술의 환경 분야 활용 메타분석에서는 빅데이터 분석방법 중 비정형 데이터 및 자연어 분석방법인 텍스트 마이닝 방법을 활용하였다. 분석에 활용된 문헌자료는 NDSL(http://www.ndsl.kr)을 통하여 획득한 국내논문으로, 총 1,228편을 대상으로 하였다. 텍스트 마이닝을 통한 분석결과는 크게 2가지로 구분된다. 첫째 국내 환경공간정보 환경 분야 활용현황 분석으로 조사 시작 시점인 1996년부터 2015년까지 환경공간정보의 활용이 지속적으로 증가하고 있었다. 환경공간정보 환경 분야 활용현황 결과 중 키워드 빈도 분석에서는 농업, 환경교육, 토지피복 등 환경 분야의 일반적 내용을 포괄적으로 포함하는 `환경 일반`이 40.85%로 가장 높았다. 키워드 시계열 분석에서는 1996년부터 2000년까지는 `기후`에 대한 연구 비중이 높았으나, 2001년부터는 `환경 일반`에 대한 연구가 증가한 것을 확인할 수 있었다. 이는 2001년 이후 `농업`, `환경 교육` 등과 같은 환경기술 적용과 환경 교육 등에 관심이 높아진 것과 연관 지을 수 있다. 키워드 연관규칙 분석에서는 총 80개의 연관규칙이 생성되었다. 환경 분야에서 가장 많은 연관규칙을 나타낸 것은 `환경일반`으로 17개의 규칙을 보였으며, 그 외에 `기후` 16개, `생물다양성` 11개, `토양` 11개, `수질` 9개, `대기` 5개, `해양` 5개, `유해물질 및 보건` 3개, `쓰레기` 2개, `소음` 1개의 연관규칙이 생성되었다. 둘째, ICT 신기술 환경 분야 활용현황 분석으로, 1996년부터 2015년까지의 연구논문 발간을 분석하면 총 359건 중 2012년이 68건으로 가장 많은 논문이 발간된 것으로 분석되었으며, 점차 증가하는 추세로 사료된다. 환경 분야 활용현황 분석 결과 중 키워드 빈도 분석에서는 `환경 일반`이 38.60%로 가장 높았다. `환경 일반`과 `기후` 분야는 앞서 제시된 환경공간정보 환경 활용 분야의 분석결과와 유사하게 매우 높은 비율을 차지하였다. 키워드 시계열 분석에서는 `공공융합 서비스`가 가장 높은 시계열 변화를 나타내고 있었다. 공공융합서비스는 구체적으로 의료, 국방 보건복지 등 각 부분의 ICT 활용을 개략적으로 나타내는 개념적, 현황적 성격이 강하다. 즉, 각 부문에서 직접적인 ICT 기술의 활용보다는 개념적으로 ICT 기술의 접목을 통하여 개선되는 방향 설정의 연구가 주류를 이루고 있는 것으로 사료된다. 키워드 연관규칙 분석에서는 `환경 일반`으로 17개의 규칙을 보였으며, 그 외에 `기후` 15개, `수질` 9개, `대기` 7개, `생물다양성` 4개, `유해물질 및 보건` 2개, `인적재해` 2개, `토양` 2개, `해양` 1개의 연관규칙이 생성되었다. ICT 기술을 반영한 환경공간정보 활용 재구성 예시에서는 전술된 국내 환경공간정보의 실제 현황, ICT 기술의 최신성 및 적용 가능성을 검토하였다. 정량적 결과 도출을 위하여 우선 텍스트 마이닝 결과를 기반으로 기술지도를 작성하였다. 기술지도 내용 중 현재 환경 이슈 에서 주요한 2개 부분(기후변화에 의한 폭염 및 자연재해 중 지진)을 선정하였다. 선정된 2개 부분 각각에 대하여 본 연구를 통하여 조사된 환경공간정보와 ICT 기술을 융합하여 현재 이슈를 해결하는 방안을 제시하였다. 폭염에 ICT를 활용한 환경이슈 적용 체계는 우선적으로 환경공간정보 활용 가능 항목 5개(위성사진, 기후변화 시나리오 및 대기 관측 자료, 재난재해 관련 자료, 수자원 현황자료 및 환경통계 공간정보)가 필요하다. 각각의 활용 가능 환경공간정보는 국토지리정보원, 기상청, 환경부, 국토교통부 및 KEI 등에서 생산 및 관리하고 있다. 이들 정보를 바탕으로 ICT 기술 중 그린 ICT에 해당하는 콘텐츠 기반의 `공공융합 서비스`, `인공지능인지 컴퓨팅`, `빅데이터플랫폼` 등의 기술을 활용하여 기존의 전 국민을 대상으로 폭염 정보를 제공하던 것을 보다 정밀한 정보 수요자 중심으로 개편할 수 있다. 지진에 ICT를 활용한 환경이슈 적용 체계에서 환경공간정보 활용 가능 항목 5개는 전술된 폭염의 경우와 유사하지만, 지진진원지 자료, 지진강도 자료 및 환경기초 시설물 등 사회 기반시설에 대한 자료가 추가되었다. 각각의 활용 가능 환경공간정보는 국토지리정보원, 기상청, 환경부, 국토교통부, 도로공사 및 환경관리공단 등에서 생산 및 관리하고 있다. 이들 정보를 바탕으로 ICT 기술 중 그린 ICT에 해당하는 콘텐츠 기반의 `공공융합 서비스`, `인공지능인지 컴퓨팅`, `빅데이터플랫폼` 등의 기술을 활용하여 기존의 전 국민을 대상으로 지진 발생 시 경보 정보의 실시간 제공, 다양한 매체를 활용한 정보 제공, 대국민 민원에 대한 인공지능 기반 대응, 사회기반시설의 피해 예상 분석 등을 개선할 수 있다. 정책제언에 대한 검토는 두 가지 관점에서 이루어졌다. 첫째는 ICT 기술 및 환경 부문 융합 연구개발의 필요성이다. 현재까지 ICT 기술에 대하여 직접적인 적용 사례보다는 개념적 또는 기술 활용·응용의 가능성을 타진하는 정도에 한정되고 있으며, 실제 대규모 환경이슈를 해결하기 위한 직접적 기술 적용 사례는 매우 드문 형편이다. 즉, 각각의 목적에 부합되는 환경공간정보 구축과 최신 ICT 기술이 적재적소에 융합되어야 한다. 이를 통하여 기후변화 및 자연재해 등에 의하여 지속적으로 발현되는 환경이슈에 적극적 대응 체계를 구축하여야 한다. 둘째, 범부처 융합 연구 개발의 필요성이다. `ICT 기술 및 환경 부문 융합 연구 개발`을 위해서는 환경공간정보 구축 기관, ICT 기술 개발 기관 등의 협력이 중요하다. 실질적 협력의 수행과 효율적 연구 개발 및 연구 성과 확산을 통한 환경이슈 해결을 위한 범부처 차원의 협의가 필요하다. The purpose of this study is to converge various environmental spatial information and advanced ICT (Information and Communication Technology) technology, to develop cases that are instantly applicable to the environmental issues that have recently emerged and ultimately to suggest their efficient utilization by reforming the ways environmental spatial information is utilized. Considering the technical characteristics of the theme of this study ― the convergence and utilization of environmental spatial information and ICT ― this study reviewed the status of established environmental spatial information, relevant cases and previous studies about how ICT is being applied in the area of environment. In addition, text mining analysis, one of the big-data analysis techniques, was performed on domestically-published papers in environmental areas that utilized spatial information and ICT. By doing so, this study attempted a multifaceted analysis to empirically review measures to address environmental issues by using spatial information and ICT. Through the review of early studies and case studies of how environmental spatial information is established, it was found that the environmental spatial information that 22 public agencies (the Ministry of Environment, the Korea National Park Service, the National Institute of Ecology, etc.) have already obtained and can establish going forward accounted for 53.8% of the 837 data types of the entire system, and 74.9% in case of environmental thematic maps. To review the cases and the status of how ICT is used in environmental areas, we divided ICT into 9 categories including green ICT (public and industrial convergence services), big data (big data platforms), and artificial intelligence (AI and cognitive computing). The definition, role and market condition of each ICT was reviewed, and cases in which ICT was directly used in environmental areas in the United Kingdom, Germany, China and South Korea were collected and analyzed. For a meta analysis of the utilization of environmental spatial information and ICT in environmental areas, a text mining technique used to analyze atypical data and natural languages among big data analysis methods was employed. In total, 1,228 domestically-published papers acquired from the NDSL (http://www.ndsl.kr) were analyzed. The results of the text mining analysis are divided into two groups. First, the status of the utilization of environmental spatial information in environmental areas in South Korea was analyzed, and the results showed that the utilization of environmental spatial information has continued to increase from 1996 to 2015. The results of the keyword frequency analysis of the utilization of environmental spatial information showed that the area with the highest frequency rate was “environment in general“ covering agriculture, environmental education, land coverage and others (40.85%). According to the results of keyword time series analysis, for the period between 1996 and 2000 the share of the studies on “climate“ was the highest, but since 2001, the share of the studies on “environment in general“ has been on the rise. The results can be attributable to the growing attention to environmental education and the application of environmental technology to areas like “agriculture,” and “environmental education” since 2001. Through keyword correlation analysis, 80 correlation rules were generated in total. The category that generated the most correlation rules among environmental areas was “environment in general (17),” followed by “climate (16),” “biodiversity (11),” “soil quality (11),” “water quality (9),” “air quality (5),” “marine health (5),” “hazardous materials & health care (3),” “waste (2),” and “noise (1).” Second, the status of the utilization of ICT in environmental areas was analyzed. The results showed that, for the period between 1996 and 2015, the largest amount of papers (68) among the 359 collected papers were published in 2012, and the number has gradually increased since then. The results of the keyword frequency analysis of the utilization of ICT showed that the frequency rate of the “environment in general” category was the highest (38.60%). The analysis results of the “environment in general” and “climate” categories were very high, similar to those of the utilization of environmental spatial information mentioned above. According to the results of keyword time series analysis, the share of the studies on “public convergence service” was the highest. The analyzed studies on “public convergence service” roughly covered the concepts and status of the utilization of ICT in medical, national defense, and health care fields. In other words, instead of discussing detailed measures to directly utilize ICT-based technologies in each field, they focused only on setting a conceptual direction for the improvement of such fields through the integration of ICT. Through keyword correlation analysis, 17 correlation rules were generated in the “environment in general” category, followed by “climate (15),” “water quality (9),” “air quality (7),” “biodiversity (4),” “hazardous materials & health care (2),” “man-made disaster (2),” “soil quality (2),” and “marine health (1).” To provide an example of improving the utilization of environmental spatial information by reflecting ICT, the current status of South Korea`s environmental spatial information mentioned above, and the up-do-date status and applicability of ICT were reviewed. First, technology maps were formulated based on the results of the text mining analysis to obtain quantitative results. Among the contents of the technology maps, two key environmental issues (heat wave caused by climate change, and earthquake among natural disasters) were selected. Measures were suggested to address each of the two issues by converging the reviewed environmental spatial information and ICT in this study. A framework for addressing heat wave by tapping into ICT first requires 5 types of environmental spatial information that can be utilized (satellite image, climate change scenario & atmospheric observation data, disaster-related data, water resource data, and environmental statistics & spatial information). Each of the applicable spatial information is being produced and managed by public agencies including the National Geographic Information Institute, the Korea Meteorological Administration, the Ministry of Environment, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, and the Korea Environment Institute (KEI). Based on the information, it is possible to reform the current heat wave alert service for the public into a more detailed and consumer-centered alert service by utilizing content-based green ICT such as “public convergence service,” “artificial intelligence cognitive computing,” and “big data platform.” A framework to address earthquake by utilizing ICT also requires the same 5 types, in addition to information on seismic center and magnitude, and environmental infrastructure. Each of the applicable spatial information is produced and managed by public agencies such as the National Geographic Information Institute, the Korea Meteorological Administration, the Ministry of Environment, the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, the Korea Expressway Corporation and the Korea Environment Corporation. By utilizing content-based green ICT such as “public convergence service,” “artificial intelligence cognitive computing,” and “big-data platform” based on the information, the current earthquake alert service can be improved to include real-time alert system, information distribution through various media, AI-based system to handle civil complaints, and social infrastructure damage estimation. Policy recommendations were made from two perspectives. The first is the necessity of R&D on the convergence of ICT and environmental areas. Early studies only focused on the concept and possibility of the utilization and application of ICT rather than discussing cases of direct application. There is almost no case where ICT was directly applied to address large-scale environmental issues. In other words, environmental spatial information needs to be established according to the purpose of each case, and to converge ICT in the right place at the right time. By doing so, a proactive response system should be established to address the issues that continue to occur due to climate change and natural disasters. The second is the necessity of pursuing R&D on convergence across agencies. For the convergence of ICT and environmental areas, it is essential to facilitate cooperation between the public agencies that establish environmental spatial information and those that develop ICT. Thus, cross-organizational collaboration is needed to promote actual cooperation and to address environmental issues through efficient R&D and the distribution of research results.

환경영향평가 고도화를 위한 공간정보 활용 체계 구축 (Ⅰ)

이명진 ( Moung-jin Lee Et Al. ),맹준호,이영준,윤정호,이정호,이선민,조남욱 한국환경정책평가연구원 2018 기본연구보고서 Vol.2018 No.-

The Environmental Impact Assessment (EIA) has been maintained as an independent legal system in Korea since 1993, and changes in its surrounding environment such as the disclosure of internal information in EIA reports, the disclosure of review opinions and ROD (Record of Decision), false or insufficient EIA reporting, and the establishment of an information platform for the EIA life cycle have been discussed a lot recently. This study aims to suggest efficient measures to reflect these changes and meet the needs of the times.Spatial data in recent EIA reports is used through simple methods such as expressing the boundary of development project sites, and the surveyed points and values of each environmental medium. Changes in the EIA system, however, require the ‘disclosure of internal information’ in EIA reports, the ‘prevention of direct or indirect false and insufficient EIA reporting’ by searching, sharing and utilizing the values of each environmental medium measured in project sites or their neighboring areas for decision-making in the EIA. The ‘establishment of an information platform for the EIA life cycle’ is also required. Basically, the utilization of spatial data needs to be expanded in order to efficiently achieve these changes.As a measure to meet the changes in the EIA system and the surrounding environment mentioned above, it is necessary to integrate “data-based” techniques that prospectively convert natural and social science methodologies and have been recently used around the world. This study identified that various environmental issues have occurred in a certain spatial range and that most data in actual EIA reports can be established as spatial data. The ultimate goal of this study is to shift the practical goal of the advancement of South Korea’s EIA system into a data-based system, utilizing spatial data as a range and method.Domestic and overseas cases that utilized spatial data in the EIA system were surveyed. In particular, EIA reports issued in other countries including the United States, Germany, Japan and Iceland were thoroughly analyzed, and, by doing so, their current status and three implications for utilization were obtained. First, the spatial data available in each country by environmental medium is actively utilized in EIA reports. Second, the system for connecting spatial data and the definitions of spatial data (coordinates, attributes, the composition of tables, etc.) are clear. Third, spatial data is utilized as a basic item for the disclosure of data in EIA reports to prevent any distorted or insufficient reporting. EIA reports issued in South Korea were also reviewed, and it was found that the utilization of spatial data in various environmental media were directly and indirectly mentioned in documents, including the practical manual for strategic EIA and the manual for reviewing EIA reports. However, spatial data that supported actual EIA-related tasks was limited to legal and institutional regulation data (3 out of 21 media subject to EIA, a total of 12 thematic maps) and spatial data only for reference (5 out of 21 media subject to EIA, a total of 8 thematic maps).Domestic cases were compared to implications obtained from overseas cases. In terms of the first implication that ‘spatial data available in each country by environmental medium is utilized in EIA reports,’ data available in South Korea is scattered around various institutions in different forms, and data in different forms needs to be pre-treated after obtaining it. Therefore, it is necessary to establish measures that can efficiently utilize available spatial data and reduce the time, cost and efforts of non-professionals who pre-treat spatial data. In terms of the second implication that ‘the system for connecting spatial data and the definitions of spatial data (coordinates, attributes, the composition of tables, etc.) are clear,’ there is no definition of spatial data utilized in the EIA system in South Korea, and thus national standard coordinates and international standards of data table need to be applied to address the issue. This study focused on the status and implications of domestic and overseas cases.In analyzing the status of utilized spatial data by case, data that has been utilized in EIA reports in Korea (divided into generation, direct utilization and reference) were listed, and the existence of established spatial data was also identified to suggest measures to promote the utilization of spatial data. A total of 30 EIA reports were analyzed, and 21 environmental media were identified. Out of all of them, 15 environmental media (weather, air quality, water environment, marine environment, topographic and geological features, etc.) utilized spatial data directly or indirectly, and they were divided by environmental media as follows: 5 for weather; 7 for air quality; 13 for water environment; 7 for land use; and 16 for topographic and geological features. In particular, upon consideration of how well the data were utilized in the actual assessment process and how accessible they were in the data collection process, each data was assessed, and operational considerations were discussed based on the characteristics of each assessment area and specific item to increase the policy acceptance of research results. Meanwhile, in the process of EIA, new data would be generated by directly measuring or predicting the environmental impact of individual projects, and the data were listed in detail in this study to ensure the data can be utilized in the process of collecting and processing data, and developing plans to utilize such data in the future.As a measure to promote the utilization of spatial data in the EIA system in South Korea, this study sought to establish an inventory of spatial data scattered around various institutions to ensure the data can be actively utilized in the process of writing, reviewing and consulting EIA reports. To establish an inventory of and analyze spatial data utilized in the EIA, spatial data that can be utilized in the EIA were listed, based on a list of environmental spatial data provided by key government agencies, public organizations and public information systems. A complete enumeration survey was conducted in the early stages of this study, and about 348 items of spatial data related to all environmental media were collected, with 138 out of them identified as ones that could be utilized in EIA. Considering their periodic update cycles, 68 items of spatial data were finally selected. Key considerations in establishing an inventory in this study included time to establish, update data, and integrated applicability. A list of spatial data was suggested based on this, focusing on data that can be provided through an Open Application Programmer Interface (Open API). In addition, the data was compared with other data that was utilized in EIA cases, and duplicate and new items were identified. A total of 54 items of spatial data including 19 new ones were listed and included in the inventory that can be utilized in EIA in the future. Detailed information including the final list of the inventory, the composition of data, update cycles, URL addresses for the Open API was provided in the appendix.As a measure to promote the utilization of spatial data in the EIA, the definitions of the coordinate system and data tables, which was identified as an urgent issue to be addressed in the current EIA system, were presented. An application method of the national standard coordinate system established in 2002 was suggested in this study. In addition, this study suggested a way that the coordinate system can be applied to the EIA through open source-based spatial data programs in order to ensure the data is not limited to a certain commercial program for spatial data, but to ensure areas defined in this study can be actively utilized by those involved in the field of EIA. This study also established its own standards of spatial data tables that can be utilized in EIA based on domestic and overseas spatial data standards (KSDI and OGC). The established coordinate system and data table standards were applied to the original EIA reports of projects conducted in 2016, and spatial data on topographic and geological features were established. Based on the established data, trends in the entire EIA projects in 2016 (27 projects: 5 for roads, 12 for industrial complexes, 3 harbors, 7 for urban development) and the characteristics of a priority project (the 2nd Aero Polis District Project in Cheongju) were efficiently analyzed. In terms of regional distribution (at the level of local governments), there was no project subject to issuing of an original EIA report in Jeollabuk-do, Daegu and Daejeon in 2016, while there was one road construction project in Gangwon that was connected to Chungcheongbuk-do. Their basic conditions were analyzed, and the average ground cutting volume of projects conducted in 2016 was 823.168㎥. The maximum Geomorphological Change Index (GCI) was 874, and the maximum height of retaining walls was 13.5m. In the case of the 2nd Aero Polis District Project in Cheongju, the maximum difference between the ground cutting volume and the filling volume was 2,660,000㎥, and the GCI was 8. The maximum height of retaining walls was 7m. As such, the characteristics of the priority project were extracted, along with the trends of all projects in 2016. Through this pilot study, all EIA projects and those that showed unique characteristics in a specific year were analyzed in connection with each other based on their overall trends and characteristics, and the characteristics of each project were identified and analyzed, which demonstrates the effectiveness of the established coordinate system and data table standards.Policy recommendations were suggested from four perspectives. First, utilization of spatial data was recommended as a practical tool to respond to changes in EIA-related policies. The changes in the EIA system mentioned above can be responded to not by establishing declarative policies, but by expanding the utilization of spatial data as a practical tool to disclose actual data (focused on spatial data), to expand the participation of the public (map-based infographics) and to prevent insufficient reporting (sharing information through information disclosure). As preparation is planned for the revision of the Environmental Impact Assessment Act from 2019, “the efficiency of (spatial data-based) survey methods” needs to be reflected as a measure to share internal data in EIA reports and realize spatial data-based field surveys (marking surveyed areas, data writing, etc.) based on the results of this study.Second, it is recommended to improve the process of collecting, establishing and sharing EIA data. The current EIA-related laws and regulations do not mention the collection, processing, establishment and utilization of data for writing, reviewing and consulting EIA reports. It is necessary to improve this situation, and to reflect the standardized and systematized processes of collecting and establishing internal data in EIA reports with laws and regulations. As the results of this study mentioned above show, the spatial data-based system for managing internal data in EIA reports needs to be reflected in the laws and regulations, and standardized data needs to be defined prior to doing so. EIA data is highly likely to be utilized in responding to various environmental issues in the future, and a system to share data should be established in this respect.Third, the results of this study can be reflected in the EIA system. A system that can currently represent and provide spatial data related to the EIA system is the Environment Impact Assessment Support System (EIASS). The inventory established in this study can be linked to the EIASS to the extent that it can be technically connected to ensure the inventory can be utilized in actual sites where an EIA is performed. By doing so, the results of this study do not simply remain in literature, but can be reflected in policies and in information systems that implement the policies. These policies are expected to increase convenience for the public as well as those working in this field, thus strengthening the original role of EIA.Fourth, manuals related to EIA need to be implemented. There are various manuals and guidelines available for writing, reviewing and consulting EIA reports by stage, project and environmental medium in the current EIA system, such as the practical manual for strategic EIA and the manual for reviewing and writing EIA reports. These manuals indirectly mention spatial data as “data related to forest floor,” rather than provide clear definitions of various spatial data by environmental medium. They even mention the utilization of ‘degree of green naturality (DGN)’ that is no longer updated. For this reason, it will be possible to actualize the utilization of spatial data in various EIA-related manuals and to promote it by reflecting the inventory of EIA spatial data established in this study.Ultimately, nationally certified spatial data continues to be developed and improved, and it is highly likely to be utilized in overall areas of environment. This can also be considered and reflected in the EIA system going forward. 본 연구는 1993년부터 독립된 법제도로 유지되어 온 우리나라의 환경영향평가제도가 최근 들어 평가서 내부 정보 공개, 검토 의견 공개, ROD(Record of Decision) 공개, 평가서 작성의 거짓 및 부실 작성, 환경영형평가서 전 과정 정보화 플랫폼 구축 등 주변 환경의 변화가 빈번히 논의되고 있다. 이에 이러한 주요 변화를 반영하고 시대적 흐름에 부합하기 위한 효율적 방안을 연구하였다.현재의 환경영향평가에서의 공간정보는 개발 사업지의 경계, 환경 매체별 조사 지점 및 측정값을 표현하는 단순한 방법으로 사용되고 있다. 그러나 환경영향평가제도의 변화는 환경영향평가서 내부 ‘정보 공개’, 인접 지역 및 사업의 환경매체별 측정값 조회, 공유 및 활용 등을 통한 ‘직·간접적 거짓 및 부실 작성 방지’와 의사결정형 환경영향평가 구축을 위한 ‘환경영향평가 전 과정 정보화 플랫폼 구축’ 등이며, 이를 효율적으로 수행하기 위해서는 기본적으로 공간정보의 활용성이 확대되어야 한다.전술된 환경영향평가제도와 주변 환경의 변화를 해결하기 위한 방안으로는 최근 전 세계적으로 자연 및 사회과학의 방법론을 전향적으로 전환하는 “데이터 기반”이 접목될 필요가 있다. 본 연구에서는 다양한 환경 이슈가 공간적 범위를 가지고 발현하는 사항 및 실제 환경영향평가서 내부 대부분의 자료가 공간정보로 구축될 수 있다는 사항을 검토하였다. 이를 통한 최종 연구 목적은 우리나라 환경영향평가제도 고도화의 실질적 목표를 데이터 기반으로 전환하고, 활용가능한 데이터의 범위와 방법으로 공간정보를 활용하고자 한다.환경영향평가제도에서의 공간정보 활용에 대한 국내외 활용 사례 조사는 국외 사례의 경우 미국, 독일, 일본 및 아이슬란드 등의 환경영향평가서를 정밀 분석하였다. 이를 통하여 3가지 활용 현황과 시사점을 도출하였다. 첫째, 환경영향평가서에 각 국가의 활용 가능한 환경 매체별 공간정보를 적극적으로 활용한다. 둘째, 각각의 공간정보 연계 체계 및 공간적 정의(좌표, 속성 및 테이블 구성 등)가 명확하다. 셋째, 공간정보를 환경영향평가서 정보공개의 기본으로 활용하며, 이를 통한 환경영향평가서 왜곡 및 부실 작성을 방지한다. 국내환경영향평가서 제도에서는 전략환경영향평가 업무 매뉴얼, 환경영향평가 검토 매뉴얼 등을 통해 다양한 환경 매체에서 공간정보 활용을 직·간접적으로 언급하고 있지만 실제 환경영향평가 관련 업무를 지원하는 공간정보는 법제도적 규제 정보(환경영향평가 대상 매체 21개 중 3개, 총 12개 주제도)와 참조용 공간정보(환경영향평가 대상 매체 21개 중 5개, 총 8개 주제도)에 국한되는 것으로 분석되었다.해외 사례의 시사점과 비교하면 첫째, ‘환경영향평가서에 각 국가의 활용 가능한 환경매체별 공간정보를 활용’한다는 사항에 대해서는 국내의 경우 활용 가능한 자료는 다양한 기관에 다양한 형식으로 산재되어 있고, 상이한 자료 형식으로 인하여 자료를 획득한 후전처리가 필수이다. 이러한 사항은 활용 가능한 공간정보의 효율적 방안이 필요하며, 공간정보 비전문 인력도 전처리와 관련된 시간, 비용 및 노력을 저감하는 방안이 필요한 것으로 분석되었다. 둘째, ‘각각의 공간정보 연계 체계 및 공간적 정의(좌표, 속성 및 테이블 구성 등)가 명확’은 국내의 경우 환경영향평가제도에 활용되는 공간정보의 정의가 부재하고, 이를 위하여 국가 표준 좌표 및 국제 데이터 테이블 표준을 준용할 필요가 있다. 이러한 국내외 사례에 의한 현황과 시사점을 중심으로 연구를 진행하였다.국내의 환경영향평가서 작성 시 사례별 공간정보 활용 현황 분석에서는 실제 활용되는 정보(창출, 직접 및 참조 활용을 구분)를 목록화하고 공간정보 구축 여부를 조사하여 공간정보 활용 활성화 방안 제시를 위한 자료를 정리하였다. 총 30권의 환경영향평가서를 분석하였으며, 21개 환경매체 중 15개(기상, 대기질, 수환경, 해양환경 및 지형지질 등)에 공간정보가 직·간접적으로 활용되었다. 환경매체별로는 기상 5개, 대기질 7개, 수환경 13개, 토지이용 7개 및 지형지질 16개 등이 활용되었다. 특히 실제 평가 과정에서의 활용도와 자료수집 과정의 접근성을 고려하여 각 자료별 평가를 수행하고, 각 평가 분야 및 세부 부문별특성에 따른 실무적인 부분을 다루어 연구 결과의 정책 수용성을 높이고자 하였다. 또한 환경영향평가 과정에서는 개별 사업의 환경영향 추정을 위해 직접 측정 및 예측한 자료들이 새로이 창출되는데, 이를 구체적인 자료로 정리하여 향후 수집 및 데이터 처리·활용 방안수립을 위한 자료로 활용될 수 있도록 하였다.우리나라의 환경영향평가제도에서 공간정보 활용을 확대하기 위한 방안으로, 다양한 기관에 산재되어 있는 공간정보를 인벤토리로 구축하여 환경영향평가 작성, 검토 및 협의 등의 과정에 활용을 확대하고자 하였다. 이를 위한 환경영향평가 활용 공간정보 인벤토리 구축 및 분석에서는 주요 정부 부처 및 공공기관·공공정보 시스템 등에서 제공하는 환경 공간정보 목록을 토대로 환경영향평가 시 활용할 수 있는 공간정보 목록을 도출하였다. 초기전수조사를 수행한 결과 모든 환경 매체와 관련된 공간정보는 약 348개이며, 이 중 환경영향평가에 활용 가능한 공간정보는 약 138개로 정리하였다. 최종적으로 정기적인 갱신 주기를 고려하여 68개로 정리하였다. 본 연구의 인벤토리에서 가장 중점을 둔 사항은 자료의 구축 시기 및 갱신 주기, 연계 활용 가능성을 고려하여 OpenAPI를 통한 자료 제공이 이루어지는 자료를 위주로 정리하여 공간정보 목록을 제시하였다. 또한 환경영향평가 작성 사례별 공간정보 활용 현황과의 비교 분석을 통해 중복 항목과 신규 항목을 구분, 19개의 신규공간 자료를 포함한 총 54개의 공간 자료 목록을 환경영향평가에 활용할 수 있을 것으로 예상되는 인벤토리로 제시하였다. 인벤토리 최종 목록 및 자료 구성, 갱신 주기를 비롯한 OpenAPI 연계를 위한 주소 URL 등 세부 내용은 부록에 수록하였다.환경영향평가의 활용 공간정보 활용 활성화 방안에서는 현재 환경영향평가에서 활용되는 공간정보의 시급한 개선 사항에 해당되는 좌표계와 데이터 테이블을 정의하였다. 최종적으로 2002년에 제정된 국가 표준 좌표계를 적용하는 방안을 제시하였다. 또한 특정 공간정보관련 상용 프로그램에 종속되지 않으면서 본 연구를 통하여 정의된 사항이 환경영향평가 현업 대상자들이 활용할 수 있도록 오픈 소스 기반 공간정보 프로그램을 통하여 좌표계를 환경영향평가에 적용하는 방안을 제안하였다. 데이터 테이블 구조에서 국내외 공간정보 표준(KSDI 및 OGC)을 반영하여 환경영향평가의 활용되는 공간정보 데이터 테이블 표준을 자체적으로 수립하였다. 수립된 좌표 및 데이터 테이블 표준안을 2016년도 환경영향평가서 본안의 사업에 적용하여 지형지질에 해당하는 공간정보를 구축하였다. 구축 결과 2016년도 사업 전체에 대한 동향 분석(27개 사업 중 도로 5개, 산업단지 12개, 항만 3개 및 도시개발 7개) 및 중점 사업(청주 에어로폴리스 2지구 조성사업)에 대한 특성 분석을 효율적으로 수행하였다. 2016년도 전국 광역지자체를 중심으로 실시한 분포 현황에서는 전라북도, 대구, 대전의 경우 환경영향평가 본안 사업이 없었으며, 강원도의 경우 도로 건설 1건이 충청북도와 연계되어 구축되었다. 2016년 사업의 평균 절토량은 823.168m3이며, 최대 지형변화지수 874, 최대 옹벽높이 13.5m 등의 기초 현황 분석이 가능하였다. 또한 청주 에어로폴리스 2지구 조성사업의 경우 절토량과 성토량의 최대 차이가 2,660,000m3, 지형변화 지수 8 및 최대 옹벽높이 7m에 해당하는 등 2016년도 전체 사업에 대한 경향 분석 중 중점 사업에 대한 특성을 추출하였다. 이러한 시범연구를 통하여 해당 연도의 환경영향평가 전체 사업에 대한 경향 분석 및 특이사항이 도출된 사업에 대하여 연계 분석을 수행하여 대상 사업별 특징을 분석하여 정리하였고, 효과성을 입증하였다.정책제언은 4가지 관점에서 이루어졌다. 첫째, 환경영향평가 관련 정책 변화에 대응하는 실천적 도구로서의 공간정보 활용이다. 전술된 환경영향평가제도의 변화는 선언적 정책의 수립이 아닌, 실제 정보 공개방안(공간정보 중심), 국민 참여 확대(지도 기반 인포그래픽), 부실작성 방지(정보 공개를 통한 정보교류)의 실제 도구로 공간정보 활용을 확대하는 방안으로 개선이 가능하다. 또한 2019년부터 「환경영향평가법」 개정을 준비하고 있으며, 본 연구 내용을 반영하여 환경영향평가서 내부의 자료 공유와 공간정보 기반의 현장 조사(조사지역 표시 및 데이터 작성 등)의 현실화를 위한 방안으로 “(공간정보 기반)조사 방식의 효율화”를 개정안에 반영하는 것으로 고려하여야 한다.둘째, 환경영향평가 정보 수집, 구축 및 교류 체계 개선이다. 현재의 환경영향평가 관련법제도에서는 환경영향평가서 작성, 검토 및 협의를 위한 정보 수집, 가공, 구축 및 활용에 대한 사항을 언급하고 있지 않다. 이를 개선하여 환경영향평가 내부 정보는 수집 방식, 자료구축 등의 표준화 및 체계화를 법제도에 반영할 필요가 있다. 전술된 본 연구의 결과와 같이 공간정보 중심으로 환경영향평가서 내부의 데이터 관리 체계를 법제도에 반영하고, 이를 이행하기 위한 데이터 표준화를 정의하여야 한다. 향후 환경영향평가 정보는 다양한 환경이슈에 효율적으로 대응할 수 있는 수요가 크며, 정보 교류의 체계를 수립하는 것이 반드시 필요하다고 할 수 있다.셋째, 환경영향평가제도에 반영되는 연구 성과를 도출하고자 하였다. 현재 환경영향평가와 관련된 공간정보를 표현하고 활용 가능한 시스템으로는 환경영향평가 정보지원시스템(EIASS: Environment Impact Assessment Support System)이 있다. 본 연구의 성과 중 인벤토리를 기술적으로 연계 가능한 범위에서 EIASS와 연계하여 실제 환경영향평가 현업에 반영하고자 한다. 이를 통하여 단순히 연구 결과가 문헌상에 머무르지 않고 제도에 반영하고, 제도를 실제 이행하는 정보시스템에 반영하여 대국민과 관련 업무 종사자의 편리성 증대 및 환경영향평가 본연의 역할을 강화하는 것을 고려하였다.넷째, 환경영향평가 관련 매뉴얼 현행화이다. 환경영향평가제도에서 평가서 작성, 검토 및 협의 등의 매뉴얼과 지침은 단계별, 사업별 및 환경 매체별로 다양하게 존재한다. 대표적인 사례가 전략환경영향평가 업무 매뉴얼 및 환경영향평가 검토 및 작성 매뉴얼 등이다. 이러한 매뉴얼에는 환경 매체별로 다양한 공간정보가 명확히 기술되어 있지 않고 “임상과 관련된 자료” 등 간접적인 자료만 언급되어 있다. 또는 현재는 갱신이 되지 않는 ‘녹지자연도’ 등의 활용을 언급하고 있다. 따라서 본 연구를 통하여 정리된 환경영향평가 활용 공간정보 인벤토리를 반영하여 환경영향평가와 관련된 다양한 매뉴얼 중 공간정보 활용에 대한 사항을 현행화하고, 구체화하는 것이 가능할 것으로 기대한다.궁극적으로, 국가의 공인된 공간정보는 지속적으로 발굴 및 개선되고 있으며, 이는 환경분야 전반에 활용될 수 있는 가능성이 매우 높을 뿐만 아니라 이러한 사항을 정리하여 환경영향평가제도에 반영하는 것도 검토해 볼 수 있을 것이다.

GCI(Geospatial Correlative Integration) 및 확률강우량을 고려한 인제지역 산사태 취약성도 작성

이명진 ( Moung Jin Lee ),이사로 ( Sa Ro Lee ),전성우 ( Seong Woo Jeon ),김근한 ( Geun Han Kim ) 한국환경정책평가연구원 2013 환경정책연구 Vol.12 No.3

ICT 발전트렌드에 대응하는 공간정보의 환경이슈 적용 체계 구축 : 빅데이터 분석과 위성영상 활용을 중심으로

이명진 ( Moung-jin Lee ),이정호 ( Jeongho Lee ),윤정호,심창섭,김근한,채성호,이선민 한국환경정책평가연구원 2017 기본연구보고서 Vol.2017 No.-

본 연구는 다양한 환경공간정보 중 위성영상을 중심으로 최근 주요 이슈가 되는 ICT(Information and Communication Technology) 기술 융합을 통하여 해외 선진 사례와 국내 주요 환경 이슈에 대응하는 시범연구를 수행하는 것을 목적으로 한다. 전년도 연구 성과를 통하여 위성영상이 환경공간정보 전체에서 가장 많이 활용되는 것을 분석하였다. 또한 국내외 위성영상의 특징을 분석하고, 환경 분야에서 활용되는 사례를 고찰하였다. 더불어 해외 선진 사례 중 실제 위성영상과 ICT 기술을 융합한 사례(토양수분 변화 분석을 통한 가뭄 감지)를 국내에 적용하기 위하여 적용할 수 있는 기술지도를 작성하고, 이를 바탕으로 시범연구(전북지역)를 수행하였다. 전년도 연구 결과를 통하여 피력한 바와 같이 최근 다양한 환경이슈의 해결을 위하여 실질적인 도구로서 위성영상의 활용이 두드러지고 있으며, 이에 정밀 지구관측을 통한 환경문제 대응을 위하여 우리나라는 2020년까지 총 8대 이상의 위성을 운용할 예정이다. 이러한 기조에서 위성영상의 환경공간정보와 ICT 기술의 융합·활용이라는 연구주제의 기술적 특성을 고려하여, 지구관측 위성, 기상·해양·환경 위성, 정지궤도 환경위성으로 분류되는 위성영상 비교 분석 및 이기종 위성영상의 활용 사례 특히, 위성영상과 ICT 기술의 융합 활용의 해외실증 프로젝트 사례를 조사하였다. 더불어 빅데이터(Big Data) 분석 중 텍스트마이닝(Text Mining)을 활용하여 기존의 국내 위성영상의 활용 현황에서 보다 구체적으로 어떠한 위성영상이 주류로 활용되고 있는지, 시기별·분야별로 정밀 분석을 수행하여 이기종의 위성영상의 환경공간정보와 ICT 기술의 융합 활용을 통한 환경이슈 대응 방안을 실증적으로 검토하는 다면적인 분석을 시도하였다. 이를 기반으로 토양수분의 실질적 사례에 대한 위성영상과 ICT 기술 융합 활용의 기술적 체계인 기술지도를 작성하였으며, 기술지도 내용을 실질적으로 구현하기 위하여 연구지역을 선정하여 시범연구를 진행하였다. 위성영상을 활용한 관측 및 검증에 필요한 정보를 ICT 기반으로 연계하여 분석·활용하는 방안을 구현하였다. 추가적으로 향후 발전된 ICT 기술과 위성영상의 융합 활용에 대하여 재구성을 통한 활용 방안을 제시하였다. 현재 및 향후 환경 분야에 활용할 수 있는 국내외 위성영상의 특징을 분석하여 정리하였다. 지구관측 위성(아리랑 시리즈, Landsat 시리즈) 및 기상·해양·환경 위성(천리안 시리즈 등), 정지궤도 환경위성(TEMPO, 천리안-2B GEMS 등)으로 대분류하여 국내외 위성의 제원을 조사·정리하였다. 이기종 위성영상의 활용 사례 조사에서는 국내 지구관측(아리랑 시리즈) 위성, 기상·해양·환경(천리안 시리즈) 위성, 환경 주제도를 활용한 55건의 문헌을 대상으로 하였다. 국내지구관측 위성의 활용 사례는 수문학적 재난 등 총 15건, 국내 기상·해양·환경 위성의 활용사례는 토양수분 증발량에 관한 연구를 포함하여 총 18건, 환경 주제도의 활용 사례는 토양 침식계수 선정 등 총 22건이 조사되었다. 이와 같이 조사된 총 55건의 융합 활용 사례는 재난재해, 농업, 산림, 해양, 수질, 및 기후의 6개 분야로 구분되어 분석되었다. 국내의 대표적인 아리랑과 천리안 위성 사례 및 환경주제도 사례를 분석한 결과, 55건의 사례 중 약50%의 연구가 토양수분과 직·간접적인 연관이 있는 것으로 분석되었다. 구체적으로 재난재해분야에서 14건 중 9건, 농업분야에서 7건 중 7건, 산림분야에서 8건 중 3건, 해양분야에서 3건 중 1건, 수질분야에서 17건 중 5건, 기후분야에서 6건 중 1건에서 토양수분과의 직·간접적인 연관성을 나타냈다. 이를 통해 국내 위성과 환경분야 주제도 중심의 융합 연구로서 토양수분에 대한 연구가 적합하다는 것을 제시하였다. 이를 기반으로 토양수분 관련 위성영상과 ICT 융합 활용 실증 사례를 조사하였다. 분석된 위성영상 및 ICT 융합 활용 해외 선진 사례는 ‘Afsis 프로젝트’, ‘WEAM4i 프로젝트’, 및 ‘ERMES 프로젝트’ 등이 해당된다. 각각의 사례에 대하여 위성영상과 ICT 기술이 토양수분의 환경이슈 부문에서 어떠한 기술적 역할을 담당하며 활용되는지 조사·정리하였다. 빅데이터를 활용한 이기종 위성영상 융합 활용 분석에서는 빅데이터 분석방법 중 비정형 데이터 및 자연어 분석방법인 텍스트마이닝 방법을 활용하였다. 이는 전년도에 개발한 R프로그램 기반의 텍스트마이닝 프로그램의 자체 개선을 통한 네트워크 분석으로 수행되었다. 기존의 국내 위성영상의 활용 현황에서 좀 더 구체적으로 어떠한 위성영상이 주류로 활용되고 있는지, 시기별·분야별로 정밀 분석을 수행하였다. 또한 이기종 위성영상 융합의 이론적 배경을 분석하였다. 이는 위성영상의 공간해상도, 분광해상도 및 시간해상도로 구분하여 융합 방안을 제시하였다. 이를 통하여 향후 이기종의 위성영상의 환경분야 융합 활용에서 기반이 되는 중심 분광 파장대역, 공간 해상도 등을 도출하였다. 이기종 위성영상의 융합 활용방안으로서 공간해상도가 좋은 지구관측 위성과 시간해상도가 좋은 기상·해양·환경 위성을 융합하여 보완 활용이 필요하며, 특히 향후 천리안 2B호에서 제공하는 300~500nm 파장대역에서 융합 활용할 수 있는 지구관측 위성의 활용이 필요하다. ICT 기술을 반영한 위성영상 중심의 환경공간정보 활용 재구성에서는 전술된 융합 활용방안을 토대로 토양수분의 실질적 환경이슈를 해결하는 방안을 제시하였다. 이를 위하여 우선적으로 토양수분에 대한 위성영상 및 ICT 기술의 적용 및 활용 체계 구축을 기술지도 작성을 통하여 제시했으며, 이는 토양수분 관련 해외 실증 프로젝트(위성영상과 ICT 융합)의 국내 적용을 목적으로 한다. 구체적으로 해외 실증 프로젝트의 1) 위성영상 이용 토양수분 정보 획득, 2) ICT 플랫폼 구축을 통한 외부데이터 연계, 3) 분석·활용 서비스 제공의 세 단계의 구성을 통한 토양수분 관련 위성영상 및 ICT 기술의 융합 활용을 국내에 적용하기 위한 기술체계를 구축하여 제시하였다. 기술지도 내용 중 국지적 토양수분 관측 및 ICT기반 외부데이터 연계를 통한 분석·활용하는 방안을 구현하기 위하여 실제 시범 연구지역을 선정하여 시범연구를 수행하였다. 최종적으로 위성영상 중심의 환경공간정보 및 ICT 기술을 융합하여 토양수분의 환경이슈를 해결하는 활용 방안을 토양수분 시공간 모니터링 시스템으로 재구성하여 제시하였다. 토양수분에 위성영상 및 ICT를 활용한 환경이슈 적용 체계는 우선적으로 지구관측 위성 및 환경관측 위성의 이기종 위성영상을 중심으로 기후·대기 관측정보, 토양수분 관련 실측자료 및 관련 주제도가 필요하다. 각각의 활용 가능한 환경공간정보는 한국항공우주연구원, 국가기상위성센터, 국가환경위성센터, 기상청, 농촌진흥청 및 KEI 등에서 생산 및 관리하고 있다. 이들 정보를 바탕으로 ICT 기술 중 ‘빅데이터 플랫폼’, ‘인공지능인지컴퓨팅’, ‘클라우드컴퓨팅’, ‘IoT(Internet of Things)’, ‘5G 유·무선 네트워크’의 기술을 활용하여 농업생산량 예측, 가뭄피해 예측, 농사정보 등 수요자 맞춤형 서비스 및 정책적 의사결정을 지원할 수 있을 것이다. 정책제언에 대한 검토는 네 가지 관점에서 이루어졌다. 첫째, 환경주제도 갱신(내용 및 주기) 고도화의 필요성이다. 현재 환경주제도의 가장 기본이 되는 것은 토지피복지도이고, 토지피복지도는 위성영상 및 항공사진을 기초로 제작된다. 즉, 향후 토지피복지도 갱신, 더 나아가 환경주제도 갱신 및 고도화를 위해서는 위성영상 중심의 기본 자료 및 최신 ICT기술이 적재적소에 융합되어야 한다. 이는 4차 산업혁명 기반 일반 국민 대상의 신산업가치 창출을 위한 기초자료로 적극 활용할 수 있으므로 토지피복지도 및 관련 환경주제도의 갱신을 위한 적극적 기술 개발 투자 및 연구가 필요하다. 둘째, 위성영상의 제도적 위상 재정립의 필요성이다. 현재 위성영상과 관련한 국내 법·제도적 규정에서는 위성영상은 위성정보(통신, 음향 및 음성 등을 포함)의 일종이며 위성의 정보 생산 목적 및 활용에 따른 위성정보의 구분 및 정의는 명시하지 않고 있다. 원격탐사 방식의 위성영상 정보는 환경뿐만 아니라 기상, 국토 관리, 교통, 재난재해, 기후변화 등 다양한 국민생활 이슈에 공간정보 형태로 활용이 가능하고, 이종 원격탐사 위성 간의 자료 융합 및 분야별 융합이 비교적 쉽게 이루어질 수 있으며, 향후 이에 대한 수요처가 증가할 것으로 분석되었다. 즉, 원격탐사 방식의 위성정보에 대한 관리와 이용에 대해 별도의 새로운 제도적 체계가 필요하다. 셋째, 위성영상 정보 접근성 확장의 필요성이다. 위성영상의 고유의 활용 및 ICT 등 타분야 융합을 통한 정책 적용 잠재성을 현실화하기 위해서는 현재와 같은 위성정보의 접근 통제 환경을 점진적으로 완화할 필요가 있다. 위성영상 정보 관련 법 및 제도 내 정보 보안에 관한 조항 등의 수정은 물론, 정보보안 및 군사안보와 관련된 정부부처 및 산하기관에서 운용하는 위성영상 관련 보안규정 역시 정보 접근성 완화를 골격으로 한 개선이 시급히 수행되어야 한다. 넷째, 신정부 정책의 실천을 지원하는 민간기업의 참여 확대의 필요성이다. 신정부 100대 국정과제 내 주요 전략은 일자리 창출이며, 이는 원격탐사 방식 위성정보 활용 서비스의 핵심인 처리 소프트웨어의 개발은 미래 신성장 동력의 핵심 기술로서 충분히 인정받을 수 있다. 또한 시장 규모로 볼 때 대기업이 아닌 중소 전문기업 또는 스타트업 규모에서 집중적으로 추진할 수 있는 아이템이다. 따라서 원격탐사 분야와 ICT 분야, 이를 융합 활용하는 분야에서 활용 서비스 스타트업 및 전문 중소기업의 육성을 신정부 내 국정운영의 한 축으로 하는 게 중요하며, 원시 위성영상 생산 이후 자료 처리 및 유통 단계서부터 정부 또는 국가기관 주도가 아닌 민간기업의 참여를 정책적으로 장려하여야 한다. This study aims to conduct a case study of best practices overseas and a pilot study to deal with major environmental issues in Korea through integration of ICT that has recently become a major issue, focusing on satellite images among various kinds of environmental spatial information. The study analyzed the case in which satellite images were most frequently used in all of environmental spatial information based on the study results made in the previous year. In addition, it analyzed the characteristics of satellite images in Korea and overseas, and examined the cases in which they were used in the field of environment. Furthermore, an applicable technology roadmap was drawn up to apply the case in which satellite images and ICT are integrated ― detecting drought by analyzing the variation of soil moisture ― to Korea, and a pilot study was conducted on the basis of the roadmap in Jeonbuk. There is more and more use of satellite images as an actual tool to resolve various environmental issues as shown in the previous year’s research findings. Thus, to cope with environmental problems through precise earth observation, South Korea will manage at least 8 satellites by 2020. Considering the technical characteristics of the research topic which is integration and use of environmental spatial information of satellite images and ICT, this study comparatively analyzed satellite images classified into earth observation satellites, meteorological/ocean/environmental satellites, and geostationary environmental satellites. In addition, it studied cases in which multi-sensor satellite images are used, especially verifiable projects from overseas about integration and use of satellite images and ICT. Moreover, multifaceted analysis was attempted to empirically review measures against environmental issues through integration and use of environmental spatial information of multi-sensor satellite images and ICT by conducting a detailed analysis by period and field in order to determine which satellite images in particular are mainly used in Korea, using text mining among big data analysis. Based on this analysis, a technology roadmap was drawn up, which is the technical system of integration and use of satellite images and ICT in the actual case of soil moisture. A pilot study was conducted to select the study area for actual implementation of the technology roadmap. Then a method was implemented to analyze and use the data required for observation and verification using satellite images based on ICT. In addition, an application plan was presented based on restructuring of integration and use of ICT and satellite images developed later. The characteristics of local and global satellite images were analyzed and summarized, which can be utilized in the current and future environment field. Data of local and global satellites were also investigated and summarized by classifying them into earth observation satellites (Arirang series, Landsat series), meteorological/ocean/environmental satellites (Chollian series, etc.), and geostationary environmental satellites (TEMPO, Chollian-2B GEMS, etc.). In the case study of using multi-sensor satellite images, total 55 literatures were examined, which used domestic earth observation satellites (Arirang series), meteorological/ ocean/ environmental satellites (Chollian series), and environmental thematic maps. Total 15 cases including hydrologic disasters were examined in the case of using domestic earth observation satellites, total 18 cases including studies on soil moisture were examined in the case of using domestic meteorological/ocean/environmental satellites, and total 22 cases including selection of soil erosion factor were used in the case of using environmental thematic maps. These 55 cases were analyzed in 6 fields: disaster, agriculture, forest, ocean, water quality and climate. As a result of analyzing cases of Korea’s leading satellites Arirang and Chollian as well as environmental thematic maps, about 50% of 55 cases were directly or indirectly related to soil moisture. More specifically, direct or indirect correlation with soil moisture was found in 9 out of 14 cases in the disaster category, 7 out of 7 cases in the agriculture category, 3 out of 8 in the forest category, 1 out of 3 in the ocean category, 5 out of 17 in the water quality category, and 1 out of 6 in the climate category. This showed that research on soil moisture is adequate for research on integration and use of domestic satellites and thematic maps in the field of environment. Based on the above, a case study was conducted on the integration and use of soil moisture-related satellite images and ICT. The advanced cases about integration and use of satellite images and ICT included ‘AfSIS project’, ‘WEAM4i project’, and ‘ERMES project’. This study examined and summarized which technical role is performed by satellite images and ICT in the environmental issues of soil moisture for each case. In analyzing the integration and use of multi-sensor satellite images using big data, the text mining method was used, which is a method of analyzing unstructured data and natural language among various methods of big data analysis. This was conducted in a network analysis through the self-developed text mining program based on the R program developed in the previous year. A detailed analysis was conducted for each time and field regarding which satellite images are mainly used in Korea. In addition, the theoretical background of the integration and use of multi-sensor satellite images was analyzed. This was categorized into spatial resolution, spectral resolution and temporal resolution to present integration method. Based on the above, central spectral wavelength range, and spatial resolution were elicited, which form the basis of integration and use of multi-sensor satellite images in the field of environment. It is necessary to integrate and use the earth observation satellites with good spatial resolution and meteorological/ocean/environmental satellites with good temporal resolution as a integration and utilization of multi-sensor satellite images. In particular, it is necessary to use earth observation satellites that can be ingegrated in 300-500 nm wavelength band provided by Chollian 2B. In restructuring the use of environmental spatial information focusing on satellite images that applied ICT, a measure to resolve actual environmental issues of soil moisture was presented based on the aforementioned plan of integration and use. To this end, a technology roadmap was drawn up to establish the application and utilization scheme of satellite images on soil moisture and ICT, which is intended to apply global advanced projects related to soil moisture (integration of satellite images and ICT) in Korea. More specifically, a technological system is established and presented to apply the integration and use of soil moisture-related satellite images and ICT from overseas verifiable projects in Korea through the following steps: 1) acquiring soil moisture data using satellite images, 2) linking external data by establishing the ICT platform, and 3) providing analysis and utilization services. A pilot study was conducted by selecting an actual study area for demonstration in order to implement the method to analyze and use the data by linking ICT-based external data and observing local soil moisture among the content of technology roadmap. Finally, this study restructured the plan to integrate environmental spatial information focused on satellite images with ICT to resolve environmental issues of soil moisture into a soil moisture time-space monitoring system. The system to apply to environmental issues using soil moisture satellite images and ICT need soil moisture data and climate/air observation data derived from multi-sensor satellite images of earth and environmental observation satellites, as well as in-situ data on soil moisture and related thematic maps. The available environmental spatial information are produced and managed by Korea Aerospace Research Institute, National Environmental Satellite Center, Korea Meteorological Administration, Rural Development Administration, and KEI. Based on this data, ICT such as ‘big data platform,’ ‘artificial intelligence cognitive computing,’ ‘cloud computing,’ ‘IoT (Internet of Things),’ and ‘5G wired and wireless network’ can be used to predict agricultural production, forecast drought damages, provide customized services for consumers such as farming data, and support policy decision making. Review of policy suggestions was carried out in four views. The first is the need to renew and upgrade the environmental thematic maps (content and cycle). The most fundamental element of the environmental thematic map is land cover map, which is made based on satellite images and aerial photographs. In other words, to renew and upgrade the land cover maps as well as environmental thematic maps, it is necessary to integrate basic data focusing on satellite images and latest ICT in the right place. This can be actively used as the basic data to create new industrial values for the general public based on quaternary industries. Thus, it is necessary to actively invest in technological development and conduct research to renew land cover maps and related environmental thematic maps. The second is the need to reestablish the systematic status of satellite images. In the current legal-systematic regulations related to satellite images in Korea, satellite images are a type of satellite information (including communications, sound and voice), without providing their purpose of creating information and distinguishing or defining satellite information according to their use. Information from satellite images in the form of remote sensing can be used as spatial information in various issues of national life, such as environment, climate, land management, transportation, disaster and climate change. integration of data among multi-sensor remote sensing satellites and integration among different fields can be relatively easy, and demands for this is expected to grow in the future. In other words, there is a need for a new system regarding management and use of remote sensing satellite information. The third is the need to expand accessibility to satellite image data. To actualize the potential for policy application with the use of satellite images as well as integration with other fields like ICT, it is necessary to gradually ease the current access control of satellite information. Provisions about information security in laws and systems related to satellite image data must be amended. In addition, security regulations related to satellite images managed by government departments and affiliated agencies related to information security and military security must also be improved immediately, with focus on alleviating access to information. The fourth is the need to increase participation of private enterprises supporting the implementation of the new government policies. The major strategy in the 100 major government projects by the new government is creating jobs, and development of processing software, which is the essence of remote sensing satellite information service, can be acknowledged as the key technology of new future growth engine. Furthermore, not large companies but small and medium-sized enterprises (SMEs) or startups can focus on this business in terms of market size. Therefore, it is important to nurture service startups or specialized SMEs in the fields of remote sensing, ICT and integration and use of these fields as a major part of governance in the new government. It is also necessary to politically encourage the participation of private enterprises instead of having the government or a national institution lead the entire project from data processing and distribution after producing raw satellite images.

신 외상 후 발생한 거대 신배게실

이명진 ( Moung Jin Lee ),최재영 ( Jae Young Choi ),조승훈 ( Seung Hun Cho ),임종완 ( Jong Wan Lim ),이승태 ( Seung Tae Lee ),민승기 ( Seung Ki Min ) 대한외상학회 2009 大韓外傷學會誌 Vol.22 No.2

The calyceal diverticulum is a cystic cavity lined by a transitional epithelium, is encased within the renal substance, and is situated peripheral to a minor calyx, to which it is connected by a narrow channel. Both congenital and acquired factors have been suggested to explain the formation of a calyceal diverticulum. We experienced a case of a huge calyceal diverticulum that was newly developed after a renal injury. (J Korean Soc Traumatol 2009;22:264-268)