1. 서 론
2. 산림재난 대응을 위한 플랫폼의 설계
2.1 산림재난 관련 플랫폼 사례조사
2.2 산림재난 디지털 융합 플랫폼
2.3 기초자료 수집
2.4 산림재난 진단 정보 및 안전 케어 서비스
2.5 구성 정보의 시각화 및 기초설계
3. 결 론
1. 서 론
기후변화로 인한 기상이변으로 최근 10년 평균(’14~’23년) 567건의 산불이 발생하고 4,004 ha의 산림이 소실되었으며(KFS, 2024b), 최근 10년 평균(’14~’23년) 258 ha의 산사태 피해가 발생하여 매년 산림재난이 발생하고 있다(KFS, 2024a). 특히 울진 ‧ 삼척 대형산불이 발생한 2022년은 24,797 ha의 산림이 산불에 의해 훼손되었으며, 2020년 집중호우, 태풍에 의해 전국적으로 산사태가 발생하였다. 급격하게 변화하는 기후 속에서 산림재난의 복잡성과 불확실성에 대비하기 위하여 산림재난 취약지역 및 위험지역 점검 ‧ 관리 강화, 과학적 기술을 이용한 대비 ‧ 대응 기반 마련, ICT를 활용한 산림재난 피해지 조사 및 복구, 기후변화에 대비한 법 ‧ 제도 정비 등 다양한 노력을 기울이고 있으나 각 정보가 분산되어있어 하나의 시스템으로 통합하여 산림재난을 관리하는 기술과 산림재난에 대한 안전 정보 등이 필요한 상황이다.
산림재난 대응을 위해 개발된 산사태정보시스템, 산불위험예보시스템, 산림공간정보시스템, 국가공간정보포털, 기상자료개방포털, 공공데이터포털 등의 정보는 사용자 요청에 따라 제공되지만, 각 자료가 분산된 형태로 제공되어 상황 판단을 통한 재난관리에 어려움이 있다. 또한, 업무에 경험이 적은 담당자나 상황실에서의 상황판단을 위해 간소하고 정제된 재난정보와 산림재난 상황 판단을 위한 정보, 피해지역 주민의 안전을 회복하기 위한 서비스 정보를 제공받아야 한다. 이를 통해 재난관리를 위한 업무 프로세스를 명확하게 따를 수 있으며, 이를 위해서는 다양한 산림재난 관련 서비스에 대한 정보를 통합적으로 관리하는 데이터베이스의 구축과 관리가 필요하다.
우리나라의 재난관리체계는 대규모 재난 발생 시 재난의 대응 ‧ 복구를 총괄 ‧ 조정하는 중앙재난안전대책본부를 설치하고, 각 부처에서 소관 재난유형을 관리하는 중앙사고수습본부, 지자체는 지역 차원의 재난 대응을 총괄 ‧ 조정하는 지역재난안전대책본부를 설치한다(MOIS, 2024). 또한 재난관리체계의 패러다임 변화로 재난의 대비 ‧ 대응 ‧ 복구에 치중되지 않고 공동체의 의사결정 과정의 필수적인 부분으로 확대되고 있다(Lee, 2023). 일관되고 체계적인 재난 대응을 위해 가능하도록, 의사결정 지원 시스템이 필수적이며 급속도로 팽창하는 재난안전 데이터의 양을 처리하여 예방과 대비 및 전파, 분석, 예측관리를 통해 재난빅데이터와 지능형 정보기술이 융합된 관리체계가 필요하며 다양한 시스템과 정보를 하나의 플랫폼으로 구성하여 통합적인 디지털 융합을 통하여 단시간 내 적재적소의 산림재난 대응이 가능하도록 정보제공이 필요한 실정이다.
따라서 본 연구에서는 산림재난 대응을 위한 플랫폼 설계를 위하여 필요한 산림재난 관련 법 ‧ 령 ‧ 규칙 ‧ 매뉴얼, 공간정보, 기상정보 등의 구성요소와 기존 운영중인 산림재난시스템, 안전 회복을 위한 사례 등 기초자료 조사를 수행하고 조사한 내용을 검토하여 산림재난시 신속한 대응과 정보 제공이 가능한 플랫폼의 가시화 방법, 자료구축방법 등에 관한 기초적인 연구를 진행하고 그 결과를 제시하고자 한다.
2. 산림재난 대응을 위한 플랫폼의 설계
2.1 산림재난 관련 플랫폼 사례조사
산림재난 안전관리를 위해 화재정보를 제공하는 플랫폼으로 글로벌산불정보시스템(Global Wildfire Information System, GWIS, Fig. 1)이 있으며, 빅데이터, GIS기반 시스템 및 의사결정 시스템 등 다앙한 기술을 적용하여 데이터 가시화를 통해 쉽게 화재정보를 파악할 수 있다. 또한 산림재난 중 산불 발생 시 산불 연기를 예측하여 지역주민에게 산불지역 연기 발생점위 및 심각도, 공간정보 등의 정보를 제공하는 산불연기예측정보시스템(Forest Fire Smoke Forecast, Fig. 2)이 있다.
미국의 지질조사원(United States Geological Survey, USGS)의 산사태 인벤토리(Landslide Inventory)는 산사태에 대한 정보를 포함하는 데이터베이스로 다양한 방법으로 수집된 산사태 관련 정보를 통합하여 제공하며, 산사태의 발생 위치, 규모, 원인, 피해 등에 대한 정보를 포함하고 있다(Fig. 3). 그리고 일본 기상청(Japan Meteorological Agency)의 산사태 위험도(Risk of Landslides)는 현재 강우 상황, 토사재해 경보 발표 상황, 산사태 재해 위험 수준을 시각화하여 제공하고 있다(Fig. 4).
국내의 산림청에서는 산사태 예 ‧ 경보 실황 및 예측 정보와 산사태위험지도, 산사태 관련 정보를 제공하는 산사태정보시스템과 산불현황, 산불위험등급, 대형산불산불위험예보, 산불확산지수 등을 제공하는 국가산불위험예보시스템, 국내 산림과 관련된 공간정보를 제공하는 산림공간정보시스템(Fig. 3)을 운영하고 있다. 그러나 각 시스템이 개별적으로 운영되고 있어 산림재난관련 실무자들이 산림재난에 대응하기 위한 일관된 정보의 제공에는 한계가 있다.
2.2 산림재난 디지털 융합 플랫폼
본 연구에서는 분산되어있는 산림재난 관련 시스템과 정보들을 효율적으로 통합하여 하나의 플랫폼으로 구축하는 것을 목표로 한다. 이를 통해 사용자들에게 빠르고 신속한 정보 제공 및 의사결정 지원이 가능한 플랫폼을 제공하고자 한다.
산림재난 디지털 융합 플랫폼은 사용자들이 현재의 재난 상황을 실시간으로 파악하고 대응할 수 있도록 산림재난의 위기 경보 및 예 ‧ 경보 현황과 기상 현황을 제공하는 상황정보와 산림재난 발생 시 해당 지역의 위기 경보 및 예 ‧ 경보 단계를 진단하는 산림재난 진단정보, 산림재난으로 인한 신체적 ‧ 정신적 피해에 대한 대응과 피해를 입은 사람들에게 신속한 의료 서비스 제공하기 위한 안전 케어 서비스 정보, 산림재난 대응을 위한 매뉴얼 및 행동요령 정보를 검토 후 적용 가능한 부분을 제시하고자 한다.
2.3 기초자료 수집
산림재난 디지털 융합 플랫폼을 구축하기 위하여 산림청에서 개발, 구축, 관리하고 있는 산사태정보시스템, 산불위험예보시스템, 산림공간정보서비스 등을 통하여 산림자원, 산림재난, 산림정책 및 법령 자료를 수집하였으며, 구축된 자료의 요소와 데이터 유형은 각각 메타데이터, 기준데이터, 분석데이터, GIS데이터, 활동데이터로 구분하였으며, 텍스트, 이미지, 프로그램과 같이 변형되는 비정형 데이터는 플랫폼 설계 당시를 기준으로 하여 산불과 산사태에 관련된 정보를 수집하였다. 그리고 해당 데이터에서 제시하고자 하는 플랫폼 설계에 필요한 산림재난 통계정보, 공간정보, 기상정보와 같이 정형된 정보를 필수요소로하여 선정하고 경상북도 지형맞춤형 재난정보인 기상자료, 지형자료, 산림공간정보 등의 자료와 산림재난 대응 시 의사결정의 기준이 되는 위기관리 표준매뉴얼, 위기대응 실무매뉴얼, 현장조치 행동매뉴얼 정보를 통해 재난대응 절차 및 프로세스, 대응 단계별 행동요령, 재난 발생 또는 발생 예상 시 협업 체계 등을 수집하였다(Table 1, Fig. 4).
Table 1.
Establishment of big data elements
2.4 산림재난 진단 정보 및 안전 케어 서비스
산림재난 진단 정보는 산불재난의 위험등급과 산사태 재난의 예 ‧ 경보 단계를 결정짓는 주요 인자를 반영하여 기존의 시 ‧ 군 ‧ 구 단위로 전달되는 정보를 읍 ‧ 면 ‧ 동 단위로 세분화하고 예상 위험등급 및 예 ‧ 경보 단계를 진단한다. 산불재난의 위험등급 진단을 위해 지형(고도, 사면향)인자, 임상(침엽수, 활엽수, 혼효림)인자, 기상(온도, 습도, 풍속, 강우량)인자를 이용하였으며, 낮음, 다소높음, 높음, 매우높음의 4단계로 구분된다. 산사태재난의 예 ‧ 경보 단계의 진단을 위해 토양함수지수를 이용한 KLES 모델(Lee et al., 2015)을 이용하여 연구대상지에 적합한 토양함수지수에 따라 산사태 주의보, 경보를 산정한다. 본 플랫폼 설계 시 산불 및 산사태 재난의 위험단계 발령 기준을 이용하여 위험등급 산정 시 사용하는 지형, 기상, 임상인자와 기존 시 ‧ 군 ‧ 구 단위로 제공되는 발령 정보를 읍 ‧ 면 ‧ 동으로 세분화하기 위한 세부 기상 현황, 과거 산불 및 산사태 피해지역, 생활권 등 지역특성인자를 고려하였다(Fig. 7).
산림재난 안전 케어 서비스는 산불 ‧ 산사태 재난의 영향으로 피해를 입은 지역주민과 대응 및 복구 활동에 참여한 공무원, 봉사단체, 지역단체 구성원들의 신체적 ‧ 정신적 의료 서비스를 제공하는 기관을 안내하도록 구성한다. 안전 케어 서비스는 재난발생지역에 거주하는 주민들을 대상으로 재난유형별, 위치, 연령 등을 고려한 서비스 내용을 설계하고 정보를 제공할수 있도록 설계하였다. Table 2는 재난발생에 대한 안전케어 서비스 사례를 나타내었다.
Table 2.
Case of safety care service configuration
2.5 구성 정보의 시각화 및 기초설계
산림재난 중 산불 ‧ 산사태 통합 진단모형을 산불 ‧ 산사태 재난의 예보를 제공하는 시스템의 주요 인자와 기상 및 지역환경특성을 반영하여 기존의 시 ‧ 군 ‧ 구 단위로 전달되는 예보를 읍 ‧ 면 ‧ 동 단위로 세분화하고 예상 위험단계를 진단하는 모형으로 정의하고 정보를 구성하였다.
산림재난 발생 전 예보단계를 진단하기 위해 산불위험예보시스템과 산사태정보시스템, 기상 및 지역환경특성(논 ‧ 밭 소각, 경작지 분포, 화목난로 사용 현황, 논 ‧ 밭 ‧ 경작지 정보 및 소각시기, 산사태위험지구, 생활권 분포 현황 등)을 반영한 지역 맞춤형 산림재난 통합 진단모형을 설계하였다. 시각화를 위한 진단모형의 설계안을 Fig. 8에 제시하였으며 수집한 기초자료 중 필수요소, 통계정보, 예측정보를 이용하여 산림공간기반 디지털 통합 대응 플랫폼을 설계하였으며, 수집한 산림재난 정보와 산림재난 진단 모형 기반 분석 정보 등의 대응정보 프로세스를 제시하였다.
3. 결 론
산림재난을 산불과 산사태로 정의하고 기존 산림재난정보시스템을 통해 전국에 대해 관심, 주의, 경계, 심각의 4단계 예측정보를 전파하고 있으나 제공되는 정보의 양과 시스템의 다양화 때문에 지자체 재난담당자들의 상황판단 시 많은 혼란이 발생하고 있다. 본 연구에서는 다양한 재난정보를 단순하고 정제된 재난 데이터로 제공하기 위해 산림재난 대응 플랫폼의 구축사례를 조사하여 제시하였고 플랫폼의 기초적인 구성요소를 설계하였다.
국내외 산림재난 대응 플랫폼을 조사한 결과 공통적으로 공간정보를 활용하여 대상지역의 위치별 정보를 제공하는 것으로 조사되었고 산불의 경우 연기예측 정보를 시스템에서 표출하고 대상지역에 생활하는 주민들에게 산불정보가 제공되는 것으로 분석되었다. 그러나 산림재난 시스템과 정보들은 분산되어있어, 이를 통합하고 시각화하여 산림재난에 대응할 수 있는 플랫폼의 설계가 필요하다.
본 연구를 통하여 산림재난에 대한 대응 플랫폼을 설계하기 위한 구성요소로는 대상지역에 대한 온도, 습도, 바람, 강우 등의 기상정보와 산림재난 공간정보, 관련 법 ‧ 령 ‧ 매뉴얼 등의 빅데이터 구축, 산림재난 위험단계를 진단하는 산림재난 통합 진단 기술, 지역사회의 안전을 증진하기 위한 재난지역 맞춤형 안전 케어 서비스 설계가 필요하다는 결론을 도출하였다. 향후 연구에서는 플랫폼 구성요소를 토대로 GIS 기반 시각화 기술을 적용하여 플랫폼 가시화를 통해 정확한 정보가 표출될 수 있는 기반을 구축하고자 한다.
