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요약문

SUMMARY

목차

제1장 서론 20

1.1. 연구개발의 목적 20

1.2. 연구개발의 필요성 23

1.3. 연구개발의 범위 25

제2장 국내외 기술동향 및 시스템 조사 28

2.1. 국내 경보시스템 및 기술 현황 28

2.1.1. 민방위경보시스템 28

2.1.2. 경보의 분류 및 코드 32

2.1.3. 라디오 데이터 채널을 이용한 경보시스템 44

2.1.4. 재해 문자전광판 시스템 49

2.1.5. 자동우량경보시스템 52

2.1.6. 자동음성통보시스템 53

2.1.7. CBS 재난문자방송서비스용 54

2.1.8. DMB 문자방송 57

2.1.9. BIS 및 도로전광판 60

2.1.10. 홍수예보 시스템 61

2.1.11. 강원지방기상청과 강원도청의 실시간 예·경보 자동시스템 62

2.1.12. 서울시 안전지키미 앱 재난 알림 서비스 64

2.2. 국외 경보시스템 기술 현황 65

2.2.1. 폭염 경보시스템 65

2.2.2. 태풍 위원회 재해 정보시스템 (TCDIS: Typhoon Committee Disaster Information System) 67

2.2.3. 지진 조기 경보시스템 70

2.2.4. 스위스 71

2.2.5. 독일 73

2.2.6. 일본 75

2.2.7. 미국 84

2.2.8. 호주 88

2.2.9. 스웨덴 90

2.2.10. 싱가포르 91

2.2.11. 이스라엘 92

2.2.12. 인도네시아 GITEWS 93

2.2.13. 쓰리랑카 95

2.2.14. 중국 98

2.3. 국외 통합 경보 연구 현황 100

2.3.1. EU CHORIST Project 100

2.3.2. USA IPAWS (Intergrated Public Alert and Warning System) Project 104

2.4. 통합 경보 관련 표준화 현황 108

2.4.1. OASIS Emergency Management TC CAP 108

2.4.2. ISO/TC223 WG3 TSO 110

제3장 이기종 예·경보 연계표준 113

3.1. 표준 개요 113

3.2. 표준의 구성 및 범위 113

3.3. 표준용어 정의 113

3.4. 약어 115

3.5. 시스템 구조도 116

3.6. 메시지 형식 118

3.6.1. 메시지 제목 (Message Title) 119

3.6.2. 메시지 헤더 (Message Header) 119

3.6.3. 메시지 내용 (Message Body) 121

3.6.4. 메시지 파라미터 124

3.7. 데이터 정의 142

3.7.1. 경보 데이터 코드 142

3.7.2. 환경 변수 144

3.8. 메시지 플로우 145

3.8.1. 전제 145

3.8.2. 설명 145

제4장 이기종 예·경보 연계인터페이스 개발 152

4.1. 이기종 예·경보시스템간 연계인터페이스 프로토콜 152

4.1.1. 개요 152

4.1.2. 메시지 플로우 156

4.1.3. 패킷 프레임 형식의 연계인터페이스 (v2.2) 159

4.1.4. XML 형식의 연계 인터페이스 (v3.0) 178

4.2. 이기종 예·경보시스템간 연계 인터페이스 시스템 187

4.2.1. 경보공유 게이트웨이 187

4.2.2. 통합발령소프트웨어 189

4.2.3. 이기종 예·경보시스템 연계 소프트웨어 어뎁터 209

4.3. 결과물 리스트 225

4.3.1. 기술문서 225

4.3.2. 논문 및 지재권 229

4.3.3. 소프트웨어 프로토타입 236

4.3.4. TTA 표준 237

제5장 현장 적용 시험 및 검증 238

5.1. 현장 적용 시험 개요 238

5.2. 1차 현장 적용 시험 및 검증 239

5.2.1. 시험의 개요 239

5.2.2. 시험의 내용 240

5.3. 2차 현장 적용 시험 및 검증 249

5.3.1. 시험의 개요 249

5.3.2. 시험의 내용 250

5.4. 시험 결과 258

제6장 운영환경 평가 및 훈련체계 제시 262

6.1. 이기종 예·경보시스템 실태 파악 및 운영환경 평가를 위한 현장인터뷰 263

6.1.1. 운영환경 평가 지표 개발 263

6.1.2. 인터뷰 결과 269

6.2. 재난관리 활용도제고방안 및 훈련체계 마련 281

6.2.1. 이기종 예·경보시스템 연계 재난관리 활용도 제고방안 281

6.2.2. 이기종 예·경보시스템 연계 훈련체계 마련 286

제7장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도 301

7.1. 연구개발목표 달성도 301

7.2. 대외 기여도 302

제8장 연구개발 결과의 활용계획 303

8.1. 활용계획 303

8.2. 활용방법 303

참고문헌 304

표 2.1. 민방위 경보 29

표 2.2. 민방위 경보 신호방법 30

표 2.3. 지상파 DMB 재난 경보방송 재난 종류 및 코드 35

표 2.4. EAS (Emergency Alert System) 이벤트 코드 37

표 2.5. 라디오 자동경보방송 경보종류 코드 값 39

표 2.6. CBS 방송표준문안 40

표 2.7. DMB 방송표준문안 42

표 2.8. 라디오 자동경보방송 제어코드 값 46

표 2.9. 라디오 자동경보방송시각 코드 구성 46

표 2.10. 라디오 자동경보방송지역 코드 구성 46

표 2.11. 라디오 자동경보방송 제어코드 및 문자전송 순서 47

표 2.12. 싱가포르의 공공경보시스템 91

표 4.1. 버전별 프로토타입 비교 153

표 4.2. 1차 시험을 위한 시스템 ID 177

표 4.3. 1차 시험을 위한 시·도 지역코드 및 인덱스 178

표 4.4. 통합발령소프트웨어 일반관리 기능 193

표 4.5. 통합발령소프트웨어 경보발령 기능 193

표 4.6. 경보공유 게이트웨이로 전송하는 경보발령 패킷 내용 196

표 4.7. 경보공유 게이트웨이로 전송하는 경보해제 패킷 내용 198

표 4.8. 경보공유 게이트웨이로 전송하는 경보발령 결과요청 패킷 내용 200

표 4.9. 경보공유 게이트웨이로부터 수신한 경보발령 결과보고 패킷 내용 202

표 4.10. 경보공유 게이트웨이로부터 수신한 수신응답 패킷 내용 204

표 6.1. 인터뷰 실시를 위한 조사대상 분류 264

표 6.2. 이기종 예·경보시스템 연계 운영환경 평가지표 265

표 6.3. 법, 제도 및 리더섭 평가항목 266

표 6.4. 인력조직 평가항목 266

표 6.5. 업무분석 평가항목 267

표 6.6. 협력지원체계 평가항목 267

표 6.7. 시스템 운영능력 평가항목 268

표 6.8. 담당자 인터뷰 항목 268

표 6.9. 관리자 및 담당자 인터뷰 내용 269

표 6.10. 국내 체류외국인 현황 284

표 6.11. 중앙민방위 협의회 구성위원 288

표 6.12. 2011년 민방위훈련 상황별 실시계획 289

표 6.13. 2011년 민방위훈련 시기별 실시계획 289

표 6.14. 민방공 대피훈련 훈련절차 291

표 6.15. 재난경보발령에 따른 주민대피 및 수습복구 훈련절차 293

표 6.16. 현행 경보시스템 및 민방위훈련체계 295

표 6.17. 이기종 예·경보시스템 연계 민방위훈련체계 295

표 6.18. 현행 민방위훈련체계와 이기종 연계 통합운영체계 차이점 298

표 6.19. 이기종 예·경보시스템 연계 통합운영체계에서 민방위훈련체계 개선방안 299

그림 1.1. 연구 배경 및 목적 20

그림 1.2. 통합경보발령 개념도 22

그림 1.3. 통합경보발령 To-Be 23

그림 1.4. 연구 과제 개요 및 역할 분담 27

그림 1.5. 연구 과제 추진 체계 27

그림 2.1. 민방위경보시스템 구조 31

그림 2.2. 한국형 자연재해 분류 (자연재해 기술정보 통합관리센터) 33

그림 2.3. 웹기반 자연재해 기술정보 통합관리센터(203.247.179.8) 34

그림 2.4. RDS 경보방송시스템 구조도 48

그림 2.5. RDS 경보방송시스템 계통도 48

그림 2.6. 재해문자전광판시스템 구조도 50

그림 2.7. 마산시 도로 전광판 기상정보 51

그림 2.8. 자동우량경보시스템 구성도 52

그림 2.9. 자동음성통보시스템 구성도 53

그림 2.10. CBS 재난문자방송서비스 구성도 54

그림 2.11. LTE 망에서 재난문자 서비스제공을 위한 네트워크 구조 56

그림 2.12. DMB 경보방송 송출시스템 구성도 58

그림 2.13. DMB 재난 경보방송 사업 내용 59

그림 2.14. BIS 구성도 60

그림 2.15. 권역별 홍수예보시스템 현황 61

그림 2.16. 강원도 예·경보시스템 63

그림 2.17. 서울안전지키미 앱 64

그림 2.18. 폭염경보시스템의 발령단계 66

그림 2.19. TCDIS 시스템 메인 화면 68

그림 2.20. 태풍 피해 정보 표출 구조 69

그림 2.21. 긴급지진속보 활용 체계도 70

그림 2.22. 스위스 일반 경보시설 72

그림 2.23. SatWaS (위성기반경보시스템) 개념도 74

그림 2.24. 일본 예·경보시스템 76

그림 2.25. 중앙 방재 무선통신 개념도 77

그림 2.26. 쓰나미와 지진 정보 시스템 79

그림 2.27. 지진 데이터 전송 네트워크 79

그림 2.28. 쓰나미 예보 시스템 80

그림 2.29. 쓰나미 경보 시스템 전송도 80

그림 2.30. 일본 가나가와현 후지사와시의 지진조기경보시스템 개요 81

그림 2.31. 클라이언트 PC에 표시되는 지진 정보 그래픽 화면 82

그림 2.32. 지진 조기경보시스템 개요 83

그림 2.33. 조기지진경보시스템 SMS 휴대전화 메시지 83

그림 2.34. NOAA 쓰나미 경보 시스템(TWS) 개념도 86

그림 2.35. Emergency Alert System 87

그림 2.36. 호주의 비상경보 장치 88

그림 2.37. 호주 쓰나미 경보 시스템 89

그림 2.38. 이스라엘 경보영역 지도 92

그림 2.39. GITEWS 구성도 94

그림 2.40. LM-HWS 구성요소 및 기능도 95

그림 2.41. LM-HWS 구성도 97

그림 2.42. LM-HWS CAP 메시지 구조 97

그림 2.43. CHORIST 프로젝트 참여국 100

그림 2.44. CHORIST 프로젝트 구성도 101

그림 2.45. CHORIST 프로젝트 개념도 102

그림 2.46. 기본 웹 서비스 구조 103

그림 2.47. IPAWS 개념도 104

그림 2.48. IPAWS 비전 105

그림 2.49. IPAWS 구조 106

그림 2.50. CAP의 문서 객체 모델 109

그림 2.51. EDXL Distribution Element 구조 109

그림 2.52. ISO/TC223 사회안전 기술위원회 조직구성도 110

그림 2.53. TSO 관계도 111

그림 2.54. TSO 문서 오브젝트 모델 111

그림 2.55. TSO의 예 (112 emergency call) 112

그림 2.56. TSO 서비스 개념도 112

그림 4.1. 게이트웨이와 경보 서버간 메시지 플로우 156

그림 4.2. 게이트웨이와 게이트웨이간 메시지 플로우 157

그림 4.3. 게이트웨이와 통합경보발령 소프트웨어간 메시지 플로우 158

그림 4.4. 경보발령 데이터 포맷 (경보공유 게이트웨이 → 예·경보 서버) 159

그림 4.5. 경보해제 데이터 포맷 (경보공유 게이트웨이 → 예·경보 서버) 159

그림 4.6. 경보발령결과요청 데이터 포맷 (경보공유 게이트웨이 →예·경보서버) 160

그림 4.7. 데이터 수신결과 데이터 포맷 (예·경보 시스템 서버 → 예·경보 서버) 160

그림 4.8. 경보발령결과 응답 데이터 포맷 (예·경보시스템서버→예·경보서버) 160

그림 4.9. 경보발령 데이터 포맷(경보발령 소프트웨어 → 게이트웨이) 160

그림 4.10. 경보해제 데이터 포맷(경보발령소프트웨어 →게이트웨이) 161

그림 4.11. 경보발령 결과요청 데이터 포맷(경보발령소프트웨어→게이트웨이) 161

그림 4.12. 데이터 수신응답 데이터 포맷 (게이트웨이 → 경보발령소프웨어) 161

그림 4.13. 경보 발령 결과 요청 응답 데이터 포맷 (게이트웨이 → 경보발령소프트웨어) 161

그림 4.14. 경보공유 게이트웨이 데이터 수신 처리 논리 흐름도 188

그림 4.15. 경보공유 게이트웨이 기능 구조도 188

그림 4.16. 통합발령 소프트웨어 구조 190

그림 4.17. 통합발령 소프트웨어 GUI 메뉴 구조도 191

그림 4.18. 시스템 관리 논리적 ERD 191

그림 4.19. 경보발령이력 논리적 ERD 192

그림 4.20. 경보시스템 및 경보내용 논리적 ERD 192

그림 4.21. 통합경보발령소프트웨어의 모니터링 화면 195

그림 4.22. 경보발령 전송 흐름도 196

그림 4.23. 통합경보발령소프트웨어 경보 발령/해제 화면 197

그림 4.24. 경보해제 전송 흐름도 198

그림 4.25. 통합 경보발령 소프트웨어 경보해제 화면 199

그림 4.26. 경보발령 결과요청 전송 흐름도 200

그림 4.27. 경보발령 결과요청 화면 201

그림 4.28. 경보발령 결과보고 전송 흐름도 202

그림 4.29. 경보발령결과 보고 화면 203

그림 4.30. 수신응답 화면 204

그림 4.31. 경보발령결과 이력 화면 205

그림 4.32. 경보발령결과 조회 화면 206

그림 4.33. 훈련설정 화면 207

그림 4.34. 경보발령 및 해제 논리 흐름도 208

그림 4.35. RDS 경보시스템 구조도 210

그림 4.36. RDS 경보시스템 연계 어뎁터 순서도 211

그림 4.37. 자동우량 경보시스템 연계망 구조도 212

그림 4.38. 자동우량 경보시스템 구성요소 연계도 213

그림 4.39. 옥내경보방송시스템 연계 구조도 214

그림 4.40. 옥내경보방송시스템 경보발령 서버 논리 흐름도 215

그림 4.41. 옥내경보방송시스템 옥내경보단말 논리 흐름도 216

그림 4.42. DMB 재난방송시스템 연계 구성도 217

그림 4.43. DMB 재난방송시스템 연계 시스템 논리 흐름도 218

그림 4.44. DMB 재난방송시스템 연계 시스템 사용자 화면 219

그림 4.45. 재해문자전광판시스템 연계 구조도 220

그림 4.46. 자동음성통보시스템 연계 구조도 221

그림 4.47. 민방위 경보 연동 소프트웨어 구성도 222

그림 4.48. 민방위 경보 연동 소프트웨어 논리 흐름도 223

그림 4.49. 민방위 경보 단말기 연계 소프트웨어 GUI 화면 224

그림 4.50. 민방위 경보 단말기 연계 소프트웨어 환경설정 UI 224

그림 4.51. CAP 경보메시지 구조 XML 태그 (CAP 번역서 일부 발췌) 227

그림 4.52. CAP 경보메시지 데이터 사전 (CAP 번역서 일부 발췌) 228

그림 4.53. IDAN 구조 230

그림 4.54. Flow chart of incoming packet process 231

그림 4.55. HACP가 적용된 경보 협업 네트워크 프레임워크 232

그림 4.56. 경보 협업 메시지 플로우 차트 232

그림 4.57. Disaster Alerting Disseminator 구조 233

그림 5.1. 1,2차 현장 시험 비교 238

그림 5.2. 강원도 경보통제소 (민방위 경보단말 연계 소프트웨어, 경보공유 게이트웨이, 통합발령 소프트웨어 설치)) 240

그림 5.3. 강원도 경보통제소 (RDS 경보시스템 시험장비 설치) 241

그림 5.4. 홍천군 재난종합상활실 (경보공유 게이트웨이, 연계 예·경보 시스템 서버, 통합발령소프트웨어 설치) 241

그림 5.5. 홍천군 방송실 (옥내경보방송 시스템 설치) 242

그림 5.6. 홍천군 희망리 배수펌프장 (자동음성통보시스템) 242

그림 5.7. 홍천군 서면 반곡교 (자동우량경보시스템 경보국) 243

그림 5.8. 홍천군 팔봉산 유원지 (재해문자전광판) 243

그림 5.9. 자동음성통보시스템 SMS (강원도내) 244

그림 5.10. 1차 테스트베드 시험 환경 구성도 244

그림 5.11. 울산시 경보통제소 (민방위 경보단말 연계 소프트웨어, 경보공유 게이트웨이, 통합발령소프트웨어 설치) 250

그림 5.12. 울주군 재난종합상황실 (경보공유 게이트웨이, 연계 예·경보 시스템 서버, 통합발령 소프트웨어 설치) 251

그림 5.13. 울산시 중앙통제소 (옥내 경보방송 시스템 설치) 251

그림 5.14. 울주군청 (재해문자전광판 설치, RDS 경보시스템 설치) 252

그림 5.15. 울주군 온양읍 대운산 (자동우량경보시스템 경보국) 252

그림 5.16. 울주군 범서읍 선바위 유원지 (자동음성통보시스템) 253

그림 5.17. 울주군청 방송실 (옥내경보방송시스템 설치) 253

그림 5.18. 자동음성통보시스템 SMS (울산시내) 254

그림 5.19. 2차 테스트베드 시험 환경 구성도 254

그림 6.1. 재난 행정 조직도 286

그림 6.2. 민방위 협의회 조직도 287

그림 6.3. 민방위 훈련 상황별 훈련절차 290

그림 6.4. 재난대응안전훈련체계도 292

그림 6.5. 테러 종합훈련 절차 294

I. 연구제목

이기종 경보시스템 간 상호연계체계 마련 및 국내경보 표준규격 제시

II.연구목적

기 설치 운영 중인 이기종의 재난 예·경보시스템 또는 신규 시스템 간의 호환성을 보장하여 경보사각 지역을 해소하고 시스템의 중복설치로 인한 비효율성을 개선하기 위한 연동 표준 인터페이스를 개발하고 국내 표준을 마련하여 통합경보 표준에 기반한 스마트 재난관리 실현으로 국가경쟁력 강화

III. 연구내용

1. 국내외 이기종 경보시스템 현황 분석

가. 국내외 예·경보 시스템 현황 조사 및 분석

나. 국내외 선진 프로젝트 조사 및 분석

다. 국내외 표준화 현황 조사 및 분석

2. 이기종 재난 예·경보시스템간 연계 표준 인터페이스 개발

가. 경보 공유 프로토콜 설계 및 개발

나. 통합 경보 공유 게이트웨이 개발

다. 통합 발령 소프트웨어 개발

라. 이기종 경보 시스템 서버 어뎁터 소프트웨어 개발

3. 2개 지역 선정 및 연동 시험을 통한 개발결과물 검증

가. 현장 시험을 위한 시나리오 도출

나. 1차 현장(강원도) 적용 시험 및 검증

다. 2차 현장(울산시) 적용 시험 및 검증

4. 시범지역 현장 시험을 통한 통합경보공유 시스템 운영환경 평가

가. 운영환경 평가 지표 개발

나. 시범지역의 담당기관 인터뷰를 통한 운영환경 평가

5. 이기종 경보 시스템간 연계 인터페이스 TTA 표준 제안

가. TTA PG316 재난통신 프로젝트 그룹 활동을 통한 표준안 제안

나. 2012년 TTA 재난통신 표준화 로드맵에 적용

IV. 주요 연구성과

1. 현재 운영되고 있는 경보 시스템 연계 경보공유기술 확보

2. 강원도 및 울산시 등 현장 기반의 연구 결과물 검증

3. 옥내에서의 경보사각지역 해소를 위한 옥내경보방송을 위한 신규 시스템 프로토타입 개발 및 테스트베드에 적용시험

4. 논문, 특허, 프로그램 등 지적재산권 획득

5. 한국정보통신기술협회(TTA)에 표준안 제안 및 제정