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자료명/저자사항
재난원인과학조사 이행전략 수립 및 요소기술 개발 = Establishment of implement strategy and development of requisite technology for disaster scientific investigation / 국립재난안전연구원 [편] 인기도
발행사항
서울 : 국립재난안전연구원, 2015
청구기호
363.347 -16-1
자료실
[서울관] 서고(열람신청 후 1층 대출대)
형태사항
xi, 355 p. : 삽화, 표 ; 27 cm
총서사항
재난프로파일링 기반 과학적 재난분석체계 구축 주요사업 ; 2015-01-01-02
제어번호
MONO1201613118
주기사항
연구기관: 주식회사 에스디엠엔지니어링, 주식회사 엔지스, 연세대학교 산학협력단, 인하대학교 산학협력단
연구책임자: 김지태
부록: 1. 재난사고 목록 ; 2. 피해액 DB 변경 사항
참고문헌: p. 327-330
영어 요약 있음
원문

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[표지]

제출문

요약문

SUMMARY

목차

제1장 서론 20

1.1. 과업의 배경 및 목적 21

1.1.1. 과업의 배경 21

1.1.2. 과업의 목적 22

1.2. 과업의 내용 및 범위 23

1.2.1. 과업의 주요 내용 23

1.2.2. 과업의 범위 23

1.3. 기대효과 및 활용방안 25

1.3.1. 기대효과 25

1.3.2. 활용방안 26

제2장 재난원인정보 수집관리공유체계 제시 27

2.1. 국내외 재난원인조사·분석 체계 심층 조사 29

2.1.1. 국내외 법제도적 현황 심층 분석 및 연계방향 설정 29

2.1.2. 기구운영체계조사방법정보관리 등 현황 심층 분석 및 수집관리 체계 연계 방향 설정 56

2.2. 재난원인 비전자 자료(백서, 조사보고서, 언론자료 등)디지털화 및 메타정보 구축 89

2.2.1. 전체재난 대상 비전자 자료 목록 작성 및 구축단계(1,2단계) 설정 90

2.2.2. 비전자 자료(공공, 민간부문) 메타정보 구축 및 디지털화(1단계) 96

2.2.3. 재난원인 수집·관리·공유시스템 구축 전략 수립 98

제3장 재난프로파일링 플랫폼 구축 105

3.1. 유형별 타기관 원인정보 수집 및 주요 원인-결과 분석 정보 탑재 107

3.1.1. 우선 대상유형 국내 타기관 관리 원인정보 수집 분류 110

3.1.2. 원인분석관계 분석모듈 개발 및 프로파일링 시스템 연계 125

3.2. 재난원인조사 표준 전자야장 설계 및 연계 모듈 개발 133

3.2.1. 유형 확장형 표준 전자야장 콘텐츠 정의 및 구조 설계 133

3.2.2. 표준 전자야장 개발 및 재난 프로파일링 플랫폼 시스템 연계 142

3.3. 위성정보기반 피해지역 조기탐지 모듈 보완 및 연계 161

3.3.1. 전국단위 자동 피해지역 추출 모듈 개발 및 프로파일링 시스템 연 161

3.3.2. 위성정보기반 피해규모 자동산정 기술 고도화 238

제4장 이동형 현장조사 운용지원 시스템 성능시험·검증·개선 261

4.1. 특수차량 성능 시험·검증을 통한 개선안 제시 263

4.1.1. 특수차량 ('15년 구축장비) 성능시험을 통한 개선방안 제시 263

4.1.2. 첨단센서를 결합한 특수차량('16년 구축장비) 고도화 방안 도출 304

4.2. 재난원인조사․분석을 위한 첨단장비 구축기획 315

4.2.1. 재난원인조사를 위한 첨단기술(웨어러블 및 계측장비) 도출 및 이행계획 수립 315

4.2.2. 첨단장비-실험동 연계 운영기술 제시 333

제5장 결론 343

참고문헌 347

부록 351

판권기 378

표 2.1. 사회재난 유형별 관련 법령 30

표 2.2. 재난 및 안전관리 기본법과 동법 시행령의 사고조사관련 주요 내용 32

표 2.3. 우선 재난대상 유형의 재난원인조사 법제도 34

표 2.4. 건설기술 진흥법 및 동법 시행령시행규칙의 사고조사관련 주요 내용 35

표 2.5. 시설물의 안전관리 특별법 및 동법 시행령의 사고조사관련 주요 내용 39

표 2.6. 산업안전보건법 및 동법 시행규칙의 사고조사관련 주요 내용 40

표 2.7. 화학물질관리법의 조사관련 주요 내용 41

표 2.8. 고압가스 안전관리법 및 동법 시행령의 조사관련 주요 내용 44

표 2.9. 항공·철도사고조사에 관한 법률의 조사관련 주요 내용 47

표 2.10. 교통안전법의 조사관련 주요 내용 49

표 2.11. 화학사고 조사위원회(CSB) 조직 및 기능(40 CFR 1600)의 주요 내용 51

표 2.12. 교통안전위원회(NTSB)의 사건/사고 조사절차(49 CFR 831)의 주요 내용 52

표 2.13. 사고 등 조사 실시 요령 통칙의 주요 내용 54

표 2.14. 대형사고분석기록카드 조사항목 58

표 2.15. 항공사고조사절차에 따른 주요 조사항목 60

표 2.16. 국내 화학사고 조사기관 현황 63

표 2.17. 건설사고조사위원회의 조사절차별 세부내용 70

표 2.18. CSB의 사고조사 내용 73

표 2.19. MARS 조사보고서 내용 79

표 2.20. 재난원인 조사·분석 기관 및 관련 시스템 86

표 2.21. 재난원인조사 발전·활용방안 및 기대성과 89

표 2.22. 화학사고 목록 91

표 2.23. 시설물붕괴사고 목록 92

표 2.24. 대형교통사고 목록 93

표 2.25. 재난이력 아카이브(언론자료) 구축 현황 95

표 3.1. 인벤토리와 데이터베이스 정의 비교 예시 111

표 3.2. 환경 분야 탄소배출량 인벤토리(예시) 112

표 3.3. 환경 분야 인벤토리와 방재분야 인벤토리 비교 113

표 3.4. 재난유형 항목분류 및 근거 115

표 3.5. 재난원인 인벤토리 중 자연재난 항목의 정의 116

표 3.6. 재난원인 인벤토리 중 사회재난 항목의 정의 118

표 3.7. 피해유형 항목 분류 120

표 3.8. 재난원인 항목 분류 120

표 3.9. 재난·사고 현황(시설물붕괴사고 예시) 121

표 3.10. 재난원인분석(시설물붕괴사고 예시) 122

표 3.11. 재난이력 메인정보 항목 128

표 3.12. 매뉴얼 항목 129

표 3.13. 관련법령 항목 129

표 3.14. 재난이력 첨부파일 항목 130

표 3.15. 재난이력정보 시스템의 탑재사례(재난 명 및 발생 시기, 발생 지역) 131

표 3.16. 재난이력정보의 시스템 구축사례(위치 및 피해현황) 131

표 3.17. 재난이력정보의 시스템 구축사례(사고경위 및 관련 법규 등) 132

표 3.18. 현장조사 표준 체크리스트 139

표 3.19. GIS DB 현황 163

표 3.20. Landsat-8 영상 제원 164

표 3.21. NOAA/AVHRR 영상 제원 165

표 3.22. MODIS 영상 제원 166

표 3.23. RapidEye 영상 제원 167

표 3.24. 태풍 피해지역 위성영상 수집 목록 168

표 3.25. 폭설 피해지역 위성영상 수집 목록 169

표 3.26. 태풍피해탐지를 위한 GIS DB 추가 구축 내역 170

표 3.27. 폭설피해탐지를 위한 GIS DB 추가 구축 내역 171

표 3.28. NDSI(눈 지수)를 구하기 위한 임계치 177

표 3.29. Landsat-8 위성영상에 대한 TCT 변환계수 187

표 3.30. 피해지역에 대한 알고리즘 비교 188

표 3.31. 산림 미 피해지역에 대한 알고리즘 비교 189

표 3.32. TCT-CVA 임계치 25 적용 비교 190

표 3.33. 우선순위 대상지역 제반데이터 제공 목록(태풍) 194

표 3.34. 지목의 구성 194

표 3.35. 토지피복 분류체계 196

표 3.36. 수치지형도 내 폭설피해 반영 대상 198

표 3.37. 피해지역 조기탐지 모듈 설계서(태풍) 204

표 3.38. 피해지역 조기탐지 모듈 설계서(폭설) 211

표 3.39. 피해지역 조기탐지 모듈 시범 적용 대상지역 215

표 3.40. 부산광역시 금정구 선동 제반데이터 목록 216

표 3.41. 울산광역시 울주군 서생면 제반데이터 목록 218

표 3.42. 경상남도 창원시 마산합포구 진동면 제반데이터 목록 220

표 3.43. 경상남도 함안군 군북면 제반데이터 목록 222

표 3.44. 경상남도 창녕군 남지읍 제반데이터 목록 223

표 3.45. 피해지역 조기탐지 모듈 시범 적용 대상지역 224

표 3.46. 강원도 강릉시 제반데이터 목록 225

표 3.47. 강원도 삼척시 제반데이터 목록 227

표 3.48. 충청남도 서산시 제반데이터 목록 228

표 3.49. 전라북도 부안군 제반데이터 목록 229

표 3.50. 전라북도 군산시 제반데이터 목록 231

표 3.51. 오차매트릭스 231

표 3.52. 경상남도 창녕군 피해지역에 대한 오차매트릭스 232

표 3.53. 경상남도 창원시 마산합포구 피해지역에 대한 오차매트릭스 232

표 3.54. 경상남도 창원시 함안군 피해지역에 대한 오차매트릭스 232

표 3.55. 부산시 금정구 피해지역에 대한 오차매트릭스 233

표 3.56. 울산시 울주군 피해지역에 대한 오차매트릭스 233

표 3.57. 전체 태풍 피해지역들에 대한 분류정확도 및 카페계수 233

표 3.58. 피해면적 크기 비교 234

표 3.59. 재해연보 피해액과 시스템 피해면적 크기 236

표 3.60. 수치지형도 활용 현황 242

표 3.61. 위성영상 판별 기준 254

표 4.1. 2015년 구축 MFOS 장비 263

표 4.2. RIEGL VZ-2000 세부사항 264

표 4.3. RIEGL VMZ 세부사항 266

표 4.4. FARO Scanner Freestyle 3D 상세 스펙 267

표 4.5. TPV-IBD의 세부 사양 268

표 4.6. 기상관측장비 세부 사양 270

표 4.7. 성능검사 종류 271

표 4.8. 거리에 따른 타겟 인식률 286

표 4.9. 거리, 타겟 종류에 따른 노이즈 현상 287

표 4.10. 거리, 타겟 종류에 따른 인식률 288

표 4.11. 실제 대상 데이터 결과 289

표 4.12. 소형 스캐너 색상에 따른 인식률 실험 결과 290

표 4.13. 타겟 종류에 따른 노이즈 현상 291

표 4.14. 타겟 종류에 따른 노이즈 현상 291

표 4.15. 실제 대상 데이터 결과 292

표 4.16. 온도해상력 실험 결과 296

표 4.17. 물 식별 실험 결과 297

표 4.18. 재난 원인조사, 재난대응, 재난대비 운용 목적 및 활용 효과 300

표 4.19. MFOS 2015 세부 장비 데이터 및 취득 범위 비교 301

표 4.20. 2016년 구축 예정 장비 취득 자료 비교 305

표 4.21. 설문조사 기타 의견 329

표 4.22. 중점 과제 도출 332

표 4.23. IT 기반 기존 관제 시스템의 특징 334

그림 1.1. 과업의 주요 연구성과 및 목표 23

그림 1.2. 과업의 주요 기대효과 26

그림 2.1. 대형교통사고 처리절차 58

그림 2.2. 항공사고조사 진행단계 60

그림 2.3. 철도사고조사 진행단계 62

그림 2.4. 환경부 화학사고 영향조사 진행 절차 67

그림 2.5. 중대건설현장사고 발생 시 사고조사 절차 69

그림 2.6. CSB 조직도 72

그림 2.7. 미국 교통안전위원회 조직도 74

그림 2.8. RISCAD 검색조건 입력화면 76

그림 2.9. JTSB의 조직체계 78

그림 2.10. 프랑스 BEA-TT의 조직도 82

그림 2.11. 국내 재난정보 수집기관과의 협의체 구성을 통한 재난원인 통합DB 구축(안) 87

그림 2.12. 재난이력 DB 구축(예시) 97

그림 2.13. 재난이력 DB 등록(예시) 98

그림 2.14. 국가동물방역통합정보시스템(KAHIS) 구성도 101

그림 3.1. 재난 프로파일링 플랫폼 구상도 108

그림 3.2. 재난 프로파일링 시스템 고도화 방안(2014~2016) 109

그림 3.3. 재난 프로파일링 정보구축 개념도 110

그림 3.4. 재난이력카드(예시1) 123

그림 3.5. 재난이력카드(예시2) 124

그림 3.6. 재난원인 분류체계 125

그림 3.7. 인과관계 분석 126

그림 3.8. 관계밀도 분석 126

그림 3.9. 원인분석관계 분석 모듈 검토 및 분석 127

그림 3.10. 표준전자야장 메인화면 133

그림 3.11. 현장조사(현장브리핑) 설계 화면 134

그림 3.12. 현장조사(현장조사 보고서) 설계 화면 135

그림 3.13. 현장조사(첨부자료) 설계 화면 136

그림 3.14. 현장조사(보고서) 설계 화면 137

그림 3.15. 현장조사(체크리스트) 설계 화면 138

그림 3.16. 현장조사(피해지점 등록) 설계 화면 140

그림 3.17. 표준전자야장 구조 설계 화면 141

그림 3.18. 재난 프로파일링 시스템 구성도(2015) 143

그림 3.19. 재난 프로파일링 시스템 논리ERD 144

그림 3.20. 재난 프로파일링 시스템 물리ERD 144

그림 3.21. 재난 프로파일링 시스템 메인화면 145

그림 3.22. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(리스트보기/상세검색) 146

그림 3.23. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(지도보기) 147

그림 3.24. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록) 148

그림 3.25. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/지도 위치 지정) 149

그림 3.26. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/재난 사고 원인 등록) 150

그림 3.27. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/재난유형 등록) 151

그림 3.28. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/관련 법령 등록) 152

그림 3.29. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/재난안전연구원 보고서 등록) 153

그림 3.30. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/언론자료 등록) 154

그림 3.31. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/영상파일 등록) 155

그림 3.32. 재난 프로파일링 시스템 재난이력DB(등록/위성영상 등록) 155

그림 3.33. 재난 프로파일링 시스템 현장조사(리스트보기) 156

그림 3.34. 재난 프로파일링 시스템 현장조사(지도보기) 157

그림 3.35. 재난 프로파일링 시스템 현장조사(레이어 팝업) 158

그림 3.36. 재난 프로파일링 시스템 원인결과 관계분석(개별재난분석) 159

그림 3.37. 재난 프로파일링 시스템 업무지원(등록화면) 160

그림 3.38. 재난 프로파일링 시스템 업무지원(연구원 등록) 161

그림 3.39. 연구 흐름도 172

그림 3.40. 대상유역에 대한 (a) EVI (b) LSWI (c) DVEL 적용 영상 173

그림 3.41. Landsat TM 영상으로부터의 분류된 범람지역 174

그림 3.42. MODIS 영상을 활용한 허리케인 카트리나로 인한 산림 피해도 175

그림 3.43. (a) 범람지역 (b) 홍수재해도 176

그림 3.44. 구름을 제거한 후 NDSI(눈 지수) 분포 및 적설 지역도(2001.1.15) 177

그림 3.45. NDSI 적용 결과(a) 1984년 6월 24일 영상 (b) 2011년 7월 21일 영상 178

그림 3.46. TCT의 명도, 식생, 수분의 관계 182

그림 3.47. 파장대역에 따른 물체의 반사특성 184

그림 3.48. 분석 범위 설정 예시 193

그림 3.49. 피해지역 조기탐지 모듈 기능(태풍) 200

그림 3.50. 피해지역 조기탐지 모듈 프로세스(태풍) 201

그림 3.51. 시스템 GUI 변경 205

그림 3.52. 피해탐지 결과 예시 206

그림 3.53. 피해지역 조기탐지 모듈 기능(폭설) 208

그림 3.54. 피해지역 조기탐지 모듈 프로세스(폭설) 209

그림 3.55. 피해탐지 결과 예시 213

그림 3.56. 부산광역시 금정구 피해탐지 결과 216

그림 3.57. 울산광역시 울주군 피해탐지 결과 218

그림 3.58. 경상남도 창원시 마산합포구 피해탐지 결과 220

그림 3.59. 경상남도 함안군 피해탐지 결과 221

그림 3.60. 경상남도 창녕군 피해탐지 결과 223

그림 3.61. 강원도 강릉시 피해탐지 결과 225

그림 3.62. 강원도 삼척시 피해탐지 결과 226

그림 3.63. 충청남도 서산시 피해탐지 결과 228

그림 3.64. 전라북도 부안군 피해탐지 결과 229

그림 3.65. 전라북도 군산시 피해탐지 결과 230

그림 3.66. Google Earth 내 KML 파일 237

그림 3.67. 데이터 활용기법 240

그림 3.68. 좌표계 불일치 241

그림 3.69. 수치지형도 GDB 243

그림 3.70. 데이터 분할 단위 설정 244

그림 3.71. 인덱싱 파일의 도형정보 및 속성정보 245

그림 3.72. 데이터 분할을 위한 속성 추가 246

그림 3.73. 데이터 분할 246

그림 3.74. 인덱싱 기법 적용 247

그림 3.75. 위성영상 입력 248

그림 3.76. 기존 작업 확인 절차 249

그림 3.77. 기존 작업 내역 249

그림 3.78. Boundary Shape 파일 생성 250

그림 3.79. Clip 기능과 인덱싱 번호 추출 예시 251

그림 3.80. Merge 기능과 Clip 기능 적용 252

그림 3.81. 지침 개정에 따른 피해액 DB 갱신 253

그림 3.82. 피해액 DB 수정 필요사항 예시 253

그림 3.83. 판별변수 값에 따른 프로세스 수행 255

그림 3.84. 위성영상의 종류에 따른 메시지박스 출력 256

그림 3.85. 임계치 상세보기 기능 258

그림 3.86. 피해추정 비율 변경 258

그림 3.87. 임계치 값 변경 259

그림 4.1. VMZ 시스템 구성 265

그림 4.2. TPV-IBD 카메라의 거리별 식별 성능 269

그림 4.3. 지상라이다 실험 과정 275

그림 4.4. 구 타겟, 흑백 타겟, 평면 타겟 (왼쪽부터) 277

그림 4.5. 색상시트 (Voegtle et al., 2008) 278

그림 4.6. NIST의 구 모형을 이용한 도달거리 시험장 282

그림 4.7. TU Berlin 의 테스트 필드 283

그림 4.8. 실외환경 실험 (1) 285

그림 4.9. 실외환경 실험 (2) 285

그림 4.10. 일반영상(좌)과 열적외선영상(우) 293

그림 4.11. 열적외선 영상의 GSD 294

그림 4.12. GSD, GRD 비교 295

그림 4.13. MFOS 2015 장비 구성 299

그림 4.14. MFOS 재난 대비 활용 방안 302

그림 4.15. 하상모니터링 및 관측장비 재난별 활용성 예상도 306

그림 4.16. 이동 현장환경 관측장비 재난별 활용성 예상도 307

그림 4.17. 가스누출 조사장비 재난별 활용성 예상도 308

그림 4.18. 이동식 3차원 데이터 취득장비 재난별 활용성 예상도 309

그림 4.19. 저고도 정보취득 및 분석장비 재난별 활용성 예상도 310

그림 4.20. 재난조사 로보틱스 장비 재난별 활용성 예상도 311

그림 4.21. 재난위험성 평가장비 재난별 활용성 예상도 312

그림 4.22. 재난별 상대적 활용도 314

그림 4.23. 위치 기반 재난 현장 데이터 관리 방안 315

그림 4.24. MIT의 웨어러블 센서 316

그림 4.25. SERS 운용 개념도 317

그림 4.26. CLARITY 연구진의 가스 탐지 신발 318

그림 4.27. iROBOT사의 PackBot 319

그림 4.28. SENEKA 지상무인계측기기와 컨트롤 스테이션 320

그림 4.29. SENAKA 프로젝트의 "Best-price" 321

그림 4.30. KAIST에서 개발한 재난현장 대응 로봇 322

그림 4.31. Zebedee와 Zebedee를 이용해 3차원 데이터를 취득한 Peel Island 323

그림 4.32. 설문 메일 325

그림 4.33. 설문 2번 문항 통계 326

그림 4.34. 설문 3번 문항 통계 326

그림 4.35. 설문 4번 문항 통계 327

그림 4.36. 설문 5번 문항 통계 328

그림 4.37. 재난원인조사 첨단 기술 도출 과정 331

그림 4.38. 재난원인조사분석을 위한 장비 구축 및 활용 단계 제시 333

그림 4.39. 차량-IT 기반 고장 예측 기술 336

그림 4.40. GeoSensor 데이터 저장 및 관리기술 시스템 구조도 337

그림 4.41. 카메라-프로젝터기반 공간 상황 인지 기반 스마트 프로젝션 장치 플랫폼 및 장치 338

그림 4.42. 연계 운영 방안 개념도 340

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