KR101437417B1 - Volcanic disaster response system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화산재해 대응 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화산 지역에 대한 화산 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수 및 화산성 지진 등 각종 화산 재해 및 재난 상황을 실시간으로 시뮬레이션 및 모니터링하여 화산재해의 피해 예측 상황을 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파함과 동시에, 화산폭발에 대한 실시간의 관측 및 예보정보와 피해예측 데이터베이스에 사전 구축된 화산재해종류별 시나리오를 기반으로 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출하여 발생한 화산재해에 대해 신속히 대응 및 조치할 수 있는 화산재해 대응 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a volcanic ash countermeasure system, and more particularly, to a volcanic ash countermeasure system, and more particularly to a volcanic ash countermeasure system, It simulates and monitors various volcanic disasters and disasters such as acid floods and volcanic earthquakes in real time to disseminate the damage prediction situation of volcanic ash to the relevant institutions and the public at the same time, The present invention relates to an ash settlement system capable of quickly responding to and taking measures against ash settlement caused by deriving the most similar simulation results based on scenarios of ash types preliminarily constructed in the damage prediction database.
우리나라의 경우 화산재해에 대해 비교적 안전한 지역으로 인식되었으나, 최근 백두산 폭발에 대한 위험성을 제기하는 학자들 및 학계의 의견이 증가하고 있다. 우리나라의 화산지형은 신생대 제3기 말에서 제4기 초의 화산활동에 의해 형성된 것으로 보고 있으며, 백두산을 중심으로 만주까지 펼쳐진 개마고원과 추가령지구대의 용암대지 및 제주도, 울릉도, 추가령열곡 등의 지역이 있다. In Korea, it has been recognized as a relatively safe area for the volcanic ash, but the opinions of scholars and academics who are raising the risk of the explosion in Mt. The volcanic topography of Korea is believed to have been formed by volcanic activity from the end of the third to the fourth era of the Cenozoic era. The area around the Kauma Plateau extending to Mt. Paektu and the Lava Plateau of Yeonryeong-dong and Jeju Island, Ulleungdo, .
백두산 화산폭발 관련 연구사례를 살펴보면 독일의 세계적 화산학자인 한스 올리히 슈민케 박사팀은 북한 당국의 허가 아래 백두산의 지질을 조사해, 2000년 '화산학 회보'에 서기 969년 백두산이 대규모 폭발을 일으켜 960억의 분출물을 성층권인 25km 상공까지 뿜어 올려 함경도를 거쳐 1000km 이상 떨어진 동해와 일본 동북부 및 홋카이도까지 도달시켜 지구 기후에 상당한 영향을 끼쳤을 것이라 주장한 바 있다. A study by the German volcanologist Dr. Hans Olihshin Minke, a team of German volcanologists, investigated the geology of Mt. Paektu under the permission of the North Korean authorities. In 1996, the Mt. Paektu erupted in 969 AD. It has argued that it would have had a considerable impact on the Earth's climate by reaching the East Sea, which is more than 1000 km away from Hamkyeong Island, to the northeast of Japan and Hokkaido, by raising the 96 billionth eruption to 25 kilometers above the stratosphere.
또한, 귀정푸 중국 과학아카데미 연구원은 당시 불화수소 약 2억톤과 아황산가스 2천300만톤이 함께 나와 야생동물과 가축의 질식, 산성비, 나아가 성층권 오존층의 파괴도 일으킨 것으로 추정하였다. 이 외에도 치명적인 재해로서 화산쇄설류와 화쇄난류가 있는데 백두산 화산쇄설류는 분화구로부터 반경 35km에 걸쳐 3~83m 두께로 쌓여 있는 것으로 측정되고 있다. At the same time, the Chinese Academy of Science Academy of Guizhou Province estimated that about 200 million tons of hydrogen fluoride and 23 million tons of sulfur dioxide came together to cause the asphyxiation of the wild animals and livestock, the acid rain, and the destruction of the stratospheric ozone layer. In addition, there are volcanic ash and turbulent turbulence as fatal disasters, and Baekdusan volcanic ash accumulation is measured to be 3-83 m thick over a 35 km radius from the crater.
이러한 백두산은 900년대 대폭발이후 10여 차례 분화가 진행되어 왔고, 2002년부터 다시 활발하게 지각활동을 개시하여 매달 10~15차례 지진이 발생되는 것으로 관측되고 있으며, 지진파 측정결과 백두산 지하에는 거대한 마그마 방이 존재하여 고위험 활화산으로 분류되고 있다. It has been observed that 10 ~ 15 times of eruptions have occurred since the massive eruption in the 900s, and the eruption activity has been actively resumed since 2002, and 10 ~ 15 times of earthquakes have been observed every month. As a result of seismic wave measurements, And are classified as high-risk active volcanoes.
중국 국가지진국은 1999년 천지온천 북쪽에 천지화산관측소를 설립해 화산 모니터링 및 관련 연구를 수행하고 있으며, 천년전과 같은 최악의 폭발 시 중국과 북한, 일본 북부 및 남한 일부지역 등 약 70만에 피해를 입힐 것으로 예상하고 있다. 또한 일본 도호쿠대 다니구치 히로미쓰 명예교수는 2011년 3월 11일 동일본대지진의 영향으로 백두산이 20년 안에 분화할 확률이 99%에 달한다는 연구결과를 학회에 발표한 바 있으며, 우리나라도 최근 방재연구원을 중심으로 한 백두산 화산폭발 시뮬레이션 연구에서 폭발 8시간 후 화산재가 울릉도를 덮고 12시간 뒤에는 일본열도까지 진입하여 동북아 항공운항이 모두 마비되는 등 심각한 피해를 입히는 것으로 발표되었다. In 1999, the China National Bureau of Earthquake established the Tianjin Volcano Observatory in the northern part of the Tianji Hot Spring and conducted volcanic monitoring and related research. In the worst eruption like the one thousand years ago, it suffered about 700,000 damage in China, North Korea, northern part of Japan, To the US. Professor Emeritus Professor Hiromitsu Taniguchi of the Tohoku University of Japan announced the results of the study that the probability of the eruption of Mt. Paektu within 20 years due to the Great East Japan Earthquake on March 11, 2011 was reported to the Society. In Korea, A study on the Baekdusan volcano eruption simulation centered on the Baekdusan volcanic eruption simulation study revealed that the volcanic ash covered Ulleungdo 8 hours after the explosion and entered the Japanese Islands 12 hours later, causing serious damage to Northeast Asian air navigation.
남한의 경우 백두산으로부터 약 500~600km 떨어져 있기 때문에 근접재해의 영향에서는 벗어나 있지만 짙은 화산재에 따른 피해가 클 것으로 전망되고 있으며, 교통장애 및 항공장애, 농업과 축산업 피해, 제조업 피해, 수질오염 등의 환경피해 및 호흡기 등의 국민건강에서 심각한 영향을 끼칠 것으로 전망되고 있어 이에 대한 정보통합 및 대응시스템 구축의 필요성이 증대되고 있다. In South Korea, it is about 500 ~ 600km away from Mt. Paektu, so it is expected to be affected by the disaster but it is expected to be affected by the dark ash. It is expected that it will have serious impact on the public health such as damage and respiration, and the necessity of information integration and response system construction is increasing.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 화산 지역에 대한 화산 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수 및 화산성 지진 등 각종 화산 재해 및 재난 상황을 실시간으로 시뮬레이션 및 모니터링하여 화산재해의 피해 예측 상황을 즉각적으로 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파할 수 있는 화산재해 대응 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a volcanic ash, volcanic ash, volcanic ash, volcanic ash, volcanic ash, Simulates and monitors various volcanic disasters and disasters such as earthquakes, volcanic floods, and volcanic earthquakes in real time to provide an ash-resistant system capable of promptly and quickly spreading the damage prediction situation to relevant institutions and the public .
본 발명의 다른 목적은, 화산폭발에 대한 실시간의 관측 및 예보정보와 피해예측 데이터베이스에 사전 구축된 화산재해종류별 시나리오를 기반으로 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출하여 발생한 화산재해에 대해 신속하게 대응 및 조치할 수 있는 화산재해 대응 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and system for rapidly responding to and treating volcanic ash generated by deriving the most similar simulation results based on real-time observation and forecast information on volcanic eruption and scenarios of volcanic ash types preformed in the damage prediction database To provide a volcanic ash countermeasure system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템은, 다양한 화산재해별 시뮬레이션을 수행하여 피해를 예측할 수 있는 통합피해예측 모듈과; 상기 시뮬레이션 결과를 3차원 공간상에 시각적으로 가시화하여 보여주는 3차원 시각화 모듈과; 화산종류별 피해시나리오, 시뮬레이션된 결과 및 피해예측대응기준의 자료를 기반으로 피해영향평가와 상황관리, 긴급대응을 지원하는 의사결정지원모듈과; 피해예측시뮬레이션 및 의사결정지원에 필요한 다양한 자료를 저장 및 관리하는 피해예측 데이터베이스로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ash damage mitigation system comprising: an integrated damage prediction module capable of performing various ash simulation to predict damage; A three-dimensional visualization module for visually visualizing the simulation result on a three-dimensional space; A decision support module that supports damage assessment, situation management, and emergency response based on data of damage scenarios, simulated results, and damage prediction correspondence criteria for each type of volcano; And a damage prediction database for storing and managing various data necessary for damage prediction simulation and decision support.
여기서, 상기 의사결정지원 모듈을 웹기반 GIS(geographic information system) 로 관리하여 표현해주는 웹GIS 모듈을 더 포함함이 바람직하다.Here, it is preferable to further include a web GIS module for managing and expressing the decision support module with a web-based GIS (geographic information system).
또한, 상기 웹GIS 모듈은 화산재 전파 GUI(Graphical User Interface)를 지원하고, 화산분화 수준별 피난 지도를 지원할 뿐만 아니라 온라인 교육 및 화산재해 대응 메뉴얼을 지원함이 바람직하다.In addition, the web GIS module supports a graphical user interface (GUI), supports evacuation maps according to volcanic eruption level, and supports online education and volcanic ash resistant manuals.
또한, 상기 피해예측 데이터베이스에는 화산 폭발에 의한 재해 원인인 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산이류 상황, 화산성홍수 상황, 및 화산성 지진 상황에 대한 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보가 함께 저장되며, 상기 의사 결정 지원 모듈에 제공되는 피해예측 시나리오와 통계에 활용될 수 있는 비(非) GIS 정보도 저장됨이 바람직하다.In addition, the damage prediction database includes collected information on volcanic ash, volcanic ash, volcanic ash, volcanic flood, and volcanic ash cause of the volcanic eruption caused by the volcanic eruption, It is preferable that the GIS information of the area is stored together with the non-GIS information that can be utilized in the damage prediction scenario and the statistics provided to the decision support module.
또한, 상기 피해예측 데이터베이스에는 상기 통합피해예측 모듈 및 3차원 시각화 모듈을 통한 시뮬레이션 결과 내용도 실시간으로 저장됨이 바람직하다.In addition, it is preferable that the contents of simulation results through the integrated damage prediction module and the three-dimensional visualization module are also stored in real time in the damage prediction database.
또한, 상기 통합피해 예측 모듈은, 상기 피해예측 데이터베이스에 저장된 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산이류 상황, 화산성홍수 상황, 및 화산성 지진 상황에 대한 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 홍수/이류, 및 지진 피해상황을 실시간으로 기설정된 화산재해 종류별 시나리오를 기반으로 계산하여 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈을 더 포함함이 바람직하다.In addition, the integrated damage prediction module may include information on collection of volcanic ash, volcanic ash, volcanic flood, volcanic flood, and volcanic earthquake in the volcanic eruption area stored in the damage prediction database, And a simulation module for calculating and simulating the volcanic ash, flashes, flood / advection, and earthquake damage in the expected area of the volcanic hazard occurrence based on the GIS information of the expected area on the basis of the predetermined ash type scenario in real time desirable.
또한, 상기 의사결정지원모듈은 기상청, 지자체, 국가재난정보센터, 및 항공관제 시스템 등과 같은 유관기관 시스템에 전자 통신적으로 연결되고, 상기 피해예측 데이터베이스도 기상청, 국토부 및 환경부 등의 유관 기관 데이터베이스(DB)에 연결되어 공유됨이 바람직하다.In addition, the decision support module is electronically communicatively connected to a related institutional system such as a meteorological agency, a municipality, a national disaster information center, and an air traffic control system, and the damage prediction database is also stored in an associated institution database such as the Korea Meteorological Administration, (DB).
또한, 상기 의사결정지원모듈은 상기 통합피해 예측 모듈에 따른 화산 재해 예측 계산에 따라 화산재, 화쇄류, 화산성홍수, 화산성지진, 화산이류 등의 화산재해의 피해 예측 상황을 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파하는 역할을 수행함이 바람직하다.In addition, the decision support module can promptly estimate the damage prediction situation of the ash including volcanic ash, volcanic rock, volcanic flood, volcanic earthquake, and volcanic ash, according to the volcanic hazard prediction calculation according to the integrated damage prediction module, And to spread to the people.
또한, 상기 의사결정지원모듈은 화산폭발 예정지의 화산폭발에 대한 관측 및 예보정보는 기상청을 통해 직접 전송받거나 소방방재청의 국가재난관리시스템(NDMS)를 통해 간접전송받아 그 상황을 확인하고, 그 전송받은 관측 및 예보 정보와 피해예측 데이터베이스에 저장된 자료를 기반으로 화산재해종류별 시나리오기반 검색을 통해 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출함이 발람직하다.In addition, the above decision support module can receive the observation and forecast information about the volcanic eruption of the volcano eruption site directly or through the National Emergency Management System (NDMS) of the National Emergency Management Agency of the National Emergency Management Agency (NDMS) Based on the observation and forecast information received and the data stored in the damage prediction database, it is quite possible to derive the most similar simulation results from scenario-based searches by type of ash.
또한, 상기 의사결정지원모듈은 상기 시뮬레이션 모듈의 화산 재해 예측 계산을 바탕으로 오염물질의 이동시간 및 확산 농도를 예측하고 피해 상황 및 피해예측 상황을 실시간으로 유관기관 및 국민에 전달함이 바람직하다.In addition, the decision support module preferably predicts the movement time and the diffusion concentration of the pollutants based on the volcanic hazard prediction calculation of the simulation module, and delivers the damage situation and the damage prediction situation to the relevant authorities and the public in real time.
또한, 상기 의사결정지원모듈은 화산폭발에 대한 전조 및 폭발상황에 따른 위험을 사전에 분석하고, 이를 기초로 도시 지역별로 피난지도를 작성하는 지침을 포함하며, 상기 피난지도에서는 도시의 인구, 지형, 도로, 대형복합시설 등 대피가능 시설 등에 대한 다변량의 복합적 분석을 GIS 공간분석기법을 적용하여 처리하도록 함이 바람직하다.
In addition, the decision support module includes a guide for analyzing the risk of a volcano eruption according to a precursor and an explosion situation, and preparing an evacuation map for each city region on the basis of the information. In the evacuation map, It is desirable to apply a multivariate complex analysis on GIS spatial analysis techniques such as roads, large - scale complex facilities, etc.
본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템에 의하면, 화산 지역에 대한 화산 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 화산이류, 화산성홍수, 및 화산성 지진 등 각종 화산 재해 및 재난 상황을 실시간으로 시뮬레이션 및 모니터링하여 화산재해의 피해 예측 상황을 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파함과 동시에, 화산폭발에 대한 실시간의 관측 및 예보정보와 피해예측 데이터베이스에 사전 구축된 화산재해종류별 시나리오를 기반으로 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출하여 발생한 화산재해에 대해 신속히 대응할 수 있는 효과가 있다.
According to the volcanic ash countermeasure system according to the present invention, volcanic ash, volcanic ash, volcanic flood, and volcanic ash in the expected area of the volcanic disaster, based on the volcanic collection information on the volcanic area and the GIS information on the volcanic area, And real-time observation and forecasting information on volcanic eruption and damage prediction database, as well as to quickly predict the damage prediction situation of volcanic ash, by simulating and monitoring various volcanic disasters and disasters such as volcanic earthquakes, Based simulations are based on the pre-constructed ash-type scenarios, and it is possible to respond quickly to the ash settlement caused by the simulation results.
도 1은 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 전체적인 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 통합피해 예측 모듈의 처리 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 3차원 시각화 모듈을 통해 3차원 공간상에 시각적으로 가시화하여 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 의사결정 시스템에 적용된 한반도 화산재해 지도이다.1 is an overall block diagram of a volcanic ash solution system according to the present invention.
2 is a processing block diagram of the integrated damage prediction module of the ash solution system according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the visualization of the visualization on the three-dimensional space through the three-dimensional visualization module of the ash-resistant system according to the present invention.
FIG. 4 is a map of the Korean peninsula ashes applied to a decision system of a volcanic ash countermeasure system according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세히 살펴본다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a volcanic ash solution system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 전체적인 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 통합피해 예측 모듈의 처리 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 3차원 시각화 모듈을 통해 3차원 공간상에 시각적으로 가시화하여 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템의 의사결정 시스템에 적용된 한반도 화산재해 지도로서, 편의상 함께 설명하기로 한다.FIG. 1 is a block diagram of an ash-resistant system according to the present invention. FIG. 2 is a processing block diagram of an integrated damage prediction module of the ash-resistant system according to the present invention. FIG. 4 is a map of a Korean peninsula ash map applied to a decision system of a volcanic ash countermeasure system according to the present invention, and will be described for the sake of convenience.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템(100)은, 다양한 화산재해별 시뮬레이션을 수행하여 피해를 예측할 수 있는 통합피해예측 모듈(10)과, 상기 시뮬레이션 결과를 3차원 공간상에 시각적으로 가시화하여 보여주는 3차원 시각화 모듈(20)과, 화산재해시 종류별 피해시나리오, 시뮬레이션된 결과 및 피해예측대응기준 등의 자료를 기반으로 피해영향평가와 상황관리, 긴급대응을 지원하는 의사결정지원모듈(30)과, 상기 의사결정지원 모듈(30)을 웹기반 GIS로 관리하여 표현해주는 웹GIS 모듈(40)과, 상기 피해예측시뮬레이션 및 의사결정지원에 필요한 다양한 자료(피해 시나리오 및 피해 예측 대응기준 등)를 저장 및 관리하는 피해예측 데이터베이스(50)로 크게 이루어진다.As shown in the figure, the ash
여기서, 상기한 웹GIS 모듈(40)은 GIS(지리정보시스템; geographic information system) 기반으로 지형, GIS DB 레이어 상에 화산재재해 관련 개체 정보를 3차원으로 표현하는 역할을 수행하는 프로그램이다.Here, the
이러한 웹GIS 모듈(40)은 화산재 전파 GUI(Graphical User Interface) 및 피해 예측 데이터 베이스를 지원 및 표출하고, 화산분화 수준별 피난 지도를 지원할 뿐만 아니라 온라인 교육 및 대응 메뉴얼도 지원하는 역할을 수행한다. The
한편, 화산분화에 따른 피해 예측을 위해서는 상기 통합피해예측 모듈(10) 및 3차원 시각화 모듈(20)을 통해 시뮬레이션을 통한 피해범위가 미치는 영향권의 정의가 선행되어야 하며, 이에 따라 필요한 DB 즉, 피해예측 데이터베이스(50)가 도출되어야 하며, 본 발명에 따른 피해예측 데이터베이스(50)에는 화산 폭발에 의한 재해 원인인 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산성이류 상황, 화산성홍수 상황, 및 화산성 지진 상황에 대한 수집 정보가 미리 저장되고, 또한 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보(영상 및 지도 등)가 함께 저장되어진다.In order to predict the damage caused by the volcanic eruption, the definition of the influence of the damage range through the simulation should be preceded through the integrated
상기 GIS 정보에는 대표적으로 인구분포 및 시설물 DB가 확보되어야 하며, 예측되는 화산 재해 형태로 보아 건축행정정보DB(세움터), 접근불능지역 지리정보DB, 인구분포도, 도로/철도공간DB, 항공기 노선도, 토지피복도, 도시계획도, 토지이용계획도, 변전소 및 발전설비, 수자원공간정보(수계, 유역도, 상수원보호구역, 수변구역 등), 지하시설물 DB(상하수도DB), 영상지도 및 수치표고자료 등의 다양한 공간정보 DB가 포함됨은 물론이다.In the GIS information, the population distribution and the facility DB should be secured, and the construction administrative information DB, the inaccessible area geographic information DB, the population distribution map, the road / rail space DB, the air route map, (Water, watershed, water source protection zone, waterside area, etc.), underground facility DB (water supply and drainage DB), video map and numerical elevation data, etc. A variety of spatial information DBs are included.
또한, 상기 피해예측 데이터베이스(50)에는 상기한 GIS 정보 및 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산성 이류 사황, 화산성 홍수 상황, 및 지진 상황에 대한 수집 정보 외에도 의사 결정 지원 모듈(30)에 제공되는 피해예측 시나리오와 통계에 활용될 수 있는 비(非) GIS 정보도 포함될 수 있다.In addition, the
아울러, 상기 피해예측 데이터베이스(50)에는 상기한 통합피해예측 모듈(10) 및 3차원 시각화 모듈(20)을 통한 시뮬레이션 결과 내용도 실시간으로 저장된다.Simulation results of the integrated
상기한 통합피해 예측 모듈(10)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피해예측 데이터베이스(50)에 저장된 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산성 홍수 상황, 화산성 이류 상황 및 화산성 지진 상황에 대한 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 화산성이류, 화산성홍수 및 화산성지진 피해상황을 실시간으로 기설정된 화산종류별 시나리오를 기반으로 계산하여 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈(11)을 더 포함한다.As shown in FIG. 2, the integrated
이러한 시뮬레이션 모듈(20)을 통해 실시간으로 계산된 결과는, 도 3에 도시된 바와 같이, 3차원 시각화 모듈(20)을 통해 3차원 공간상에 시각적으로 화산재종류별로 가시화하여 보여준다.As shown in FIG. 3, the results calculated in real time through the
한편, 3차원 시각화 모듈(20)은 효율적인 화산재해 시각화 프로그램 개발을 위해 시뮬레이션 결과 데이터를 효과적인 방법으로 컴퓨터 그래픽 상에 3차원으로 표현하는 방법론적 알고리즘 구성으로 만들어진다. 상기한 화산 재해 시뮬레이션의 3차원 가시화는 화산재, 화산류, 화산성 이류 등 시뮬레이션 시간, 모델링 방법, GIS 좌표로 구성된 재해 모델 결과물을 기본으로 하여 사용자가 보다 직관적으로 재해 시뮬레이션 결과를 접할 수 있는 도구를 제공하는데 중요한 요소라고 할 수 있다. Puff, FLEXPART, Fall3D 등의 확산 모델과 WRF 등의 기상모델을 통해 방대한 화산재 확산 모델 결과물을 접할 수 있으며, 이에 대한 실시간 시각화란 재해 시뮬레이션 결과 데이터를 사용자의 위치 이동에 따라 반응하여 제한된 시간 내에 원시 데이터의 손실 없이 PC 화면상에 표현하는 것을 의미한다. 재해 시뮬레이션 결과물 렌더링을 위해 데이터양에 따라 피라미드식 상관관계를 구축하고 레벨별 입자의 상세도를 부여하여 표현 단위를 조절 가능하게 한다. 하위 노드 입자 조각의 메모리 로딩 여부를 체크하기 위해 계층적 구조의 3차원 공간 분할 데이터를 구축한다. 데이터 구축 시 대용량 데이터는 메모리기반 로딩이 불가능하므로 비메모리 방식으로 구축하되 데이터 접근 속도를 최적화하기 위한 인덱스를 생성한다.Meanwhile, the three-
물론, 상기한 통합피해 예측 모듈(10)의 시뮬레이션 모듈(11)과 3차원 시각화 모듈(20)에 의해 실시간 및 단계적으로 계산 및 가시화된 피해예측 시뮬레이션 데이터는 실시간으로 피해예측 데이터베이스(50)에 저장되어 진다.Of course, the damage prediction simulation data calculated and visualized in real time and stepwise by the
상기한 의사결정지원모듈(30)은 통합피해 예측 모듈(10)의 실시간 또는 경과시간에 따른 시뮬레이션 결과에 따라 대응 조치를 지원하는 역할을 수행한다.The
즉, 상기한 의사결정지원모듈(30)은 통합피해 예측 모듈(10)의 시뮬레이션 결과를 토대로 기설정된 화산종류별 피해시나리오 및 피해예측대응기준 등에 따라 피해영향평가와 상황관리, 긴급대응을 지원하는 역할을 수행한다.In other words, the above-described
여기서, 상기한 의사결정지원모듈(30)은 기상청, 지자체, 국가재난정보센터, 및 항공관제 시스템 등과 같은 유관기관 시스템에 전기 통신적으로 연결되어 있을 뿐만 아니라, 피해예측 데이터베이스(50)도 기상청, 국토부 및 환경부 등의 유관 기관 DB에 연결되어 공유되어 있음으로 피해예측 상황 및 긴급대응 조치를 유관기관 및 국민에게 실시간으로 즉각 전달할 수 있게 된다.Here, the
따라서, 상기한 의사결정지원모듈(30)은 상기 통합피해 예측 모듈(10)에 따른 화산 재해 예측 계산에 따라 화산재, 화쇄류, 화산성홍수, 화산성지진, 화산성 이류 등의 화산재해의 피해 예측 상황을 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파하는 역할을 수행할 수 있게 된다. 또한, 화산폭발에 대한 관측 및 예보정보는 기상청을 통해 직접 전송받거나 소방방재청의 국가재난관리시스템(NDMS)를 통해 간접전송받아 상기 의사결정지원 모듈(30)에서 그 상황을 확인하고, 전송받은 자료와 피해예측 데이터베이스(50)에 저장된 자료를 기반으로 화산재해종류별 시나리오기반 검색을 통해 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있게 된다.Therefore, the above
또한, 실시간 시뮬레이션 모듈(11)의 화산 재해 예측 계산을 바탕으로 오염물질의 이동시간 및 확산 농도를 예측하고 피해 상황 및 피해예측 상황을 실시간으로 유관기관 및 국민에 전달하게 된다.In addition, based on the volcanic hazard prediction calculation of the real-
아울러, 상기한 의사결정지원모듈(30)은 상기한 시뮬레이션 모듈(11)에 따른 화산 재해 예측 계산에 따라 사전구축된 시나리오를 기반으로 피해 대응 전략을 세워 유관기관 및 국민에 즉각적으로 전달하여 화산 재해에 대응할 수 있도록 한다.In addition, the above-mentioned
더구나, 상기한 의사결정지원모듈(30)은 화산폭발에 대한 전조 및 폭발상황에 따른 위험을 사전에 분석하고, 이를 기초로 도시 지역별로 피난지도를 작성하는 지침을 포함한다. 피난지도에서는 도시의 인구, 지형, 도로, 대형복합시설 등 대피가능 시설 등에 대한 다변량의 복합적 분석을 GIS 공간분석기법을 적용하여 처리하도록 한다. 우선, 화산 폭발로 인해 많은 경제적 피해가 있는 도시지역을 샘플로 공간분석을 수행하고, 이를 기초로 화산 위험지도 작성의 주요요소를 도출한다. 도출된 요소를 사회/경제적 요인, 도시의 크기 혹은 구조(신도시, 구도심 등) 등의 요소에 따라 재분류 작업을 수행하고, 이를 기초로 화산위험지도 (도 4 참조) 및 피난경로 탐색의 주요요소를 지침형태로 제시토록 한다.In addition, the above-described
이상의 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 지나지 않는바, 다양한 변형이 있을 수 있다. 하지만, 이들 변형이 본 발명의 기술사상에 포함된다면 본 발명의 권리범위 내에 있다 해야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위를 통해 당업자에게 쉽게 파악될 수 있다.The above description is only one preferred embodiment of the present invention, and various modifications may be made. However, these modifications should be within the scope of the present invention if they are included in the technical idea of the present invention, and the scope of the present invention can be easily grasped by those skilled in the art through the following claims.
100: 본 발명에 따른 화산재해 대응 시스템
10: 통합피해예측 모듈 11: 시뮬레이션 모듈
20: 3차원 시각화 모듈 30: 의사결정지원모듈
40: 웹GIS 모듈 50: 피해예측 데이터베이스100: Ash-resistant system according to the present invention
10: Integrated damage prediction module 11: Simulation module
20: 3D visualization module 30: Decision support module
40: Web GIS module 50: damage prediction database
Claims (11)
상기 시뮬레이션 결과를 3차원 공간상에 시각적으로 가시화하여 보여주는 3차원 시각화 모듈과,
화산종류별 피해시나리오, 시뮬레이션된 결과 및 피해예측대응기준의 자료를 기반으로 피해영향평가와 상황관리, 긴급대응을 지원하는 의사결정지원모듈과,
피해예측시뮬레이션 및 의사결정지원에 필요한 다양한 자료를 저장 및 관리하는 피해예측 데이터베이스로 이루어지며,
상기 의사결정지원모듈은 화산폭발에 대한 전조 및 폭발상황에 따른 위험을 사전에 분석하고, 이를 기초로 도시 지역별로 피난지도를 작성하는 지침을 포함하며, 상기 피난지도에서는 도시의 인구, 지형, 도로, 대피가능 시설에 대한 다변량의 복합적 분석을 GIS 공간분석기법을 적용하여 처리하며,
상기 피난지도를 작성하는 지침은, 화산 폭발로 인해 피해가 있는 도시지역을 샘플로 공간분석을 수행하고, 이를 기초로 화산 위험지도 작성의 주요 요소를 도출하고, 도출된 요소를 도시의 크기 혹은 구조에 따라 재분류 작업을 수행하고, 이를 기초로 화산위험지도 및 피난경로 탐색의 주요요소를 지침 형태로 작성한 것임을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.An integrated damage prediction module capable of predicting damages by performing various ash simulation,
A three-dimensional visualization module for visually visualizing the simulation result on a three-dimensional space,
Decision support module supporting damage assessment, situation management and emergency response based on data of damage scenario, simulated result and damage prediction correspondence criterion by type of volcano,
It consists of a damage prediction database that stores and manages various data needed for damage prediction simulation and decision support.
The decision support module includes a guide for preliminarily analyzing the risk associated with the volcanic eruption and the explosion situation and preparing an evacuation map for each urban area on the basis of the information. The evacuation map includes a population, a terrain, a road , Multivariate multivariate analysis of evacuation facilities is applied by applying GIS spatial analysis method,
The guideline for preparing the evacuation map is to analyze the urban areas affected by the volcanic eruption as a sample and to identify the main elements of the volcanic hazard map creation based on the analysis, , The volcanic hazard mapping system and the main elements of the evacuation route search are written in the form of a guide.
상기 의사결정지원 모듈을 웹기반 GIS(geographic information system) 로 관리하여 표현해주는 웹GIS 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.The method according to claim 1,
And a Web GIS module for managing and expressing the decision support module with a web-based GIS (geographic information system).
상기 웹GIS 모듈은 화산재 전파 GUI(Graphical User Interface)를 지원하고, 화산분화 수준별 피난 지도를 지원할 뿐만 아니라 온라인 교육 및 화산재해 대응 메뉴얼을 지원하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.3. The method of claim 2,
The web GIS module supports a graphical user interface (GUI) and supports evacuation maps for different volcanic eruption levels, as well as online training and manuals for handling volcanic ash.
상기 피해예측 데이터베이스에는 화산 폭발에 의한 재해 원인인 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산성 이류 상황, 화산성 홍수 상황, 및 지진 상황에 대한 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보가 함께 저장되며, 상기 의사 결정 지원 모듈에 제공되는 피해예측 시나리오와 통계에 활용될 수 있는 비(非) GIS 정보도 저장되는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.The method according to claim 1,
The damage prediction database includes collected information on volcanic ash, volcanic ash, volcanic advection, volcanic flood, and earthquake as well as GIS information on volcanic eruption occurrence areas And the non-GIS information that can be used in the statistics are also stored.
상기 피해예측 데이터베이스에는 상기 통합피해예측 모듈 및 3차원 시각화 모듈을 통한 시뮬레이션 결과 내용도 실시간으로 저장되는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.5. The method of claim 4,
And the contents of the simulation results through the integrated damage prediction module and the three-dimensional visualization module are also stored in real time in the damage prediction database.
상기 통합피해 예측 모듈은, 상기 피해예측 데이터베이스에 저장된 화산 폭발 예정 지역의 화산재 상황, 화쇄류 상황, 화산성 이류 상황, 화산성 홍수 상황, 및 지진 상황에 대한 수집 정보와 화산 재해 발생 예상지역의 GIS 정보를 토대로 상기 화산 재해 발생 예상지역의 화산재, 화쇄류, 화산성 이류, 화산성 홍수, 및 지진 피해상황을 실시간으로 기설정된 화산재해 종류별 시나리오를 기반으로 계산하여 시뮬레이션하는 시뮬레이션 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the integrated damage prediction module is configured to collect information on the volcanic ash, volcanic state, volcanic advection, volcanic flood, and earthquake in the volcanic eruption area stored in the damage prediction database, And a simulation module for calculating and simulating the volcanic ash, volcanic ash, volcanic advection, volcanic flood, and earthquake damage in the expected area of the volcanic hazard occurrence based on the information on the basis of the preset ash type scenario in real time Features ash response system.
상기 의사결정지원모듈은 유관기관 시스템에 전자 통신적으로 연결되고, 상기 피해예측 데이터베이스도 유관기관 데이터베이스(DB)에 연결되어 공유되는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the decision support module is connected to the related institutional system electronically, and the damage prediction database is also connected to the related institution database (DB).
상기 의사결정지원모듈은 상기 통합피해 예측 모듈에 따른 화산 재해 예측 계산에 따라 화산재, 화쇄류, 화산성홍수, 화산성지진 및 화산성 이류의 화산재해의 피해 예측 상황을 신속하게 유관기관 및 국민에게 전파하는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.8. The method of claim 7,
The decision support module can promptly estimate the damage prediction situation of the ash due to the volcanic ash, volcanic ash, volcanic flood, volcanic earthquake and volcanic ash, according to the volcanic hazard prediction calculation according to the integrated damage prediction module Wherein the ash-resistant system performs the function of propagating the ash.
상기 의사결정지원모듈은 화산폭발 예정지의 화산폭발에 대한 관측 및 예보정보는 기상청을 통해 직접 전송받거나 소방방재청의 국가재난관리시스템(NDMS)를 통해 간접전송받아 그 상황을 확인하고, 그 전송받은 관측 및 예보 정보와 피해예측 데이터베이스에 저장된 자료를 기반으로 화산재해종류별 시나리오기반 검색을 통해 가장 유사한 시뮬레이션 결과를 도출하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.The method according to claim 6,
The decision support module can be used for monitoring and forecasting the volcanic eruption of a volcano eruption site by directly receiving it through the Korea Meteorological Agency or indirectly receiving it through the National Emergency Management System (NDMS) of the National Emergency Management Agency, And based on the data stored in the prediction information database and the damage prediction database, the most similar simulation results are derived through the scenario-based search for each type of ash.
상기 의사결정지원모듈은 상기 시뮬레이션 모듈의 화산 재해 예측 계산을 바탕으로 오염물질의 이동시간 및 확산 농도를 예측하고 피해 상황 및 피해예측 상황을 실시간으로 유관기관 및 국민에 전달하는 것을 특징으로 하는 화산재해 대응 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the decision support module predicts the movement time and the diffusion concentration of the pollutant based on the calculation of the volcanic hazard prediction of the simulation module and transmits the damage situation and the damage prediction situation to the related organizations and the citizens in real time. Supported systems.
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