KR102057697B1 - 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 독립적으로 운영되던 다양한 수재해 관련 알고리즘을 모듈화하여 통합 구성하고 이러한 알고리즘 모듈의 수행 효율을 높이도록 하여 분석에 필요한 자원을 줄이고 다양한 알고리즘 모듈의 융합과 스케줄링을 통해 수재해 분석 효율을 높이면서 확장이 용이한 개방성을 가질 수 있도록 한 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치에 관한 것으로서, 수재해 분석을 위해 다양하게 수집되는 방대한 관측 자료들을 교차 사용하는 복수의 알고리즘 모듈들을 통합하여 연계 분석을 수행할 수 있도록 하는 플렛폼 시스템을 제공하면서 각 알고리즘 모듈들에 포함된 전처리들 중 중복되는 것을 별도로 수행하도록 하여 부하를 줄이고, 전처리와 각 알고리즘 모듈의 수행 상황을 통해 연계 수행을 위한 산출물 생성 완료나 사용할 입력자료의 갱신 여부를 간편하게 확인하여 중복 확인 부하를 줄임으로써 시스템 효율성을 높여 분석 속도와 시스템 자원의 사용 효율을 높이고, 증설 시점을 늦추면서 운영 비용을 줄일 수 있는 효과가 있음과 아울러 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치{Integrated analyzing apparatus for water disaster using algorithm module combination}

본 발명은 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 독립적으로 운영되던 다양한 수재해 관련 알고리즘을 모듈화하여 통합 구성하고 이러한 알고리즘 모듈의 수행 효율을 높이도록 한 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치에 관한 것이다.

다양한 국가 기관과 연구 기관에서 기상 정보와 위성 정보 및 지리 정보를 토대로 수재해에 대한 분석과 예보를 수행하고 있다.

이러한 각 기관들의 연구자들은 각자 자신의 알고리즘을 개발하고 이를 지속적으로 개선하면서 그 결과를 분석하고 공유하는 등 수재해에 대한 피해를 방지하고 보다 정확한 예측과 파급 효과를 분석하고 있다.

이러한 기관들 중에서 일부 기관은 독자적이거나 복수의 기관이 모여서 기 개발된 여러 종류의 알고리즘들을 단일 알고리즘 서버에 구축한 후 복수의 알고리즘을 통해 산출되는 정보들을 수집하고, 여러 알고리즘을 통해 얻어진 결과를 다른 알고리즘을 통해 분석하는 등 분석 성능을 개선하기 위해 노력하고 있다.

하지만, 이러한 기존 재해 알고리즘 통합 구성의 경우 개별 알고리즘을 통합하여 구성한 후 상호작용을 하는 것에만 초점이 맞추어져 있어 복합적 분석은 가능하지만, 중복 처리되는 데이터나 중복 수행되는 자료 처리 과정이 많아 자원의 낭비가 심하고 연산 속도가 느리며, 각 알고리즘 간의 상호 연계성이 부족하여 이들을 연계하기 위한 구성이 복잡한 실정이다. 또한, 여러 기관의 알고리즘들이 통합되는 경우 기관이나 연구자별로 상이한 자료처리 방식에 의해 이를 통합하기 위한 자료처리 시스템의 복잡도가 높아지며 이러한 복잡도에 의해서 일정 수준 이상이 되면 모니터링이나 효율화가 어려운 문제가 발생하게 된다.

도 1은 종래 통합 분석 시스템의 구성예를 보인 것이다.

다양한 종류의 관측 자료 제공부(10)가 제공하는 자료들을 알고리즘 서버(20)에 포함된 복수의 알고리즘 처리부가 수신하여 처리하는 구성으로서, 관측 자료 제공부(10)는 자체 수집 관측 자료와 외부 서버에서 제공하는 관측 자료를 수집하여 알고리즘 서버(20)에서 요청할 경우 제공하며, 알고리즘 서버(20)에는 복수의 알고리즘 처리부가 구성되는데, 각 알고리즘 처리부는 관측 자료를 수집하여 전처리하는 구성들과 알고리즘 실행 후 이들을 다른 알고리즘에서 사용할 수 있는 다양한 결과로 산출 결과를 제공하는 구성들을 각각 개별적으로 구비하고 있다.

이와 같이 각각의 알고리즘 처리부는 그 개발 기관이나 연구자들마다 그 구성이 상이할 수 있으며, 이러한 상이한 기관이나 연구자들은 각각 자신만의 자료처리 방식을 사용하며, 연구자라는 집단의 특성 상 높은 소프트웨어 개발 수준을 요구하는 효율적 산출 정보 생성에 시간과 노력을 기울이기 보다는 연구와 분석에 필요한 정보들 자체에만 관심이 있어 자료 관리 효율이 낮더라도 가급적 간단한 방식으로 산출 결과를 출력하는 구성을 사용하고 있다. 따라서, 알고리즘 별로 자료 처리 방식이 다를 수 있고, 산출 자료 역시 정보만 나열되는 방식이어서 통합적인 자료 처리나 알고리즘 간 자료 연계 등이 쉽지 않다.

나아가, 이러한 알고리즘 서버의 구성을 확장하여 다양한 기관과 연구자들의 개발 알고리즘을 통합 구성하고, 이들간의 연계를 통해 분석 결과를 융합하거나 복수의 알고리즘 산출물을 입력으로 이용하는 분석 알고리즘들을 구성할 경우 이러한 알고리즘의 통합과 입출력 자료의 표준화, 각 알고리즘의 처리 상황 모니터링, 다단계 분석을 위한 입력자료와 산출자료의 일자나 버전 확인 등을 지원하기 위한 구성이 대단히 복잡해지게 된다.

따라서, 처음부터 통합 시스템에 대한 표준 구성을 마련하고, 다양한 기관이나 연구자가 개발 알고리즘을 해당 시스템을 위한 것으로 모듈화하면서 표준 입출력을 사용하거나 적어도 표준 입출력으로 용이하게 변환될 수 있는 방식의 입출력을 사용하도록 하며, 알고리즘 수행 프로그램 소스 역시 통합 관리를 위해 표준화된 개발 언어 들로 통일하기 위해 포팅하는 과정을 거치도록 함으로써 전체적인 시스템을 재해 분석에 적합한 개방형 플랫폼 형식으로 구성할 수 있다.

도 2는 이러한 방식의 예로서 수재해 분석 플랫폼의 개념도를 보인 것이다. 도시된 바와 같이 수재해에 관련된 분석을 위한 다양한 알고리즘들을 모듈화하여 구성하고, 표준화 자료 포맷 변환 구성과 데이터 분산 관리 구성을 갖춘 자료 처리 시스템(100)과 이러한 자료 처리 시스템(100)과 연동하여 자료 처리 시스템(100)에서 분석된 산출물들을 수신하여 이를 종류별로 구분한 후 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하는 자료 통합 관리 시스템(200)으로 구성된다.

비록 도시된 개념적 구성은 단순해 보이지만 실질적으로 다양한 개별 연구자들이 고유하게 개발한 알고리즘을 효율적으로 모듈화하는 것도 어렵고, 이러한 개발 알고리즘의 개선이나 연구 단계에서 지속적인 변형이 발생할 수 있으며, 특히, 여러 알고리즘들이 상호 입출력을 참조하면서 연계되어 수행되어야 하는 경우에 대한 관리도 쉽지 않은 실정이다. 나아가, 이러한 각 알고리즘 모듈들은 실질적인 핵심 처리 구성 외에도 이러한 핵심 처리를 위해 수집 기상 정보를 전처리하는 구성들도 다수 존재하므로 이러한 전처리 중복에 따른 연산과 저장공간, 전력 및 시간에 대한 낭비 문제가 발생하는 등 효율화 부분에서는 개선되어야 하는 부분이 다수 존재하는 실정이다.

결국, 기존 통합 방재 시스템이나 기존의 통합 재해 분석 시스템들은 다양한 환경 정보를 통합적으로 분석하여 그 결과를 산출한 후 이를 통해 다양한 정보를 활용하여 재해에 대응하는 것을 목적으로 하였지만, 이를 실질적으로 구현하기 위한 통합 시스템 자체의 특정에 맞는 최적화나 효율성 증대에 대한 연구는 미진한 상황이다.

예컨대 수재해 분석을 위한 통합 시스템의 경우 십여가지의 알고리즘을 통합하여 구성하더라도 수백개의 분산처리 연산 코어가 필요하고, 수십~수백 테라바이트급 저장공간이 필요한 상황이다. 나아가, 이들 중 하나의 알고리즘이 수행되는 과정에서 중간 산출물로 수십 테라바이트의 저장 공간이 필요할 뿐만 아니라 수백개의 연산 코어가 할당되어야 하며, 이러한 각 알고리즘들이 연동되기 위해 다른 알고리즘의 수행 상황을 지속적으로 확인하는 과정에서 많은 시스템 자원들이 낭비되고 있는 실정이므로 더 많고 복잡한 알고리즘들이 탑재될 것이 예상되는 환경에서 이러한 각 알고리즘 모듈의 연동이나 성능 개선을 위한 시스템 효율화가 절실한 상황이다.

한국공개특허 제10-2014-0110566호 [화산재해 대응 통합 플랫폼 아키텍쳐 시스템] 한국 등록특허 제10-1219176호 [재난 방지용 통합관리 제어 시스템]

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 수재해 분석을 위해 다양하게 수집되는 방대한 관측 자료들을 교차 사용하는 복수의 알고리즘 모듈들을 통합하여 연계 분석을 수행할 수 있도록 하는 플렛폼 시스템을 구성할 경우 각 알고리즘 모듈들에 포함된 전처리들 중 중복되는 것을 별도로 수행하도록 하여 부하를 줄이고, 전처리와 각 알고리즘 모듈의 수행 상황을 통해 연계 수행을 위한 산출물 생성 완료나 사용할 입력자료의 갱신 여부를 간편하게 확인하여 중복 확인 부하를 줄임으로써 시스템 효율성을 높이도록 한 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치는 자료제공 서버로부터 제공되는 관측 자료를 수집하여 표준화된 입력자료 형태로 변환하는 자료처리 표준화부와, 수재해 분석을 위해 독립적으로 동작하거나 연계하여 동작하는 복수의 알고리즘 모듈이 포함된 알고리즘 모듈부와, 자료처리 표준화부가 제공하는 관측 자료 중 복수의 알고리즘 모듈에서 공통적으로 사용되는 전처리 과정을 수행하여 관련 알고리즘 모듈에 제공하고 입력자료와 알고리즘 모듈의 산출자료에 대한 생성 시간을 별도의 시간정보로 관리하는 알고리즘 수행부를 포함한다.

일례로서, 알고리즘 수행부는 자료 처리 표준화부에서 제공되는 입력자료를 수신하여 이를 필요로 하는 알고리즘 모듈에 제공하는 입력자료 관리부와; 입력자료 관리부의 입력자료를 복수의 알고리즘 모듈에서 공통적으로 필요로 하는 전처리를 수행하여 전처리 산출자료를 생성하는 통합 전처리부를 포함할 수 있다.

일례로서, 알고리즘 수행부는 입력자료와 산출자료에 대한 생성 시점에 대한 정보를 별도로 저장하며 개방된 접근성을 가지는 시간정보 저장부와; 입력자료 관리부와 통합 전처리부에 따른 입력자료나 전처리 산출자료에 대한 생성 시점을 확인하여 시간정보 저장부에 저장하는 시간 관리부와; 상기 각 알고리즘 모듈에 삽입되어 수행 전 상기 시간정보 저장부를 확인하고, 산출자료 생성 완료 시점에 산출자료 생성 시간을 시간정보 저장부에 등록하는 모듈 내 시간 관리부를 포함할 수 있다.

일례로서, 각 알고리즘 모듈은 연계되는 선행 알고리즘 모듈의 산출물 생성 시간을 상기 시간정보 저장부를 통해 확인하는 것으로 선행 알고리즘 수행 확인 없이 알고리즘 수행 여부를 결정할 수 있다.

일례로서, 시간정보 저장부는 입력자료명과 시간정보로 구성되는 입력자료 시간정보 파일과 산출자료명과 시간정보로 구성되는 산출자료 시간정보 파일을 포함할 수 있다.

일례로서, 각 알고리즘 모듈은 수행 전 시간정보 저장부를 확인하여 자신이 사용할 입력자료의 존재와 시간을 확인하여 사용할 대상이 맞는 경우 별도의 입력자료 확인 없이 알고리즘 수행을 시작할 수 있고, 각 알고리즘 모듈은 수행 전 시간정보 저장부를 확인하여 자신이 사용할 전처리 산출자료의 존재와 시간을 확인하여 사용할 대상이 맞는 경우 별도의 전처리 산출자료 확인 없이 알고리즘 수행을 시작할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치는 수재해 분석을 위해 다양하게 수집되는 방대한 관측 자료들을 교차 사용하는 복수의 알고리즘 모듈들을 통합하여 연계 분석을 수행할 수 있도록 하는 플렛폼 시스템을 제공하면서 각 알고리즘 모듈들에 포함된 전처리들 중 중복되는 것을 별도로 수행하도록 하여 부하를 줄이고, 전처리와 각 알고리즘 모듈의 수행 상황을 통해 연계 수행을 위한 산출물 생성 완료나 사용할 입력자료의 갱신 여부를 간편하게 확인하여 중복 확인 부하를 줄임으로써 시스템 효율성을 높여 분석 속도와 시스템 자원의 사용 효율을 높이고, 증설 시점을 늦추면서 운영 비용을 줄일 수 있는 효과가 있음과 아울러 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 수재해 통합 분석 시스템의 구성예를 보인 것이다.
도 2는 개선된 수재해 분석 플랫폼의 개념도를 보인 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수재해 분석 플랫폼의 수재해 통합 자료 처리 장치의 구성을 보인 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수재해 통합 자료 처리 장치를 이용한 융합 분석 결과의 예시를 보인 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수재해 통합 자료 처리 장치의 구성을 보인 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시간 정보 관리 방식의 적용 필요성을 설명하기 위한 종래의 시간 확인 방식의 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시간 정보 관리 방식의 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모듈 내 시간 관리부의 적용 방식을 보인 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 시간정보 저장부의 입력자료 시간정보 파일의 내용 일부를 보인 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 시간정보 저장부의 산출자료 시간정보 파일의 내용 일부를 보인 것이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

특히, 이하 본 발명의 실시예에서 설명하는 수재해 통합 자료 처리 장치는 단일 서버에 구성되는 것일 수 있으나, 메인 서버와 복수의 연동되는 병렬 연산부로 구성될 수 있으며, 입력자료와 산출자료를 임시 저장하기 위한 대용량 저장부를 포함할 수 있다. 예시적으로 본 발명의 실시예에서 언급되는 알고리즘 모듈부를 포함하는 알고리즘 수행부는 리눅스 서버에 구성되며, 필요시 연산량 증가를 위한 복수의 병렬 컴퓨터를 포함하여 구성될 수 있다.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수재해 분석 플랫폼의 수재해 통합 자료 처리 장치의 구성을 보인 것이다. 도시된 바와 같이 자료 제공 서버(50)는 관측 자료를 수집하여 제공하는 것으로, 수재해에 관련된 레이더 관측 자료, 자동기상 관측 장비(Automatic Weather Station:AWS), 종관기상관측장비(Automated Surface Observing System:ASOS), 각종 위성 관측 자료, 지리 관측 자료 등을 수집한 후 적절한 시점에 이러한 자료들을 수재해 통합 자료 처리 장치(300)에 제공한다.

수재해 통합 자료 처리 장치(300)는 도시된 바와 같이 크게 자료 처리 표준화부(310), 알고리즘 모듈부(330)를 포함하는 알고리즘 수행부(320) 및 알고리즘 수행부(320)를 통해 적절한 알고리즘 모듈 조합으로 원하는 결과를 원하는 시점에 대해 얻기 위한 수재해 분석 수행 시나리오를 설정 및 실행시키는 수재해 분석 수행 시나리오 관리부(340)를 포함한다.

이러한 알고리즘 모듈부(330)의 알고리즘 모듈(331)은 레이더 자료 분석, 강수 산출, 하도별 유출량 산출, 도시 유출 해석 등과 같은 도시 홍수를 위한 알고리즘, 복수의 홍수 범람 지역 탐지와 위성 자료 기반 침수지 산출을 포함하는 광역 홍수 관련 알고리즘, 증발량 산출, 토양 수분 산출, 토양 수분 보정 등의 수문 정보 알고리즘, 토양 수분 기반 가뭄지수 산출, 농업적 가뭄지수 산출, 통계기반 중장기 예측, 단기 예측 등의 가뭄 정보 알고리즘, 다양한 북한 수계 관련 분석 알고리즘, 하천 건천화 알고리즘 등이 포함될 수 있다.

도시된 자료처리 표준화부(310)는 자료제공 서버(50)로부터 제공되는 관측 자료를 수집하여 표준화된 입력자료 형태로 변환하는 것으로, 만일 내부 처리된 분석 수행 자료가 있으면 이 역시 표준화된 출력 자료 형태로 변환할 수 있다.

알고리즘 수행부(320)는 수재해 분석을 위해 독립적으로 동작하거나 연계하여 동작하는 복수의 알고리즘 모듈(331)이 정의된 알고리즘 모듈부(330)를 포함하며, 자료처리 표준화부(310)가 제공하는 관측 자료 중 복수의 알고리즘 모듈(331)에서 공통적으로 사용되는 전처리 과정을 수행하여 관련 알고리즘 모듈부에 제공하고 입력자료와 알고리즘 모듈의 산출자료에 대한 생성 시간을 별도의 시간정보로 관리한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 알고리즘 수행부(320)는 알고리즘 처리 효율화를 위하여 중복처리와 연계 관리 방식을 개선한 것이다.

특히, 다양한 알고리즘 모듈(331)을 통합 구성함으로써 개별적으로 분석되던 내용들을 병합하여 합성 분석이 가능하도록 시나리오를 구성할 수도 있다.

예를 들어 A 기관에서 처리하여 사용하던 x-NET 레이더 자료와 B 기관에서 처리하여 사용하던 x-NET 레이더 자료를 합성하여 합성장을 생성한 후 강우량을 산출하도록 한다거나, 도 4에 예로 든 바와 같이 침수지 탐지를 위해서 나사(NASA)의 과학조사 위성인 테라 위성(EOS AM-1)을 통해 수신한 MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) 자료를 기반으로 하는 토양수분 산출 알고리즘에 따른 결과(도 4a)와 일본 우주항공연구개발기구의 위성(GCOM-W1)을 통해 수신한 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 자료를 기반으로 하는 토양 수분 산출 알고리즘을 통한 결과(도 4b)를 이용하여 생성한 합성 결과(도 4c)를 새롭게 분석하여 얻을 수 있게 된다.

이와 같이 복수 알고리즘 모듈(331)이 상호 연동하여 실행되기 때문에, 시스템 효율화를 위해 고려해야 되는 내용을 살펴보면, 우선 중복 연산을 방지하여 시스템 효율을 높여야 하는 부분이 있고, 알고리즘 연동이나 수행을 위해서 필요한 입력 자료나 산출 자료의 존재를 지속적으로 확인하는 방식을 효율적으로 개선해야 하는 부분이 있다. 특히, 선행 알고리즘 모듈의 수행이 완료되어 산출물이 생성되거나 원하는 시점의 자료가 수집되어야 알고리즘 모듈이 수행되는 시나리오나 알고리즘 모듈이 많아지므로 이러한 알고리즘 수행 시점 확인을 위해서 입력 정보를 지속적으로 확인하거나 선행 알고리즘의 동작을 지속적으로 확인해야 하는 문제는 반드시 해결되어야 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 이러한 문제점들를 해결할 수 있도록 한 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수재해 통합 자료 처리 장치의 구성을 좀 더 상세히 보인 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수재해 통합 자료 처리 장치(300)는 자료제공 서버(50)로부터 제공되는 관측 자료를 수집하여 표준화된 입력자료 형태로 변환하는 자료처리 표준화부(310)와, 수재해 분석을 위해 독립적으로 동작하거나 연계하여 동작하는 복수의 알고리즘 모듈(331)이 포함된 알고리즘 모듈부(330)와, 자료처리 표준화부(310)가 제공하는 관측 자료 중 복수의 알고리즘 모듈(331)에서 공통적으로 사용되는 전처리 과정을 수행하여 관련 알고리즘 모듈(331)에 제공하고 입력자료와 알고리즘 모듈(331)의 산출자료에 대한 생성 시간을 별도의 시간정보로 관리하는 알고리즘 수행부(321)를 포함하며, 수재해 분석 수행 시나리오 관리부(340)가 알고리즘 수행부(320)와 연동하여 설정된 각종 시나리오에 따라 알고리즘 모듈(331)의 개별 혹은 조합 수행을 관리한다.

알고리즘 수행부(320)는 자료 처리 표준화부(310)에서 제공되는 입력자료를 수신하여 이를 필요로 하는 알고리즘 모듈(331)에 제공하는 입력자료 관리부(321)와, 입력자료 관리부(321)의 입력자료를 복수의 알고리즘 모듈(331)에서 공통적으로 필요로 하는 전처리를 수행하여 전처리 산출자료를 생성하는 통합 전처리부(332)를 포함한다.

이를 통해서 공통적으로 수행하는 전처리에 대한 부하를 감소시킬 수 있으며, 별도의 통합 전처리부(322)에서 전처리 산출자료가 완료되는 동안 알고리즘 모듈부(330)는 연산 자원을 활용할 수 있게 된다.

예를 들어, 하천 건천화 분석 알고리즘과 K-LIS(한국 토지정보시스템) 수재해 정보 산출 알고리즘의 입력자료 전처리로서 ASOS, AWS 등 지상 관측자료에 대한 격자 자료 생성이 필요한데, 이러한 동일 입력자료에 대한 동일 격자 자료 생성을 각각 수행하고 있으므로, 본 발명의 통합 전처리부(322)는 이러한 중복 전처리 과정을 대신 처리한 후 그 전처리 산출자료를 해당 알고리즘 모듈(331)에 제공하는 것으로 계산 효율을 높일 수 있게 된다.

하지만, 이러한 통합 전처리부(322)에 의한 전처리 산출자료를 이용해야 하는 해당 알고리즘 모듈(331)은 전처리 수행 여부를 지속적으로 확인해야 하며, 다양한 선행 알고리즘 모듈의 산출자료를 이용해야 하는 알고리즘 모듈 역시 선행 알고리즘의 동작 상태를 지속적으로 확인해야 한다. 나아가, 입력자료 역시 자신이 필요로 하는 시점의 입력자료가 입력자료 관리부(321)를 통해 제공될 때까지 입력자료 내용을 확인하는 작업을 반복해야만 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시간 정보 관리 방식의 적용 필요성을 설명하기 위한 종래의 시간 확인 방식의 개념도를 보인 것이다.

도 6a에 도시된 바와 같이 3개의 알고리즘 모듈이 2개의 입력자료를 사용하는 경우이다.

도시된 흐름을 통해 살펴보면 알고리즘 모듈 1은 입력자료 1을 통해서 산출자료 1을 산출한다 이를 위해서 알고리즘 모듈 1은 입력자료 1이 자신이 사용할 자료가 맞는 것인지 확인한 후 맞는 경우 동작을 수행한다.

알고리즘 모듈 2는 입력자료 1과 입력자료 2 및 산출자료 1을 이용하여 산출자료 2를 산출하므로 알고리즘 모듈 2가 동작하기 위해서는 입력자료 1 및 입력자료 2가 자신의 원하는 시점의 자료인지 확인해야 하고, 알고리즘 모듈 1의 수행을 통해 산출자료 1이 정상적으로 산출되었는 지 확인해야 한다.

알고리즘 모듈 3은 입력자료 2와 산출자료 1 및 2를 이용하므로 입력자료 2가 자신이 원하는 시점의 자료인지 확인해야 하고 알고리즘 모듈 1과 알고리즘 모듈 2의 수행을 통해 산출자료 1 과 2가 정상적으로 산출되었는 지 확인해야 한다.

통상 이러한 확인 과정은 해당 자료명에 대응되는 파일이 존재하는지 해당 파일의 생성 일시는 어떻게 되는지, 그 내용은 정상적인 지 확인하는 과정으로 이루어진다.

알고리즘 모듈 별로 입력자료에 대한 시간 정보를 확인하도록 구성할 경우 도 6b와 같이 각 자료에 대한 시간 정보 조회 절차가 필요하게 된다.

도시된 바와 같이 알고리즘 모듈 1과 알고리즘 모듈 2가 입력자료 1을 확인하는 과정은 동일한 과정임에도 자료 검색 과정이 중복되며, 입력자료 2, 산출자료 1 역시 마찬가지로 동일한 과정이 중복으로 수행되게 된다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같은 알고리즘 수행부(320)를 이용한다. 도시된 알고리즘 수행부(320)는 입력자료와 산출자료에 대한 생성 시점에 대한 정보를 별도로 저장하며 개방된 접근성을 가지는 시간정보 저장부(333)와, 입력자료 관리부(321)와 통합 전처리부(322)에 따른 입력자료나 전처리 산출자료에 대한 생성 시점을 확인하여 시간정보 저장부(333)에 저장하는 시간 관리부(323)와, 각 알고리즘 모듈에 삽입되어 수행 전 상기 시간정보 저장부를 확인하고, 산출자료 생성 완료 시점에 산출자료 생성 시간을 시간정보 저장부에 등록하는 모듈 내 시간 관리부(미도시)를 포함한다.

여기서, 시간 정보 저장부(333)는 알고리즘 모듈부(330)에 구성되어 알고리즘 모듈(331)의 접근 용이성을 높일 수 있으나 그 위치는 어디라도 무방하다.

이러한 시간 정보 저장부(333)는 입력자료명과 시간정보로 구성되는 입력자료 시간정보 파일과 산출자료명과 시간정보로 구성되는 산출자료 시간정보 파일을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 알고리즘 모듈(331)은 연계되는 선행 알고리즘 모듈의 산출물 생성 시간을 시간정보 저장부(333)를 통해 확인하는 것으로 선행 알고리즘 수행 확인 없이 알고리즘 수행 여부를 결정할 수 있다.

즉, 별도로 관리되는 시간정보 저장부(333)의 저장 파일만 확인하여 원하는 입력자료나 산출자료가 원하는 시점 이후 생성되었으면(입력자료명과 시간, 산출자료명과 시간을 확인) 목표한 준비 상태가 완료된 것으로 판단하여 별도의 확인 과정 없이 곧바로 시간정보 저장부에 저장된 입력자료명이나 산출자료명을 기반으로 알고리즘 모듈의 수행을 시작할 수 있다.

이러한 구성을 이용할 경우 도 7에 도시한 바와 같이 각 알고리즘 모듈은 개별 입력자료나 산출자료에 접근하는 것이 아니라 시간정보 저장부에 저장된 입력자료 시간 정보나 산출자료 시간 정보만 확인하면 되므로 그 자료 처리 부하가 줄어들게 된다. 특히 여러 자료들을 한번에 조회할 경우에도 저장된 시간정보 저장부만 확인하면 되므로 여러 자료들 각각을 찾아서 확인하는 경우에 비해 자료 처리 부하를 크게 줄일 수 있다.

이를 위해서는 각 알고리즘 모듈(331)에 수행 전 시간정보 저장부를 확인하고, 산출자료 생성 완료 시점에 산출자료 생성 시간을 시간정보 저장부에 등록하는 모듈 내 시간 관리부를 구성해야 하는데, 이는 도 8과 같이 알고리즘 모듈의 수행 프로그램 상에 실제 알고리즘 수행 전에 시간정보 저장부를 확인하기 위한 구성(R)과 알고리즘 수행 마지막 부분에 산출자료 생성 시간을 시간정보 저장부에 등록하기 위한 구성(W)을 추가하는 것으로 비교적 용이하게 구성할 수 있다. 이는 알고리즘을 모듈로 등록할 때 이러한 모듈 내 시간 관리부(R, W)를 삽입하도록 표준화하는 것으로 용이하게 구현할 수 있다.

도 9 및 도 10은 시간 정보 저장부에 저장되는 입력자료 시간 정보 파일의 예와 산출자료 시간정보 파일의 예를 각각 보인 것이다.

도 9에 도시된 바와 같이 시간 정보 저장부(333)에 저장되는 입력자료 시간정보 파일(333a)의 구성을 보면, 입력자료명과 시간정보로 간단하게 구성되어 있음을 알 수 있다. 입력자료명이 고정된 경우 시간 정보가 가변되며, 입력자료명에 시점이나 순서가 포함되는 경우 순차적으로 나열될 수 있다. 이러한 입력자료명과 등록 시간 정보를 통해서 원하는 입력자료의 존재 여부를 용이하게 확인할 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이 시간 정보 저장부(333)에 저장되는 산출자료 시간정보 파일(333b)의 구성을 보면, 산출자료명과 시간정보로 간단하게 구성되어 있음을 알 수 있다. 산출자료명의 경우 알고리즘 모듈을 지칭하는 것일 수 있으며 이는 비교적 변화되지 않으므로 그 산출 시간 정보가 갱신되는 형식이 될 수 있다. 이 경우 산출자료명과 갱신 시간 정보를 토대로 이전 알고리즘 모듈이나 통합 전처리부에 의한 산출자료가 자신이 원하는 시점의 자료인지를 용이하게 한번에 확인할 수 있다.

따라서, 각 알고리즘 모듈은 수행 전 시간정보 저장부를 확인하여 자신이 사용할 입력자료의 존재와 시간, 산출자료의 존재와 시간을 확인하여 사용할 대상이 맞는 경우 별도의 자료 확인 없이 알고리즘 수행을 시작할 수 있어 자료검색 과정의 효율성을 높일 수 있게 된다.

본 명세서에 기술된 다양한 장치 및 구성부는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.

전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

50: 자료 제공 서버 300: 수재해 통합 자료 처리 장치
310: 자료처리 표준화부 320: 알고리즘 수행부
321: 입력자료 관리부 322: 통합 전처리부
323: 시간 관리부 330: 알고리즘 모듈부
331: 알고리즘 모듈 333: 시간 정보 저장부
340: 수재해 분석 수행 시나리오 관리부

Claims (7)

1. 자료제공 서버로부터 제공되는 관측 자료를 수집하여 표준화된 입력자료 형태로 변환하는 자료처리 표준화부와;
   수재해 분석을 위해 상호 작업 순서에 민감하게 연계하여 동작하는 복수의 알고리즘 모듈이 포함된 알고리즘 모듈부와, 상기 자료처리 표준화부가 제공하는 관측 자료 중 복수의 알고리즘 모듈에서 공통적으로 사용되는 전처리 과정을 수행하여 관련 알고리즘 모듈에 제공하고 입력자료와 알고리즘 모듈의 산출자료에 대한 생성 시간을 별도의 시간정보로 관리하는 알고리즘 수행부를 포함하되,
   상기 알고리즘 수행부는 자료 처리 표준화부에서 제공되는 입력자료를 수신하여 이를 필요로 하는 알고리즘 모듈에 제공하는 입력자료 관리부와;
   입력자료 관리부의 입력자료를 복수의 알고리즘 모듈에서 공통적으로 필요로 하는 전처리를 수행하여 전처리 산출자료를 생성하는 통합 전처리부와;
   입력자료와 산출자료에 대한 생성 시점에 대한 정보를 별도로 저장하며 개방된 접근성을 가지는 시간정보 저장부와;
   입력자료 관리부와 통합 전처리부에 따른 입력자료나 전처리 산출자료에 대한 생성 시점을 확인하여 시간정보 저장부에 저장하는 시간 관리부와;
   상기 각 알고리즘 모듈에 삽입되어 수행 전 상기 시간정보 저장부를 확인하고, 산출자료 생성 완료 시점에 산출자료 생성 시간을 시간정보 저장부에 등록하는 모듈 내 시간 관리부를 포함하며,
   상기 각 알고리즘 모듈에 구성된 모듈 내 시간 관리부를 통해서 각 알고리즘 모듈은 알고리즘 실행 전에, 연계되는 선행 알고리즘 모듈의 산출물 생성 시간을 상기 시간정보 저장부를 통해 확인하는 것으로 선행 알고리즘 수행 확인 없이 알고리즘 수행 여부를 결정하고, 수행 전 시간정보 저장부를 확인하여 자신이 사용할 입력자료의 존재와 시간을 확인하여 사용할 대상이 맞는 경우 별도의 입력자료 확인 없이 알고리즘 수행을 시작하며, 수행 전 시간정보 저장부를 확인하여 자신이 사용할 전처리 산출자료의 존재와 시간을 확인하여 사용할 대상이 맞는 경우 별도의 전처리 산출자료 확인 없이 알고리즘 수행을 시작하는 것을 특징으로 하는 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치.
   
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5. 청구항 1에 있어서, 상기 시간정보 저장부는 입력자료명과 시간정보로 구성되는 입력자료 시간정보 파일과 산출자료명과 시간정보로 구성되는 산출자료 시간정보 파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 알고리즘 모듈 조합을 이용한 수재해 통합 분석 장치.
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