KR102612203B1 - 지역단위 사회재난 위험 분석 서비스 제공 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

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KR102612203B1
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Abstract

지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 제공 방법, 장치 및 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에 의해, 지역단위 재난 위험 분석 서비스를 제공하는 방법은, 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하는 단계; 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계; 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하는 단계; 및 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

지역단위 사회재난 위험 분석 서비스 제공 방법, 장치 및 시스템{APPARATUS AND METHOD OF PROVIDING RISK ANALYSIS SERVICE OF SOCIETAL DISASTER IN REGIONAL UNIT}
본 발명은 재난 위험 분석에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지역 단위의 사회재난 위험에 대한 분석 서비스를 제공하는 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
일반적인 위험도 산정 방법은 현상을 대표하는 다양한 통계 자료를 바탕으로 세부 지표를 설정하여 평가하거나 해당 분야 전문가들이 주관적인 판단 또는 설문에 의해 수행된다.
그러나 사회재난의 경우 통계 자료가 충분하지 않고, 있다 하더라도 사회재난의 발생 특성(규칙을 가지지 않고 무작위적인 발생 특성, 한 번 발생하면 막대한 피해를 일으킴)때문에 통계적 특성이 매우 불안(unstable)하여 통계 자료 기반의 적용 시 문제가 많다.
이에 다양한 기술을 통해 사회재난의 위험도 또는 안전도 산정을 시도하여 왔으나, 상기 문제로 인해 적용도가 미흡하다.
객관적이지 않은 전문가 의견 중심의 평가는 평가자에 따라 다른 결과를 줄 가능성이 매우 크고, 아울러 지역별(광역시도 등) 위험평가 시, 지역별 전문가가 수도권 및 충청권에 편중되어 있어, 균형잡힌 평가 결과를 도출하기 어렵다.
정부 등 공신력 있는 기관에서 기평가한 다양한 형태의 사회재난 위험, 영향 평가 결과들을 종합적으로 활용하여, 객관성 및 전문성, 공신력을 확보할 수 있는 새로운 기술 도입 필요하다.
사회재난 위기관리 매뉴얼 상 사회재난은 분야별 이질성 및 전문적 특성이 매우 커서, 동일한 범주의 분석 방법으로 종합적인 위험 판단을 위한 근거자료를 제공할 수 없는 문제점이 있다.
다양한 사회재난 유형의 종합 평가 관점에서 이들 자료를 융합하여 평가하는 방법 제시 필요가 있다.
한국등록특허공보 제10-1891267호
본 발명의 일 과제는, 지역 단위의 위험 분석을 위한 위험도 산정 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 과제는, 지역의 종합적 위험을 직관적으로 파악할 수 있는 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 과제는, 사회재난을 예방하기 위해 지역별 미래에 발생할 가능성, 내포하고 있는 문제점 파악 등 위험요인 도출 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치에 의해, 지역단위 재난 위험 분석 서비스를 제공하는 방법은, 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하는 단계; 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계; 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하는 단계; 및 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하는 단계는, 재난 유형별로 재난 발생시 피해영향범위를 고려하고, 피해영향범위 내 피해받을 수 있는 대상을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지역 단위의 재난 위험 데이터에는, 피해유발요인, 피해/영향인자 및 경감인자에 관하 데이터가 포함될 수 있다.
또한, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계는, 상기 피해유발요인과 피해/영향인자를 중첩 분석하여 해당 지역에 대한 피해 규모를 산정할 수 있다.
또한, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계는, 개별 법령에 의한 위험영향평가 결과(제1 GIS 파일)를 수집하고 피해유형별 피해영향범위를 설정하는 단계; 재난유형별 피해가능인자 주제(제2 GIS 파일) 수행하는 단계; 상기 피해유형별 피해영향범위가 설정된 제1 GIS 파일과 제2 GIS 파일에 기반하여, 피해유형별 피해영향범위 내 피해인자를 분석하는 단계; 및 상기 분석 결과에 기초하여, 정량적 위험도 산정 및 정성적 위험 특성 분석을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하는 단계는, 재난 유형별 가중치 산정 및 피해/영향인자별 가중치 산정을 포함하되, 상기 재난 유형별 가중치 산정은, 정성적 방법인 계층적분석과정(AHP)을 이용하고, 상기 피해/영향인자별 가중치 산정은, 엔트로피 방법을 이용할 수 있다.
또한, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계는, 상기 피해/영향인자의 정규화 및 표준화 수행 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계는, 다음 수학식을 이용하여 산출되되,
상기에서, CR(Comprehensive Risk)는 종합위험도, PR(Disaster-Prone Region)은 영향지역, IR(Expected Impact Receptor) 예상피해대상, MI(Mitigation Index)는 피해경감지수, wi(WeightingFactorwithrespecttoDisasterTypes)은 재난유형별 가중치, wr(WeightingFactorwithrespecttoReceptors)를 나타내며, 상기 PR은 각종 위험/영향평가결과로부터 도출되는 영향 지역을 나타내고, 상기 IR은 어떤 지역에 분포하는 피해 가능 대상을 나타내고, F(PR,IR,wr)은 영향 가능 범위에 있는 피해 가능 대상의 규모를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 장치는, 데이터베이스; 및 상기 데이터베이스와 통신하여 데이터를 주고받으며, 서비스 플랫폼을 제공하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하고, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하며, 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하여, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 시스템은, 지역단위 재난 위험 분석 서비스를 요청하는 단말; 및 서비스 플랫폼을 제공하며, 상기 서비스 플랫폼을 통해 상기 단말과 통신하는 서버를 포함하되, 상기 서버는, 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하고, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하며, 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하여, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들 중 적어도 하나에 따르면,
첫째, 사회재난 유형별 물리적 특성을 반영한 위험도 산정이 가능한 효과가 있다.
둘째, 지역의 종합적 위험을 직관적으로 파악할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 사회재난을 예방하기 위하여 지역별 미래에 발생할 가능성, 내포하고 있는 문제점을 파악을 위한 위험요인 도출 기법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 효과는 이에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 시스템을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 서버의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 위험영향평가 결과 및 피해영향인자를 이용한 피해 규모 산출 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 사회재난 종합위험도 산출 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시 형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
몇몇의 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심 기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가, "일(a 또는 an)", "하나(one)", 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
아울러, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 제공 방법 및 장치를 개시한다.
본 발명에서 서비스 제공 장치는, 다양한 소프트웨어에서 동작 가능한 하드웨어인 컴퓨팅 디바이스(computing device)에 의해 동작되는 서버(server)를 일 실시예로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 서비스 제공 장치는, 서비스 요청자와 서비스 제공자 사이에 서비스 플랫폼을 형성하여 제공할 수 있다.
이하 본 명세서에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 서비스 제공 장치에서 제공하는 서비스 플랫폼은, 어플리케이션(application) 이용 방식, 웹 서비스 이용 방식 등이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 서비스 제공 장치는, 각 구성요소의 서비스 플랫폼 이용 전 과정을 모니터링(monitoring)하고 피드백할 수 있도록 다양한 정보와 사용자 인터페이스(user interface)를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 서비스 제공 장치는, 적어도 하나의 컴퓨터 또는 컴퓨팅 디바이스, 서버 장치, 단말기 등을 모두 포함하거나 어느 하나의 형태가 될 수 있다.
여기에서, 상기 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(Web Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop), 태블릿(Tablet) PC, 슬레이트(Slate) PC 등을 포함할 수 있다.
상기 서버 장치는 외부 장치와 통신을 수행하여 정보를 처리하는 서버로써, 어플리케이션 서버, 컴퓨팅 서버, 데이터베이스 서버, 파일 서버, 게임 서버, 메일 서버, 프록시 서버, 웹 서버 등을 포함할 수 있다.
상기 단말기는 예를 들어, PC, TV, 사이니지와 같은 고정 단말기, 스마트 폰(Smart Phone)과 같은 이동 단말기와 시계, HMD(Head-Mounted Device)와 같은 웨어러블 장치(wearable device)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 본 발명에 따른 서비스 제공과 관련하여 정의되는 플랫폼 또는 모델(model)은, 빅데이터(big data)와 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기반의 컴퓨터에 의해 생성 및 제공될 수 있으며, 가상현실(VR: Virtual Reality), 증강현실(AR: Augmented Reality), 및 혼합현실(MR: Mixed Reality)를 총칭하는 가상융합기술(XR: eXtended Reality), 서비스 플랫폼 이용하는 각 사용자의 개인 정보 등의 보안을 위하여 블록체인(Block-chain) 기반 기술과 같은 ICT(Information and Communication Technology) 기술이 이용 또는 참조 결합되어 구현될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 이러한 ICT 기술에 대한 상세 설명은 공지기술을 참조하여 별도 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다양한 실시예들을 설명하면, 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 시스템(이하, 설명의 편의상 ‘재난 위험 분석 서비스 시스템’이라 함)을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재난 위험 분석 서비스 시스템(1)은, 단말(100) 및 서버(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 재난 위험 분석 서비스 시스템(1)은, 도 1에 도시된 구성요소 외에 하나 또는 그 이상의 구성요소들을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
도 1에서는 편의상 각 구성요소를 단수로 표현하였으나, 이에 한정되지 않고 개별 구성요소 각각이 n개(여기서, n은 자연수)일 수 있다.
단말(100)은, 서비스 제공 장치 즉, 서버(200)에 의해 제공되는 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 플랫폼(이하 편의상, ‘서비스 플랫폼’이라 함)에 미리 등록하는 것이 바람직하다.
또한, 단말은, 본 발명에 따른 서비스 플랫폼 이용과 관련하여 어플리케이션(application), 프로그램(program) 등 소프트웨어(software) 내지 펌웨어(firmware)를 탑재하거나 그를 지원할 수 있다. 한편, 각 단말은, 서버(200)에 의해 제공되는 어플리케이션, 프로그램과 같은 소프트웨어를 미리 다운로드받아 설치할 수도 있다. 각 단말은, 서비스 플랫폼 이용과 관련하여 API(application program interface), 플러그-인(plug-in) 또는 임베디드 소프트웨어(embedded software)를 탑재 또는 포함할 수 있다.
단말(100)은 본 발명에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스를 요청할 수 있다.
도 2는 도 1의 서버(200)의 구성 블록도이다.
서버(200)는 DB(Database, 210)와 프로세서(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 서버(200)는 상기 구성 외에 적어도 하나 이상의 구성을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
서버(200)는 서비스 플랫폼을 제공하되, 제공되는 서비스 플랫폼은 각 단말에서 웹 서비스 형태, 어플리케이션 형태 등 다양한 형태로 액세스 가능하도록 형성할 수 있다.
DB(210)는 후술하는 바와 같이, 서버(200)에서 수집하거나 프로세서(220)에 의해 처리되는 등 각종 데이터를 저장할 수 있다.
DB(210)는 외부 소스(external source)나 프로세서(220)와 통신하여 주고받는 데이터를 일시 저장할 수 있다.
프로세서(220)는, DB(210)와 통신하여 데이터를 저장하거나 추출할 수 있으며, 단말(100)과의 데이터 커뮤니케이션이 이루어지도록 서비스 플랫폼을 형성, 운영, 관리 등 제어 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(220)는 단말(100)의 서비스 요청에 따라 필요에 따라 데이터를 가공하여 저장, 전달 등 서비스 플랫폼 운영 및 관리에 관한 전반적인 과정을 제어할 수 있다.
서버(200)는 원격에 위치할 수 있으며, 컴퓨팅 디바이스, 제어부, 컨트롤러 등 다양한 명칭으로 불릴 수 있다.
프로세서(220)는, 하나 이상의 외부 소스(external source)로부터 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스와 관련된 데이터를 인공지능 기반 기계학습 데이터(훈련 데이터 등)로 수집하여 학습할 수 있다.
도 2를 참조하면, 프로세서(220)는 통신부(221), 자료 처리부(222), 가중치 산출부(223), 종합 위험도 산출부(224) 및 제어부(225)를 포함하여 구성될 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 프로세서(220)는 도 2에 도시되지 않은 적어도 하나 이상의 구성을 더 포함하여 구성되거나 도 2에 도시된 구성들 중 적어도 2개가 서로 통합되어 하나의 모듈 형태로 구현될 수도 있다.
통신부(221)는, 단말, 외부 서버 등과의 통신 인터페이싱 환경을 지원할 수 있다.
이러한 통신부(221)는, 단말 또는 적어도 하나의 외부 소스(미도시)와의 통신을 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 구성요소 예를 들어, 유선통신모듈, 무선통신모듈, 근거리통신모듈, 위치정보모듈 등 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
상기에서, 유선통신모듈은, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard-232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
상기에서, 무선통신모듈은 Wi-fi(Wireless-Fidelity) 모듈 외에도, LTE(Long Term Evolution), 4G(generation), 5G, 6G 등 다양한 무선통신 방식을 지원하는 무선통신모듈을 포함할 수 있다.
상기에서, 근거리통신모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
자료 처리부(222)는 통신부(221)를 통해 단말(100) 및/또는 각종 외부 소스로부터 수집된 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스에 관련된 데이터를 분류하여 처리할 수 있다.
가중치 산출부(223)는 분류된 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 데이터에 대하여 가중치를 산출할 수 있다.
종합 위험도 산출부(224)는 산출된 가중치 기반으로 지역 단위 사회재난 종합 위험도를 산출하고 분석 결과 데이터를 생성할 수 있다.
제어 모듈(225)은 전술한 프로세서(220)의 각 구성요소를 포함하여, 프로세서(220)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
이하 본 발명에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스에 관해 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.
본 발명은, 지역 위험 분석을 위한 위험도 산출을 위하여, ① 장외영향평가(예를 들어, 화학물질사고, 환경부), 산불취약지수(예를 들어, 산불, 산림청), 화재위험평가(예를 들어, 화재, 화재보험협회) 등을 활용한 융합적 위험평가 방법에 관한 사회재난 유형별 물리적 특성을 반영할 수 있는 방법, ② 피해가능인자(예를 들어, 주민, 시설물, 건축물, 농축산, 문화재 등)의 규모를 정량화하여 지리정보시스템(GIS, Geographic Information System)을 활용한 공간분석 및 가시화 기능 구현에 관한 지역의 종합적 위험을 직관적으로 파악할 수 있는 방법, 그리고 ③ 피해가능인자들의 상호 비교를 통해 위험 상황에 놓여 있는 지역, 시설 등을 파악할 수 있는 방법 제시에 관한 사회재난을 예방하기 위해 지역별 미래에 발생할 가능성, 내포하고 있는 문제점 파악 등 위험 요인 도출 기법에 대하여 기술한다.
도 3은 본 발명에 따른 지역 단위 사회재난 위험 분석 서비스 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 위험영향평가 결과 및 피해영향인자를 이용한 피해 규모 산출 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 사회재난 종합 위험도 산출 방법의 일 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 지역단위 사회재난 위험 분석 서비스 즉, 종합 사회재난 위험도 산정은, 자료수집 및 처리, 유형별 피해 대상별 피해 규모 산정, 가중치 산정, 종합위험도 산정 및 분석 과정을 통해 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 기술되는 사회재난 유형별 위험영향평가 사례는, 크게 위험등급과 위험지역 및 구역(범위)으로 분류할 수 있다. 이때, 위험 등급이라 함은 위험영향평가를 통해 사고 또는 재난이 발생할 가능성과 발생할 시 주변에 미치는 위험, 영향 정도를 평가하는 것으로 교통문화지수, 산불위험지수, 화재위험평가, 선박운항지수 등을 나타낼 수 있다. 한편, 위험지역 및 구역(범위)이라 함은 위험, 사고방지 등을 위해 필요하다고 인정되거나 재난이 발생할 위험요인이 밀집되어 있는 경우 구역(범위)으로 분류하여 운영하는 방화지구, 화재예방강화지구, 대기보전 특별대책지역, 지자체 오염우려지역 등을 나타낼 수 있다.
재난위험평가라 함은, 위험(Risk)의 인식(Identification), 분석(Analysis), 및 평가(Evaluation)를 포함하는 전체 과정으로 나타낼 수 있다. 이때, 위험 인식 과정에서는 위험에 관한 유형/무형의 근원(sources), 원인과 사고들, 위협과 기회, 취약 요인들과 수용 능력, 외적, 내적인 상황 변화, 새롭게 출현하는 위협을 대변하는 지표, 자산과 자원, 영향, 정보와 지식에 관한 한계와 신뢰도, 시간에 따라 변화하는 요인들, 내포된 편의(bias), 기본 가정 등이 고려될 수 있다. 그리고 리스크 분석 과정에서는, 사고와 결과에 대한 특성과 규모, 복합성과 연계성, 현재 대책들의 효과성, 민감도와 신뢰도 등이 고려될 수 있다. 또한, 위험 평가에서는, 추가적인 대책이 필요한 곳을 결정하기 위한 위험 수준의 기준을 설정하여 리스크 분석의 결과들을 비교할 수 있다.
재난 위험 평가 시 가장 일반적이고 빈번하게 활용되는 지표는 위해를 가할 가능성이 있는 모든 것으로 인명 손실, 재산 피해, 경제적 혼란 등 위험한 현상, 물질, 인간의 활동 또는 상태를 나타내는 위해 지표(hazard), 위험 요소의 피해 효과를 높이게 만드는 커뮤니티, 자산의 특성, 상황, 시스템 등을 나타내는 취약 지표(vulnerability) 및 피해 저감을 위한 행정 노력 및 대응 능력을 나타내는 경감지표(mitigation)이며, 서버(200)는 위험평가의 목적 및 가용자료 등에 따라 다양한 방식으로 결합되어 대상 지역에 대한 위험 상황을 분석할 수 있다.
사회재난의 경우 유형별로 관리되는 중앙부처청(주관부처)이 재난안전법에 의해 다르게 지정되어 있고, 발생빈도가 자연 재난에 비해 빈번하지 않으나 파급 영향이 상대적으로 크다는 특성, 사회재난 관련 자료의 표준화 및 종합분석 체계의 미비 등으로 각각의 지표들에 대한 세부적인 통계치 또는 물리적 특성값을 찾아 분석하는 것이 매우 어려우며, 지역별 또는 재난 유형별로 재난 이력과 관련된 자료가 없거나 실제로 발생하지 않은 부분도 있다.
따라서 공신력 있는 통계적 자료가 충분하지 않기 때문에, 사회재난 위험도 또는 안전도와 관련하여 제한된 재난 유형 및 공간적 범위에 대한 분석 결과를 도출할 수밖에 없다는 한계가 있다.
사회재난과 관련된 위험 또는 안전도 분석과 관련된 각종 연구들은 각각의 지표들을 설명하기 위해 세부 지표로 위해, 취약, 경감요인과 관련된 통계치를 활용하고 있지만, 하나의 사회재난 유형에 관한 통계치를 살펴보면 많은 부분들이 영(zero)의 값들로 채워져 있기 때문에, 이들 자료들을 정규화, 표준화하여 지표들을 산정하게 되면 영(zero)이 대부분이어서 안정적인 지표들을 산출하기 어려울 수 있다. 극단적인 경우에는 특정 지표통계치의 경우 모두 영(zero)이 들어가 있는 경우도 발생할 수 있다. 지역안전지수의 경우 교통사고, 화재 등 사고 건수가 많은 통계치들을 활용하기 때문에 이와 같은 문제점은 발생하지 않으나, 동일한 방법들을 적용하여 통계 기반의 위험 평가를, 특히 사회재난 분야에 대해 실시한다면 왜곡된 결과들을 얻을 가능성이 크다.
본 발명에서는 공신력 있는 각종 위험 및 영향 분석 결과를 활용하는 위험평가 방안을 제안한다. 본 발명에서는 설문조사 등 전문가의 의견에 의존적인 기존 방법론에 포함되어 있는 주관적인 요소를 최대한 배제하여 객관성과 전문성이 고려된 결과를 도출할 수 있다는 장점을 가질 수 있으며, 통계 자료의 불완전성을 해결하여 비교적 안정적이고 일관된 결과를 도출할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 위험평가 방법은 지역 간 비교를 하고자 하는 목적을 두고 있지 않고 해당 지역 내에서 가지고 있는 사회재난 위험 및 영향에 대한 종합적인 평가를 목적으로 한다.
먼저, 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 종합 위험도에 관해 다음 수학식 1을 참조하여 산출 및 정의할 수 있다.
[수학식 1]
상기 수학식 1에서, CR(Comprehensive Risk)는 종합위험도, PR(Disaster-Prone Region)은 영향지역, IR(Expected Impact Receptor) 예상피해대상, MI(Mitigation Index)는 피해경감지수, wi(WeightingFactorwithrespecttoDisasterTypes)은 재난 유형별 가중치, wr(WeightingFactorwithrespecttoReceptors)를 나타낼 수 있다.
PR은 각종 위험/영향평가 결과로부터 도출되는 영향 지역을 나타낼 수 있으며, IR은 어떤 지역에 분포하는 피해 가능 대상을 나타낼 수 있다. F(PR,IR,wr)은 영향 가능 범위에 있는 피해 가능 대상의 규모를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 유해화학물질 사고의 경우, 개별 사업장에서 수립한 장외영향평가 결과 중 총괄 영향범위가 PR로 활용될 수 있으며, 인근 지역에 거주하는 주민 수가 IR이 될 수 있고, F(PR,IR,wr)은 장외영향평가 총괄 영향범위 내 거주하는 주민 수가 될 수 있다. 한편, 산불의 경우, 산불취약등급이 낮은 지역 인근 지역이 PR로, 인근 지역에 위치한 문화재가 IR, 이 지역에 위치한 문화재가 F(PR,IR,wr)로 계산될 수 있다.
F(PR,IR,wr)은 일반적인 안전도 및 위험평가 시 활용되는 위해지표와 취약지표를 동시에 반영할 수 있는 지표로 이해될 수 있다. 이들 결과는 표준화 과정을 거쳐 0 내지 1 사이의 값으로 변환되고, 유형별 중요도를 고려하는 가중인자 wi로 가중 평균하여 위험요소들이 계산될 수 있다.
피해경감지수는 초기 재난 대응자(예를 들어, 경찰, 소방 등), 점검 실적, 재난안전교육 인프라, 예/경보 체계 구축 수준 등 다양한 인자들이 고려될 수 있다. 본 발명에서는 재난 경감의 대표성을 가지는 최소한의 인자를 고려하고자 한다.
본 발명과 관련하여, 위기관리 매뉴얼에 의한 사회재난 유형은 크게 확산형 재난(예를 들어, 산불, 대형화재, 유해화학물질, 미세먼지, 원전 안전/방사능, 위험물 사고), 전염병(예를 들어, 감염병, 가축전염병), 환경 오염(예를 들어, 해양오염, 수질오염), 지점 발생형 재난(예를 들어, 사업장 인적사고, 대형붕괴사고), 교통 사고(예를 들어, 도로, 고속철도, 지하철, 해양 유도선, 해양선박, 내수면 유도선, 항공기 사고), 기능 마비(예를 들어, 금융전산, 육상화물, 항행안전, 항공운송, 원유수급, 전력, 가스수급, 보건의료, 식용수, 정보통신), 시설물 사고(예를 들어, 정부 중요시설, 공동구, 법무 시설, 공연장, 경기장, 학교, 문화재, 저수지, 댐 붕괴), 그리고 기타 재난(예를 들어, GPS 전파 혼선, 인공 우주물체 추락)으로 분류될 수 있다.
본 발명에서 사회재난의 범주는 지자체에서 예방적 관리체계 마련을 위해 검토되어야 한다는 기본 전제에 따라 재난 발생에 대한 영향 범위와 이에 해당하는 피해 대상들을 통해 위험 분석을 실시하기 때문에 확산형 재난을 예로 하여 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서는 사회재난 유형 중 피해유발요인(trigger)으로 각종 영향 평가에 의해 영역을 특정할 수 있는 산불, 화재, 유해 화학물질사고 및 위험물 사고 등 피해가 지역에 확산(diffusion)되는 형태의 재난으로 한정하여 분석을 실시하고 학교 시설, 문화재, 의료 시설, 정부 중요시설 등은 이들 피해유발요인을 통해 피해를 받게 되는 인자로 고려할 수 있다. 환경오염, 교통사고 등은 피해 확산의 양상이 공간적으로 퍼지는 형태가 아니라 특정 네트워크(수계, 도로, 철도 등)에 의해 발생하는 형태이므로, 이에 대해서는 또 다른 접근 방법이 강구될 수 있다. 지점 발생형 재난의 경우 산정 가능성 확인 및 참고 자료로 붕괴 사고에 대해서 추가적인 분석을 실시할 수 있다.
전술한 수학식 1에 기초하여 지역에 대한 종합 사회재난 위험도 산정은, 도 3에 도시된 바와 같은 과정을 거칠 수 있다.
도 3을 참조하면, 지역에 대한 종합 사회재난 위험도 산정 과정은(1) 자료수집 및 처리, (2) 유형별 피해 대상별 피해 규모 산정, (3) 가중치 산정, (4) 종합위험도 산정 및 분석 과정을 통해 이루어질 수 있다.
상기에서, 자료라 함은 GIS(Geographic Information System, 지리정보시스템) 파일 형태로 가공되는 것으로, 유형별 및 피해 대상별 피해 규모 산정 시 계산의 복잡성을 고려하여 프로그래밍을 통해 계산될 수 있다. 상기에서, 가중치라 함은 정량 또는 정성적 방법에 의해 계산하고, 이들 결과를 종합하여 상기 수학식 1에 의해 종합위험도가 산정될 수 있다.
먼저, 자료 수집 및 처리 과정에 대해 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
서버(200)는, 자료 수집 및 처리 과정을 통해, 지역별 재난의 위험·영향을 분석하기 위해, 재난 유형별로 재난 발생시 피해영향범위를 고려하고, 피해영향범위 내 피해를 받을 수 있는 대상이 무엇인지 판별할 수 있다. 본 발명에서는 위험/영향 분석을 위해 피해영향범위를 피해유발요인(위해지표)으로 고려하고, 피해를 받을 수 있는 대상을 피해/영향인자(취약지표)로 고려하여 평가할 수 있다. 다만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 피해경감 지표도 동일한 형태로 수집될 수 있다.
서버(200)는 피해유발요인의 영향범위와 관련하여, 개별 볍령 등 공신력 있는 기관에서 수행한 위험/영향평가 결과를 수집하고, 지역에 미치는 영향범위를 자료의 형태에 따라 가공하여 결정할 수 있다.
본 발명에서 피해유발요인은 유해 화학물질사고, 위험물 폭발, 화재, 및 산불을 예로 한다.
서버(200)는 동일한 확산형 재난이라 하더라도 재난 유형별 특성에 따라서 각기 다른 방법으로 위험/영향 평가를 수행할 수 있다.
서버(200)는 시설별로 가지고 있는 위험물질에 대해 각각 다양한 조건에 따라 주변에 영향을 미치는 범위를 물리적으로 파악하고 이들 자료를 모두 합쳐 총괄 영향범위를 설정할 수 있다.
본 발명에서 서버(200)는 화학사고 예방 관리 계획서의 사고 예방 관리 계획 및 위해 관리 계획 주민 고지 내용을 토대로 읍면동 단위로 구분·산출하여 공간분석 시 반영할 수 있다. 상기에서, 주민 고지 내용은 화학 사고 예방 관리 계획서 내 지역사회 고지 계획 작성을 통해 도출될 수 있으며, 사업장명, 주소, 물질명, 및 고지일을 화학물질 종합 정보 시스템에서 확인할 수 있다.
서버(200)는 화재에 대한 피해위험 영향 범위를 산출하기 위해 화재경계지구, 방화지구, 다중이용업소 화재위험평가 등 다수의 자료를 조사한 결과 다중이용업소 화재위험평가 결과(소방청) 및 건물화재위험지수 및 등급(화재보험협회)의 자료를 이용할 수 있다.
위험영향범위 산출 방법은 산불취약 지도의 위험 범위 A(상위 0~10%), B(상위 10~30%), C(상위 30~60%), D(상위 60~100%) 등급 중 A, B등급(상위 0~30%)을 추출하고 산불위험 영향범위를 300m4)로 근접 분석하였으며 공간 정보로 생성할 수 있다.
건물 붕괴는 확산형 재난은 아니지만 지점 발생형 재난에 대해 추가로 검토하고, 건물 노후도, 건축물 및 시설물 점검 결과 등급 활용하여 붕괴에 대한 위험도를 추가로 평가할 수 있다.
다음으로, 피해/영향 인자에 대해 설명한다.
본 발명에서는 화학사고 예방관리 계획서(장외영향평가), 산불취약지수 등에서 고려하는 확산형 재난의 피해 대상 중 위기 관리 매뉴얼 상 재난 유형 중 시설에 해당하는 유형을 최대한 반영하고 현재 가용한 자료의 종류 및 지자체 차원에서 관리가 필요한 대상을 중심으로 인명피해, 교육시설, 노유자 시설, 병/의원, 주유소, 문화재, 농지/축산 시설, 관공서 등 8개의 피해/영향인자에 대해 적용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
서버(200)는 8개의 피해/영향인자에 대한 정보를 구축하기 위해 국토정보플랫폼, 국가공간정보포털, 공공데이터포털, 중앙부처 및 해당 지자체 문의를 통해 관련 정보를 획득할 수 있다.
서버(200)는 재난 유형별로 피해/영향인자를 구성하고 피해 규모를 산정하기 위한 자료로 구축할 수 있다. 서버(200)는 전기, 통신, 용수공급시설 등 피해 대상 시설의 종류를 자료로 추가할 수 있다.
확률적 관점에서 안전도 또는 위험 평가를 실시할 경우, 평균적 발생 특성을 주요한 고려사항으로 두기 때문에, 서버(200)는 지역안전지수, 위험목록작성 등에 각각의 지표 통계치들을 일정 면적, 인구 등으로 나누어 규모를 일치시키는, 즉 표준화할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 위험평가 방법과 관련하여, 서버(200)는 물리적 영향범위에 따라 피해받는 규모를 산정하여 위험 평가를 실시하기 때문에 피해받는 대상들을 동일한 규모로 표준화하면 오히려 왜곡된 결과를 줄 수 있다. 따라서 본 발명에서 피해를 받는 대상물들은 영향 면적에 노출되어 있는 대상물의 수, 면적 등을 그대로 평가에 사용할 수 있다.
다음으로, 경감인자에 대해 기술한다.
본 발명에서는 다양한 지자체 관리 역량 중에서도 피해경감지수에 초점을 맞추고 재난의 초기 대응에 투입되는 소방 및 경찰 활동과 관련한 발명을 조사하고 변수를 선정하였다.
본 발명에서는 ‘사회재난 종합 위험영향평가’의 재해경감지수로 ‘소방력’을 선정하고 이용할 수 있다.
서버(200)는 소방력을 대표하는 인자로 읍면동별 소방관 수를 관할 소방 홈페이지를 통해 자료화할 수 있으며, 해당되는 정보는 소방서와 119 안전센터를 포함하며, 관할 면적에 대하여 표준화할 수 있다.
다음으로, 유형별, 피해 대상별 피해 규모 산정에 대해 기술한다.
서버(200)는 획득한 피해유발요인(범위) 및 피해영향인자를 서로 중첩 분석을 통해 해당 지자체(읍면동)에 대한 피해 규모로 산정할 수 있다.
도 4의 (a)와 (b)를 참조하면, 서버(200)는 개별 법령에 의한 위험 영향평가 결과를 수집(GIS)할 수 있고, 유형별 피해영향범위를 설정할 수 있다.
서버(200)는 재난 유형별 피해가능인자 주제 수집(GIS)할 수 있다.
서버(200)는 상기 수집 및 설정한 내용에 기초하여, 유형별 영향범위 내 피해인자를 분석할 수 있다.
서버(200)는 상기 피해인자 분석을 통해 재난 피해영향규모 지수를 산출하여 정량적 위험도 산정에 활용하거나, 지역별 사회재난 종합 위험 특성 곡선을 도출하여 정성적 위험 특성 분석에 활용할 수 있다.
도 4의 (b)에서는 도 4의 (a)의 동작에 대한 예시가 도시되었다.
다음으로, 가중치 산정 방법에 대해 기술한다.
서버(200)는 관련된 다양한 인자들을 고려할 경우 각 인자들에 대한 가중치를 설정할 때 정량적 또는 정성적 방법을 활용할 수 있다.
서버(200)는 대안에 대한 정량적인 참값이 존재할 경우, 세부 인자들의 영향정도는 물리적 모의(simulation)를 통해 오차를 최소로 하여 최적화를 수행할 수 있으며, 또는 복합영향에 대한 주요한 인자들을 찾기 위해 주성분(principal component) 분석을 통해서도 최적 가중치를 설정할 수 있다.
서버(200)는 재난위험평가시 지표를 설명하는 세부 인자들의 가중치를 설정할 때에는 구하고자 하는 참값이 존재하지 않기 때문에, 엔트로피(entropy) 이론을 적용하는 방법과 같이 세부 인자들의 영향 정도를 변동 특성으로 정량화하는 방법을 활용하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
서버(200)는 정성적인 방법은 주로 설문조사에 의한 방법을 이용하되, 전문가 델파이(Delphi) 방법 또는 계층적 분석과정(AHP, Analytic Hierarchy Process)을 통해 각 대안들에 대한 가중치를 산정할 수 있다. 이때, 실시예에 따라서는, 전술한 두 방법을 결합하여 평균적인 가 중치를 이용할 수도 있다.
본 발명에서 서버(200)는 재난유형별 가중치(wi)의 경우, 정량적 분석을 할 수 있는 자료의 부재로 인해 정성적 평가 방법인 AHP 방법을 적용하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 서버(200)는 재난 유형별 피해 대상에 대한 가중치 산정의 경우 피해 대상 인자들에 관한 통계적 특성치가 있기 때문에 정량적 가중치 산정 방법인 엔트로피 방법을 이용하여 가중치를 산정하나, 역시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 재난 유형별 가중치 산정에 대해 기술한다.
서버(200)는 종합사회재난위험도(CR) 산정을 위해 각 재난 유형별로 어느 정도 영향을 미치는지에 대한 정도를 고려하기 위해 유형별 가중치(wi)를 산정할 수 있다.
재난 유형에 대한 가중치는 이를 측정할 수 있는 물리적 또는 통계적 특성이 존재하지 않는다. 특히, 사회재난의 경우 각 사고에 대한 피해의 형태는 규모가 매우 다르기 때문에, 피해 규모 또는 이를 반영할 수 있는 통계적 특성을 활용해서 개별유형에 대한 가중치를 산정하는데 어려움이 있다. 따라서 본 발명에 따른 서버(200)는 정성적 방법의 하나인 AHP 방법을 이용하여 재난 유형별 가중치를 산정할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
AHP 방법이란 다양한 평가 기준에 대한 의사결정에 주로 사용하는 기법으로, 서버(200)는 다수의 목적이 있을 때 이들을 동시에 고려하여 쌍대 비교를 통해 그 중요도 및 가중치를 평가할 수 있다. 비교 요소의 수가 n(여기서, n은 자연수)의 경우, 의사결정자는 n(n-1)/2의 쌍대 비교를 실시하며 각 수준의 요소 간 중요도를 계산한 결과를 행렬로 표현하여, 그 최대 고유치에 대응하는 고유 벡터를 중요도로 도출할 수 있다. 동시에 다수 행해진 쌍대 비교의 (수미)일관성은 일관성지수(C.I)로 계산되는데 점수가 0.1보다 이상인 경우 중요도 분석을 재검토할 수 있다.
다음으로, 피해/영향인자별 가중치 산정에 대해 기술한다.
전술한 재난 유형별 가중치와는 다르게 피해/영향 인자들의 규모는 정량적인 자료 산출이 가능하다. 서버(200)는 정량적인 가중치 선정을 위한 대표적 방법으로 알려진 엔트로피(entropy) 방법을 이용할 수 있는데, 이것은 정성적 방법과는 통계적인 처리에 의해 정량 자료의 특성만을 반영하게 되어 정성적 방법에서 가지는 평가자의 주관적인 요소를 배제할 수 있다. 서버(200)는 세부 인자들에 대한 변동 특성을 주로 반영하고 있기 때문에, 물리적 특성을 반영하기 위해서 경우에 따라서 정성적 가중치를 동시에 평균하여 사용할 수도 있다.
엔트로피는 정보이론에 근거한 방법으로 어떤 대안을 결정할 때, 서버(200)는 이와 관련된 요인들이 변동이 어느 정도 큰지를 정량화하여 가중치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 스마트 폰의 구매에 영향을 미치는 요인을 가격, 성능, 휴대성(크기), 자료 저장공간 네 가지로 설정한다고 가정하는 경우, 만일 가격, 휴대성, 자료 저장공간의 변화는 큰 변동이 없으나 성능이 차이가 많이 난다고 하면 휴대폰 구매에 있어서 가장 큰 요인은 성능이 될 수 있다. 이와 같이, 어떤 대안에 대한 결정요인을 결정할 때 변동요인에 대한 사항으로 가중치를 구하는 방법이 엔트로피 방법의 주요 원리일 수 있다.
서버(200)는 엔트로피를 이용하여 가중치를 산정할 경우, 지표의 변수(영향인자)들을 정규화할 수 있다. 서버(200)는 그 이후 엔트로피를 산정한 후 그 값을 이용하여 엔트로피 가중치를 산정할 수 있다. 지표의 자료 행렬 구성 및 정규화는 다음과 같이 수학식 2를 통해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
여기서 m은 인자에 대한 자료 개수, n은 인자의 개수를 의미할 수 있다. 본 발명에서는 읍면동 단위로 피해/영향 인자들이 계산되기 때문에 m은 해당 지역의 읍면동 수이며, n은 피해/영향인자의 수가 될 수 있다.
상기 값들은 수학식 3에 의해 정규화될 수 있다.
[수학식 3]
수학식 3에 의해 계산된 자료를 이용한 지표별 엔트로피는, 다음 수학식 4에 의해 산정될 수 있다.
[수학식 4]
또한, 계산된 지표별 엔트로피를 이용하여 다양성 정도(dj) 및 엔트로피 가중치(wj)는 각각 수학식 5와 6에 의해 산정될 수 있다.
[수학식 5]
[수학식 6]
가중치 wj는 재난 유형별 위험도 산정을 위한 피해/영향인자(n개) 별 가중치를 의미할 수 있다.
다음으로, 종합위험도 산출 및 분석에 대해 기술한다.
먼저, 피해/영향인자의 정규화 및 표준화에 대해 설명하면, 다음과 같다.
전술한 과정을 통해 서버(200)에서 계산된 유형별, 피해 대상별 피해 규모는 집계 단위에 따라 스케일이 다르기 때문에 같은 규모로 정규화하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 서버(200)는 일반적으로 위험평가 시 많이 활용되는 Z-Score를 수학식 7을 이용하여 정규화할 수 있다.
[수학식 7]
여기서 Z는 정규화된 Z-Score, Xi는 읍면동(i)별로 계산된 피해 규모, μ는 읍면동 피해 규모(Xi)의 피해/영향인자별 평균, σ는 표준편차를 나타낸다. 이들 값은 0에서 1 사이의 값으로 식 3.8에 의해 표준화된다.
여기서 Z[0,1]은 표준화된 피해영향규모, Z는 상기 수학식 7에 의해 정규화된 피해영향규모, Zmax는 읍면동별 정규화된 피해영향규모의 최대값, Zmin은 최소값을 나타낼 수 있다.
다음으로, 유형별 위험도 및 종합 위험도 산정에 관해 기술한다.
서버(200)는 정규화화 표준화를 거친 피해/영향 규모에 관해, 전술한 가중치를 이용하여 유형별 위해 및 취약도를 나타내는 지수[0~1]로 산정하고, 재난 유형별로 전술한 가중치를 이용하여 가중 평균하여 복수의 재난 유형에 대한 위해 및 취약도를 나타내는 부분(예를 들어, 수학식 1에서 첫 번째 항)으로 산정할 수 있다. 이후 경감지표인 MI를 고려하여 최종적인 종합 위험도를 도 7과 같이 산정할 수 있다.
본 발명에서 개시하는 종합 위험도는 지자체에서 가지고 있는 문제점을 피해 관점에서 파악하기 위함이기 때문에 피해/영향인자를 많이 고려할수록 더 효과적일 수 있다. 재난 유형별로 정규화와 표준화된 피해/영향 인자의 비교 검토를 통해 지자체에서 가지고 있는 문제점을 직관적으로 파악할 수 있다.
한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본원 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 단말
200 : 서버
210 : DB
220 : 프로세서

Claims (10)

  1. 전자 장치에 의해, 지역단위 재난 위험 분석 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하는 단계;
    상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계;
    상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하는 단계; 및
    상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하는 단계는,
    재난 유형별로 재난 발생시 피해영향범위를 고려하고, 피해영향범위 내 피해 받을 수 있는 대상을 판별하는 단계를 포함하며,
    상기 지역 단위의 재난 위험 데이터에는,
    피해유발요인, 피해/영향인자 및 경감인자에 관한 데이터가 포함하고,
    상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계는,
    상기 피해/영향인자의 정규화 및 표준화 수행 단계를 포함하며,
    상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 단계는,

    다음 수학식을 이용하여 산출되되,
    상기에서, CR(Comprehensive Risk)는 종합위험도, PR(Disaster-Prone Region)은 영향지역, IR(Expected Impact Receptor) 예상피해대상, MI(Mitigation Index)는 피해경감지수, wi(WeightingFactorwithrespecttoDisasterTypes)은 재난유형별 가중치, wr(WeightingFactorwithrespecttoReceptors)를 나타내며,
    상기 PR은 각종 위험/영향평가 결과로부터 도출되는 영향 지역을 나타내고, 상기 IR은 어떤 지역에 분포하는 피해 가능 대상을 나타내고, F(PR,IR,wr)은 영향 가능 범위에 있는 피해 가능 대상의 규모를 나타내고,
    상기 재난유형으로 유해물질 사고가 일어난 경우, 상기 PR은 총괄 영향범위에 대응하고, 상기 IR은 인근 지역에 거주하는 주민 수에 대응하며, 상기 F(PR,IR,wr)은 상기 총괄 영향범위 내 거주하는 주민 수에 대응하고,
    상기 피해경감지수는 초기 재난 대응자, 점검 실적, 재난안전교육 인프라, 경보 체계 구축 수준 중 적어도 하나의 인자를 기초로 결정되는,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계는,
    상기 피해유발요인과 피해/영향인자를 중첩 분석하여 해당 지역에 대한 피해 규모를 산정하는,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하는 단계는,
    개별 법령에 의한 위험영향평가 결과(제1 GIS 파일)를 수집하고 피해 유형별 피해영향범위를 설정하는 단계;
    재난 유형별 피해가능인자 주제(제2 GIS 파일) 수행하는 단계;
    상기 피해유형별 피해영향범위가 설정된 제1 GIS 파일과 제2 GIS 파일에 기반하여, 피해유형별 피해영향범위 내 피해인자를 분석하는 단계; 및
    상기 분석 결과에 기초하여, 정량적 위험도 산정 및 정성적 위험 특성 분석을 수행하는 단계를 포함하는,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하는 단계는,
    재난 유형별 가중치 산정 및 피해/영향인자별 가중치 산정을 포함하되,
    상기 재난 유형별 가중치 산정은, 정성적 방법인 계층적 분석과정(AHP)을 이용하고,
    상기 피해/영향인자 별 가중치 산정은, 엔트로피 방법을 이용하는,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 장치에 있어서,
    데이터베이스; 및
    상기 데이터베이스와 통신하여 데이터를 주고받으며, 서비스 플랫폼을 제공하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하고, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하며, 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하여, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하고,
    재난 유형별로 재난 발생시 피해영향범위를 고려하고, 피해영향범위 내 피해 받을 수 있는 대상을 판별하며,
    상기 지역 단위의 재난 위험 데이터에는, 피해유발요인, 피해/영향인자 및 경감인자에 관한 데이터가 포함되고,
    상기 프로세서는,
    상기 피해/영향인자의 정규화 및 표준화를 수행하며, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하되,

    다음 수학식을 이용하여 산출하고,
    상기에서, CR(Comprehensive Risk)는 종합위험도, PR(Disaster-Prone Region)은 영향지역, IR(Expected Impact Receptor) 예상피해대상, MI(Mitigation Index)는 피해경감지수, wi(WeightingFactorwithrespecttoDisasterTypes)은 재난유형별 가중치, wr(WeightingFactorwithrespecttoReceptors)를 나타내며,
    상기 PR은 각종 위험/영향평가 결과로부터 도출되는 영향 지역을 나타내고, 상기 IR은 어떤 지역에 분포하는 피해 가능 대상을 나타내고, F(PR,IR,wr)은 영향 가능 범위에 있는 피해 가능 대상의 규모를 나타내고.
    상기 재난유형으로 유해물질 사고가 일어난 경우, 상기 PR은 총괄 영향범위에 대응하고, 상기 IR은 인근 지역에 거주하는 주민 수에 대응하며, 상기 F(PR,IR,wr)은 상기 총괄 영향범위 내 거주하는 주민 수에 대응하고,
    상기 피해경감지수는 초기 재난 대응자, 점검 실적, 재난안전교육 인프라, 경보 체계 구축 수준 중 적어도 하나의 인자를 기초로 결정되는,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 장치.
  10. 지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 시스템에 있어서,
    지역단위 재난 위험 분석 서비스를 요청하는 단말; 및
    서비스 플랫폼을 제공하며, 상기 서비스 플랫폼을 통해 상기 단말과 통신하는 서버를 포함하되,
    상기 서버는,
    지역 단위의 재난 위험 데이터를 수집하고, 상기 지역 단위 재난 위험 데이터에 기초하여 피해 규모를 산출하며, 상기 산출된 피해 규모에 기초하여 재난 위험에 대한 가중치를 산출하여, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하는 프로세서를 포함하고,
    재난 유형별로 재난 발생시 피해영향범위를 고려하고, 피해영향범위 내 피해 받을 수 있는 대상을 판별하며,
    상기 지역 단위의 재난 위험 데이터에는, 피해유발요인, 피해/영향인자 및 경감인자에 관한 데이터가 포함되고,
    상기 서버는,
    상기 피해/영향인자의 정규화 및 표준화를 수행하며, 상기 지역 단위의 종합 사회재난 위험도를 산출하되,

    다음 수학식을 이용하여 산출하고,
    상기에서, CR(Comprehensive Risk)는 종합위험도, PR(Disaster-Prone Region)은 영향지역, IR(Expected Impact Receptor) 예상피해대상, MI(Mitigation Index)는 피해경감지수, wi(WeightingFactorwithrespecttoDisasterTypes)은 재난유형별 가중치, wr(WeightingFactorwithrespecttoReceptors)를 나타내며,
    상기 PR은 각종 위험/영향평가 결과로부터 도출되는 영향 지역을 나타내고, 상기 IR은 어떤 지역에 분포하는 피해 가능 대상을 나타내고, F(PR,IR,wr)은 영향 가능 범위에 있는 피해 가능 대상의 규모를 나타내고.
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    지역단위 재난 위험 분석 서비스 제공 시스템.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070108318A (ko) * 2006-02-22 2007-11-09 박상우 지아이에스를 이용한 지역별 안전도 평가 시스템 및 그방법
KR101891267B1 (ko) 2017-12-14 2018-08-24 한국건설기술연구원 재난 피해 분석을 위한 bim 데이터 간소화 방법 및 이를 이용한 위험 등급 예측 방법
KR102350248B1 (ko) * 2021-04-14 2022-01-12 대한민국 재난정보의 구축, 관리, 활용을 위한 격자 기반 데이터 변환방법
KR20220084751A (ko) * 2020-12-14 2022-06-21 노아에스앤씨 주식회사 쇠퇴지역의 재난재해를 종합진단하는 시스템 및 방법
KR20220095034A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 한국과학기술정보연구원 재난위기수준표출장치 및 그 동작 방법
KR20220165876A (ko) * 2021-06-08 2022-12-16 (주) 하나텍시스템 지역사회재난 안전도 진단방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070108318A (ko) * 2006-02-22 2007-11-09 박상우 지아이에스를 이용한 지역별 안전도 평가 시스템 및 그방법
KR101891267B1 (ko) 2017-12-14 2018-08-24 한국건설기술연구원 재난 피해 분석을 위한 bim 데이터 간소화 방법 및 이를 이용한 위험 등급 예측 방법
KR20220084751A (ko) * 2020-12-14 2022-06-21 노아에스앤씨 주식회사 쇠퇴지역의 재난재해를 종합진단하는 시스템 및 방법
KR20220095034A (ko) * 2020-12-29 2022-07-06 한국과학기술정보연구원 재난위기수준표출장치 및 그 동작 방법
KR102350248B1 (ko) * 2021-04-14 2022-01-12 대한민국 재난정보의 구축, 관리, 활용을 위한 격자 기반 데이터 변환방법
KR20220165876A (ko) * 2021-06-08 2022-12-16 (주) 하나텍시스템 지역사회재난 안전도 진단방법

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