KR20210086833A

KR20210086833A - Sns 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20210086833A
Application number: KR1020190178706A
Authority: KR
Inventors: 주종화; 권민준; 옥수진; 허재; 김성준
Original assignee: 동국대학교 산학협력단
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-09

Abstract

본 발명은 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재난 발생 시, 재난 발생 위치, 재난 상황 및 현황 등에 대한 재난 정보를 사용자가 실시간으로 용이하게 파악할 수 있도록 제공하는 시스템에 있어서, 재난 발생 감지를 위해 실시간으로 SNS상에 업로드 되는 게시글을 수집하고, 분산 처리를 통해 수집된 대량의 게시글 중 재난 내용을 포함하고 있는 게시글을 신속하게 선별하여, 해당 게시글 정보를 재난 데이터로써 저장하며, 저장된 재난 데이터를 지도 기반으로 표출하여 사용자에게 재난 정보를 제공함으로써, 사용자가 재난 발생 위치 또는 지역을 포함한 실시간 재난 상황을 지도 상에서 한눈에 정확하게 파악하고 대응하여 재난에 따른 피해를 최소화 할 수 있도록 지원하는 시스템에 관한 것이다.

Description

SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템 및 그 방법{System and method of providing disaster information using SNS database}

산불, 지진등의 자연재해는 인적, 물적 피해를 동반하는데, 다양한 재난 상황 발생시, 빠른 시간 내에 재난 발생 사실을 감지하고 재난 정보를 신속, 정확하게 확산 전파하는 것은 피해 최소화에 있어서 중요한 요소 중 하나이다. 더욱이, 최근에는 재해에 따른 인명피해 규모가 매년 커지고 있는 것으로 나타난다. 일예로, 매년 약 500여 건에 달하는 산불이 발생하고 있으며, 피해규모 또한 커지고 있는 것으로 파악된다.

재난 상황 발생시 신속한 정보 전파를 위해 국가에서 제공하는 '긴급 재난 문자'가 존재하지만 데이터 집계 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 관리 당국 담당자의 재난 정보 확인 및 문자 송신 여부 결정 과정으로 인해 재난 정보 전파가 늦어져 피해를 초래하게 되는 문제점이 있다.

이에, 한국등록특허 제10-1612423호에서는 실시간으로 다양한 정보가 공유되는 소셜 미디어 상의 데이터를 활용하여 재난 발생을 신속하게 감지하는 방법에 대해 소개하고 있기는 하나, 해당 선행문헌은 소셜 미디어에서 재난 키워드가 포함된 게시글의 발생 빈도를 이용하여 재난 발생을 감지하는 방식으로, 데이터 집계 및 처리 시간이 오래 걸린다는 문제가 여전히 존재할 뿐만 아니라, 사용자에게 재난 상황 정보를 제공함에 있어서도 재난 발생 위치 등에 대한 정확한 전달에 많은 제한 요건이 따르고 있다.

1. 대한민국 등록특허공보 제10-1612423호(등록일 : 2016.04.07) "소셜미디어를 이용한 재난 감지 시스템"

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 재난 발생 시, 재난 발생 위치, 재난 상황 및 현황 등에 대한 재난 정보를 사용자가 실시간으로 용이하게 파악할 수 있도록 제공하는 시스템에 있어서, 재난 발생 감지를 위해 실시간으로 SNS상에 업로드 되는 게시글을 수집하고, 분산 처리를 통해 수집된 대량의 게시글 중 재난 내용을 포함하고 있는 게시글을 신속하게 선별하여, 해당 게시글 정보를 재난 데이터로써 저장하며, 저장된 재난 데이터를 지도 기반으로 표출하여 사용자에게 재난 정보를 제공함으로써, 사용자가 재난 발생 위치 또는 지역을 포함한 실시간 재난 상황을 지도 상에서 한눈에 정확하게 파악하고 대응하여 재난에 따른 피해를 최소화 할 수 있도록 지원하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 재난 발생 시, 재난 정보를 사용자에게 제공하는 재난 정보 제공 시스템에 있어서, 소셜네트워크서비스(SNS) 상에 업로드 되는 게시글을 실시간으로 수집하고, 수집된 게시글에 포함된 정보를 평문(Text)형태로 구분하여 게시글 데이터로 가공하는 크롤러서버; 상기 크롤러서버에서 가공된 게시글 데이터를 전송받아 분류, 저장 및 관리하는 데이터분류서버; 상기 데이터분류서버로부터 게시글 데이터를 전달받아 재난 내용이 포함되어 있는지 판단하고, 재난 내용을 포함하고 있는 게시글 데이터를 재난 데이터로써 추출하는 데이터분산처리서버; 상기 데이터분산처리서버에서 추출된 재난 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및 상기 데이터베이스에 저장된 재난 데이터를 가공하여 지도 기반으로 표출하여 사용자에게 제공하는 API서버; 를 포함하여 구성되어, 실시간으로 SNS를 통해 수집된 게시글로부터 재난 데이터를 추출하고, 추출된 재난데이터를 사용자에게 지도 상에서 표출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 재난 정보 제공 시스템은 SNS상에서 실시간으로 업데이트 되는 게시글을 분산 처리를 통해 신속하게 분석하여 재난을 감지하고, 재난 발생 사실을 알림을 통해 사용자에게 즉각적으로 제공할 수 있으며, 나아가, 게시글에서 재난 정보를 추출하고, 추출된 재난 정보를 지도 위에 표출함으로써, 사용자가 지역별, 위치별로 재난 상황을 용이하게 파악할 수 있도록 재난 정보를 제공할 수 있어, 사용자가 재난에 신속하게 대응할 수 있도록 하여 재난에 따른 피해규모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 분산 처리를 통해 대용량 데이터를 단시간에 분석하여 재난 발생을 보다 신속하게 감지할 수 있으며, 게시글을 형태소 단위로 분석하여, 한국어의 의미를 보다 정확하게 파악할 수 있어, 재난 관련 게시글을 보다 효과적으로 추출해 낼 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 정보 제공 시스템이 적용되는 네트워킹 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재난 정보 제공 시스템의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 재난 정보 시스템에서 사용자에게 제공되는 재난 정보 제공 화면을 일예로 보여주는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 재난 정보 제공 시스템이 적용되는 네트워킹 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와같이, 본 발명의 재난 정보 제공 시스템(100)은 인터넷을 포함한 유·무선 통신망을 통해 다양한 SNS서버(101)와 연결되어 게시글을 수집하고, 수집된 게시글로부터 재난 정보를 추출하여, 추출된 재난 정보를 역시 유·무선 통신망을 통해 시스템과 연결되는 다수의 사용자 단말기(102)로 제공한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 재난 정보 제공 시스템의 구성을 간략하게 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와같이, 본 발명의 재난 정보 제공 시스템(100)은 크롤러서버(110), 데이터분류서버(120), 데이터분산처리서버(130), 데이터베이스(140) 및 API서버(150)를 포함하여 구성된다.

크롤러서버(110)는 인터넷 SNS사이트에 올라오는 게시글들을 크롤링(Crawling)하는 서버이다. 크롤러서버(110)는 실시간으로 SNS로부터 게시글을 수집하고, 해당 게시글에서 게시자 이름, 게시글 URL, 게시글 제목, 게시 시각, 게시 내용 등의 정보를 추출해내어 평문(Text)형태로 구분하여 일정한 포맷을 갖춘 상태의 게시글 데이터로 가공한 후, 직렬화(Serialization)를 진행하여 데이터를 분류하는 데이터분류서버(120)에 전송한다.

이때, 크롤러서버(110)는 대량의 게시글 확보를 위해 여러 대가 동시에 운용될 수 있다.

데이터분류서버(120)는 크롤러서버(110)에서 가공된 게시글 데이터를 전송받아 분류 및 저장하여 관리하는 서버로, 게시글 데이터 중 게시글의 유사성에 기준하여 다수의 게시글 저장소에 분산하여 분류 및 저장한다. 즉, 게시글 데이터를 토픽별로 나누어 저장함으로써, 데이터분산처리서버(130)에서 데이터를 분산하여 처리할 수 있도록 관리하는 역할을 한다.

이러한 데이터분류서버(120)로는 대용량의 실시간 로그 처리에 특화된 것으로 알려진 아파치카프카(Apache Kafka) 및 주키퍼(Zookeeper) 등을 사용하여 구성될 수 있다.

데이터분산처리서버(130)는 데이터분류서버(120)로부터 분류된 게시글 데이터를 전달받아, 게시글이 재난 사실을 포함하는지 분석하고, 재난 데이터를 추출해내는 역할을 수행한다. 즉, 데이터분산처리서버(130)는 데이터분류서버(120)로부터 게시자 이름, 게시글 URL, 게시글 제목, 게시 시각, 게시 내용 등의 정보를 추출해낸 평문형식의 게시글 데이터를 전달받아, 게시글이 재난을 의미하는지 여부를 판단하기 위해서 형태소 분석(Morphological analysis)을 진행한 후, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘을 사용하여 분석된 형태소로부터 게시글의 재난 관련도를 판단하도록 구성된다.

여기서, 형태소 분석은 의미를 가지는 가장 작은 단위인 형태소 단위로 문장을 분해하는 것으로, 단어의 배열로써 문장이 구성되는 영어와 달리, 단어에 다양한 접미사와 조사가 합쳐져 문장을 형성하는 한국어에서는 키워드 위주의 분석을 통해 문맥을 감지하는 것에 한계가 있기 때문에, 문맥을 정확히 감지하기 위하여 게시글을 형태소로 나누어 분석 하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

이때 사용되는 형태소 분석 방법들은 이미 동 기술분야에서는 널리 알려져 쓰이고 있는 방법으로써, 본 발명에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

CNN 알고리즘은 분석된 형태소로부터 게시글의 재난 관련도를 판단하기 위해 사용된다. 즉, n개의 형태소로 이루어진 문장(열벡터)을 k차원의 형태소 벡터(행백터)를 활용해 각 형태소들을 벡터로 임베딩하고 학습시킨 다음, 필터 개수만큼 특징맵을 생성하고 맥스풀링(Max-Pooling) 을 통해 결과값을 산출하도록 하여, 게시글이 재난을 의미하는지 아닌지 판단해내도록 구성할 수 있다. 일예로, 맥스풀링(Max-Pooling)을 통해 산출되는 결과값을 재난인지 아닌지, 즉, 1 혹은 0으로 산출하여, 이를 통해 재난 관련 글인지 여부를 판단할 수 있다.

이와같이 본 발명에서는 자연어로 쓰여진 게시글 문장을 형태소 분석을 통해 형태소 단위로 배열하여, CNN 알고리즘을 이용하여 재난 내용이 포함되어 있는 게시글인지 판단함으로써, 단순히 단어의 출현 빈도로 문장을 분석할 때 보다, 단어의 배열이나 단어의 의미 등 문장 전체 맥락을 반영하여 게시글의 내용을 파악할 수 있게 되어, 보다 정확하고 신뢰성 있는 재난 데이터를 추출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상술한 바와같이, 데이터분류서버(120)로부터 전달받은 SNS 게시글 데이터를 형태소 분석 및 CNN알고리즘을 활용하여 분석하는 데이터분산처리서버(130)는 대용량의 데이터를 실시간으로 신속하게 처리할 수 있도록 한 대 이상이 운용될 수 있으며, 데이터분산처리서버(130)에서 SNS 게시글 데이터를 분석한 결과, 재난 관련 게시글로 판단되는 경우, 해당 게시글의 게시글 URL, 게시글 제목, 게시 시각, 재난 발생 위치, 게시자 이름, 게시 내용 등의 정보를 추출하여 재난 데이터로써 데이터베이스(140)에 저장한다.

이때, 데이터분산처리서버(130)에서 추출된 재난 데이터는 화재, 지진, 미세먼지, 태풍 등 재난의 종류별로 나뉘어 데이터베이스(140)에 저장되며, 저장된 재난 정보는 이후 API서버(150)에서 활용 된다.

API서버(150)는 데이터베이스(140)에 저장되어 있는 재난 정보를 가공하여 사용자에게 필요한 데이터를 제공하는 역할을 하는데, 전국 어디서든 재난이 발생할 때마다, 푸시알람(Push alam)을 통해 모바일 애플리케이션을 사용하는 사용자에게 재난 발생 사실을 즉각적으로 알림으로써, 사용자가 재난 발생 사실을 지체없이 인지할 수 있도록 지원한다.

또한, API서버(150)에는 전국 지도 데이터가 탑재되어 있어, 재난 발생 위치와 매칭되는 전국 지도 상에서의 지점에 재난 발생 사실을 아이콘으로 표시할 수 있으며, 나아가, 지도 상에 표시된 아이콘이 클릭되면 재난 정보를 제공할 수도 있다. 사용자는 API서버(150)에서 제공하는 지도 기반의 재난 정보를 모바일 애플리케이션 등을 통해 제공 받아, 재난 발생 지역 및 정확한 위치를 포함한 실시간 재난 상황을 지도 상에서 한눈에 정확하게 파악할 수 있으며, 이에 따라 재난에 신속하게 대응할 수 있고 피해를 최소화 할 수 있는 효과가 있다. 이에 관해서는 후술될 도 3의 예시를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

이와같이 구성되는 본 발명의 재난 정보 제공 시스템은, 많은 양의 데이터를 실시간으로 빠르게 분석함은 물론, 내용을 보다 정확하게 파악하여, 재난 발생사실을 신속하게 감지할 수 있으며, 추출된 재난 데이터를 사용자가 파악하기 편리하게 가공하여 제공함으로써, 재난 상황을 지체없이 전파하여 재난 발생시 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명에 따른 재난 정보 시스템에서 사용자에게 제공되는 재난 정보 제공 화면을 일예로 보여주는 도면이다.

API서버(150)는 재난 종류별로 재난 데이터가 저장되어있는 데이터베이스(140)를 이용하여, 화재, 지진, 미세먼지, 태풍 등 재난을 종류별로 구분하여 사용자에게 정보를 제공할 수 있도록 구성되는데, 사용자는, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와같이, 서비스 제공화면 일측에 구비된 메뉴바(151)를 통해 화재, 태풍, 지진 등 재난 종류를 선택하여 확인 할 수 있다.

즉, API서버(150)는, 도 3의 (a)에 예시된 바와같이, 사용자의 현재 위치를 바탕으로 사용자 위치 주변에서 발생된 재난 상황을 지도상에 위치표시아이콘(152)으로 표시하여 제공할 수 있으며, 이때, 사용자가 특정 재난 발생 지점에 표시된 위치표시아이콘(152)을 클릭하게 되면, 도 3(a)에 도시된 바와같이, 해당 재난과 관련하여 파악된 재난 데이터가 간략한 메시지(153)형태로 표시된다.

이때, 표시되는 메시지에는 데이터베이스에 저장된 게시글 URL, 게시글 제목, 게시 시각, 재난 발생 위치, 게시자 이름, 게시 내용 등의 재난 정보들 중 게시 시각, 재난 발생 위치, 게시 내용, 게시글 URL로 링크된 사진 등을 포함할 수 있다.

API 서버(150)는 상술한 일련의 서비스 제공을 위해 사용자 단말기에 위치 정보 제공을 요청할 수 있다.

또한, API서버(150)는 위와같은 방식으로, 도 3의 (b)에 예시된 바와같이, 각종 재난 종류별로 전국 단위의 재난 상황을 전국 지도 상에 표시하여 제공할 수 있다. 즉, 전국 지도 상에 위치표시아이콘을 이용하여 재난 발생 지점을 표시하고, 위치표시아이콘을 클릭하면 해당 재난과 관련하여 집계된 게시글의 개수, 게시 시각, 관련 사진 및 제목 등을 메시지(153)형태로 표시할 수 있다.

상술한 바와같이 사용자에게 제공되는 재난 정보 제공 화면에서는, 재난 발생 위치가 지도 상에 위치표시아이콘으로 표시되어 제공될 수 있으며, 사용자가 지도 상의 위치표시아이콘을 클릭하면 데이터베이스에 저장되어 있는 재난 데이터 중에서 해당 재난과 관련된 사진, 게시 시각, 게시 제목 등의 재난 정보가 간략한 메시지 형태로 제공될 수 있어, 사용자가 특정 지역 혹은 전국 단위의 재난 정보를 보다 용이하게 한눈에 파악할 수 있다는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.

100 : 재난 정보 제공 시스템 101 : SNS서버
102 : 사용자 단말기 110 : 크롤러서버
120 : 데이터분류서버 130 : 데이터분산처리서버
140 : 데이터베이스 150 : API서버
151 : 메뉴바 152 : 위치표시아이콘
153 : 메시지

Claims

재난 발생 시, 재난 정보를 사용자에게 제공하는 재난 정보 제공 시스템에 있어서,
소셜네트워크서비스(SNS) 상에 업로드 되는 게시글을 실시간으로 수집하고, 수집된 게시글에 포함된 정보를 평문(Text)형태로 구분하여 게시글 데이터로 가공하는 크롤러서버;
상기 크롤러서버에서 가공된 게시글 데이터를 전송받아 분류, 저장 및 관리하는 데이터분류서버;
상기 데이터분류서버로부터 게시글 데이터를 전달받아 재난 내용이 포함되어 있는지 판단하고, 재난 내용을 포함하고 있는 게시글 데이터를 재난 데이터로써 추출하는 데이터분산처리서버;
상기 데이터분산처리서버에서 추출된 재난 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및
상기 데이터베이스에 저장된 재난 데이터를 가공하여 지도 기반으로 표출하여 사용자에게 제공하는 API서버; 를 포함하여 구성되어,
실시간으로 SNS를 통해 수집된 게시글로부터 재난 데이터를 추출하고, 추출된 재난데이터를 사용자에게 지도 상에서 표출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템
제 1항에 있어서,
상기 데이터분산처리서버는,
상기 게시글 데이터에 대한 형태소 분석을 수행한 후, CNN(Convolution Neural Network) 알고리즘을 통해 재난 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템
제 1항에 있어서,
상기 데이터베이스는,
화재, 지진, 미세먼지 및 태풍을 포함하는 재난의 종류별로 재난 데이터를 분류하여 저장하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 시스템
재난 발생 시, 재난 정보를 사용자에게 제공하는 방법에 있어서,
소셜네트워크서비스(SNS)상에 업로드 되는 게시글을 실시간으로 수집하고 수집된 게시글의 데이터를 추출하는 단계;
상기 추출된 게시글 데이터를 토픽별로 분류하여 저장 및 관리하는 단계;
상기 분류된 게시글 데이터에 대한 형태소 분석을 수행한 후, CNN 알고리즘을 통해 재난 내용이 포함된 게시글 데이터를 추출하는 단계;
상기 추출된 재난 내용을 포함하고 있는 게시글 데이터를 재난 데이터로써 저장하는 단계; 및
상기 저장된 재난 데이터를 지도 기반으로 가공하여 사용자 단말기를 통해 제공하는 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 방법
제 4항에 있어서,
상기 수집된 게시글의 데이터를 추출하는 단계에서는,
게시글의 게시자 이름, 게시글 URL, 게시글 제목, 게시 시각 및 게시 내용을 포함하는 게시글 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 방법
제 4항에 있어서,
상기 저장된 재난 데이터를 지도 기반으로 가공하여 사용자 단말기를 통해 제공하는 단계에서는,
재난 발생 위치를 위치표시아이콘으로 지도 상에 표시하여 제공하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 방법
제 4항에 있어서,
상기 저장된 재난 데이터를 지도 기반으로 가공하여 사용자 단말기를 통해 제공하는 단계에서는,
각각의 사용자 단말기의 현재 위치에 따라 해당 사용자 단말기 위치 주변의재난 데이터를 우선적으로 제공하는 것을 특징으로 하는 SNS 데이터를 이용한 재난 정보 제공 방법