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무인항공기(UAV)와 GIS를 활용한 주거취약지역 생활안전공간정보 구축에 관한 연구: 서울특별시 용산구 동자동 쪽방촌을 사례로
A study on Building and Mapping Customized Spatial Information Database of Housing Vulnerable Area using UAV and GIS: A case of Yongsan-gu dongja-dong jjockbang-chon in Seoul, Republic of Korea

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Authors
김세준
Advisor
박기호
Major
사회과학대학 지리학과
Issue Date
2017-02
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
무인항공기(UAV)드론무인항공사진측량GIS지리정보공간정보주거취약지역쪽방촌
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 지리학과, 2017. 2. 박기호.
Abstract
본 연구에서는 기술복지의 차원에서 사회적 약자나 소외계층이 거주하고 있는 쪽방촌을 대상으로 무인항공기(UAV)와 GIS를 활용하여 주거취약지역의 사용자 맞춤형 공간정보데이터베이스구축과 지도화를 수행함으로써 적정기술을 융합하여 응용하는 모델을 제시하고, 이를 실제 서울시 용산구 동자동 일대의 쪽방촌을 대상으로 적용하여 해당지역에 거주하고 있는 사회적 약자 및 소외계층들의 편익증진을 도모하고 주거환경개선에 일조할 수 있는 새로운 방법론으로써의 가능성을 탐구하고 평가하였다. 이를 위해 본 연구에서는 무인항공사진측량을 통한 초고해상도영상지도를 제작하는 단계부터 주거취약지역의 사용자 맞춤형 관심지점정보 선정 및 자료수집, GIS를 이용한 쪽방촌 공간정보DB구축과 지도화까지의 전체적인 프로세스를 최초로 정립하고 모델로 제시하였고 이와 더불어 지리학에서 연구의 대상으로 삼는 공간 중에서도 마이크로한 스케일의 공간정보들을 효과적으로 획득하고 분석하는 방법론으로 활용하는 방안을 함께 제안하였다. 이에 따른 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.
첫째, 적정기술로써 무인항공기와 GIS를 활용함으로써 쪽방촌의 취약여건 개선에 큰 도움이 됨을 증명하였다. 사용자 맞춤형 공간정보데이터베이스 구축과 실감적인 지도화를 통하여 지금까지 상대적으로 간과되고 소외되었던 사회적 약자와 소외계층이 거주하는 쪽방촌 주민들의 주거 및 생활환경 개선에 기여하고 주거안정 실현에 큰 도움이 될 수 있는 가능성을 확인하였다. 특히 드론을 통한 무인항공사진측량만이 가지고 있는 강점과 특징을 이용하여 사회적 약자 및 소외계층이 거주하는 취약지역인 쪽방촌의 물리적 거주여건 및 사회적 생활환경과 환경적인 특성들을 확인할 수 있었으며 공간적인 관점에서 열악한 거주지인 쪽방촌이라는 주거취약지역을 좀 더 총체적이고 포괄적인 관점에서 이해하는데 기여할 수 있었다. 또한 기존 연구들에서 생활안전지도 활성화를 위한 전략 및 정책방안으로 강조하고 있는 철저한 수요자 중심의 사용자 맞춤형 서비스 구축을 위해 취약지역 관계자 및 사회단체, 관련기관 담당자 면담과 현장방문 및 관심지점 조사를 직접 수행하여 지역재생을 위한 종합적 기능개선 및 활성화에 꼭 필요한 항목들을 선정하고 이를 공간정보 DB로 구축하였다. 이를 통해 거주여건을 악화시키는 취약요인의 공간적 분포파악 및 입지분석을 통하여 효과적으로 취약요소들에 대한 개선이나 조치를 취할 수 있게 됨으로써 주거취약지역의 실질적이면서 현실적인 생활안전향상을 도모하고 거주환경을 개선하는데 큰 도움이 되는 것으로 확인되었다. 본 연구 성과를 바탕으로 향후 국내에 산재해있는 쪽방촌의 유형 분류와 공간적 특성 파악, 타 지역의 쪽방촌 공간정보구축을 통한 거주여건개선 지원에도 본 연구가 중요한 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단된다.
둘째, 사례지역으로 선정한 서울특별시 용산구 동자동 쪽방촌을 대상으로 무인항공기(드론)를 이용한 무인항공사진측량을 실시하여 무인항공사진을 촬영하였고 GNSS 측량장비를 이용하여 초고해상도영상지도제작을 위한 지상기준점(GCP)측량 및 정확도 검사를 수행하였다. 지상기준점 측량을 통해 얻은 총 16개 기준점 중 6곳의 기준점만을 사용하였으나 기존 1:1,000 수치지형도와 정확도 비교 시 매우 높은 정확도를 보여 높은 정밀도와 정확도를 요구하는 수치지형도 갱신 등의 지도제작에 적극적인 활용이 가능한 것으로 증명되었다. 특히 쪽방촌과 같은 마이크로한 스케일의 소규모 밀집 주거취약지역의 공간정보수집에 최적의 방법인 것으로 검증되었다. 그리고 이러한 과정에서 지리적 연구에서 필요로 하는 공간정보 자료수집의 기준에서 살펴봤을 때 인공위성을 통한 원격탐사나 항공사진측량 등 기존의 전통적인 공간정보획득방법론으로는 불가능했지만 무인항공사진측량을 통해서만 획득 가능한 강점과 특징들을 확인할 수 있었다.
셋째, 사회적 약자와 소외계층이 밀집하여 거주하는 주거취약지역의 특성을 반영한 무인항공사진측량을 수행하기 위하여 무인항공사진측량 전 과정의 기본이론과 기술 및 과정을 분석하여 재정립하고 제시하여, 관련 분야를 전공하지 않은 비전공자도 무인항공사진측량과 지상기준점측량 방식을 결합하여 손쉽게 허용오차 범위 내의 무인항공 사진측량성과를 얻을 수 있음을 검증했다. 특히 영상지도나 3차원 모델과 같은 연구대상지역의 실감적이고 가시적인 형태의 초정밀공간정보를 목적달성에 맞게 빠른 시간 안에 간편하고 손쉽게 시각화하여 구현할 수 있는 프로세스 모델과 구축방법론으로 재정립하고 제안함으로써 향후 관련분야의 후속연구 활성화를 위한 단초를 제공하였다. 더불어 이러한 과정에서 본 연구에서 제안하는 방법을 기존의 전통적인 방법과 상대적으로 비교했을 때, 시간적・경제적 효율성 측면에서 비약적인 발전이 있음을 확인할 수 있었다. 본 논문의 사례 연구지역인 쪽방촌의 공간정보 DB를 구축하고 활용하는 과정에서 동일한 공간을 대상으로 기존의 입체시방식 도화작업을 수행했을 때 처리시간이 일주일 정도가 소요되는 반면, 본 연구에서 제안하는 방법으로는 동일한 작업범위의 작업량을 반나절 만에 완성할 시킴으로써 단위시간 당 처리되는 작업량은 급증하는 반면 투입되는 작업시간과 인력 비중, 규모 등은 급감되어 전체적인 투입비용을 획기적으로 감축시킬 수 있음을 증명했다.
넷째, 시정 및 공공기관에서 유관 행정업무에 무인항공기(UAV)와 GIS를 적극 활용할 경우 관련된 정책적 의사결정지원을 빠르게 하고 저비용 고효율의 업무효율성을 담보함으로써 업무처리과정의 전반적인 개선을 촉발시킬 수 있는 가능성을 확인했다. 정책적으로 자치단체의 행정에 적극적으로 도입한다면 본 연구에서 초점을 맞추고 있는 주거취약지역의 거주여건 개선이나 이와 관련된 정책결정의 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 사료된다. 이와 함께 현재 광역자치단체나 기초지방자치단체에서 매년 촬영하는 항공사진과 상호보완적인 관계로 운영한다면 민생관련 수시 모니터링체계도 갖출 수 있을 것이다. 특히 탑재체를 다변화하고 최근 급부상하고 있는 인공지능(AI, Artificial Intelligence) 기반의 딥러닝(Deep Learning)이나 기계학습(Machine Learning) 알고리즘을 적용시킨다면 정태적으로 마이크로한 공간을 대상으로 하는 초고해상도영상지도 제작뿐만 아니라 동태적으로 동일한 장소의 시간대별 이용행태나 점유유형, 공간적 특징의 변화 등 관심지점정보의 변화에 대한 자동모니터링, 취약요소 탐지, 급경사지 분석 등 다양한 분야에 폭넓게 활용이 가능하기 때문에 이와 관련된 후속 연구들과 이를 수행하는 관련 연구자들에게도 매우 큰 도움이 될 것으로 판단된다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/134078
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Appears in Collections:
College of Social Sciences (사회과학대학)Dept. of Geography (지리학과)Theses (Master's Degree_지리학과)
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