본 기술은 “UGS 지하공간 가시화 기술”에 관한 것으로, UGS 서비스 플랫폼의 한 구성요소이다.
본 기술은 지하공간에서 발생하는 이상상황을 모니터링하기 위해 수집한 지하매설물, 지하시설물에 대한 공간 데이터, 지하매설물 및 지하시설물의 상태를 확인하기 위해 수집한 센싱 데이터, 네트워크 장치, 위험도를 사용자가 이해하기 쉽게 가시화하는 기술에 관한 것으로 사물인터넷 기반 도시 지하매설물 모니터링 및 관리시스템에 적용되었다.
지하공간 가시화 기술에서 다루는 데이터의 종류는 크게 센싱 데이터, 네트워크 장치, GIS 데이터, 및 위험도 데이터이다. 센싱 데이터는 지하매설물에 설치된 네트워크 장치의 일종인 센서에서 생성한 지하매설물의 상태 데이터이고, 네트워크 장치는 센서 네트워크를 구성하는 장치들로써 센서, 센서 노드, PANC (Personal Area Network Coordinator) 및 AP (Access Point)를 말하며, GIS 데이터는 지하공간에 매설된 상수도, 하수도, 도시철도, 맨홀 등의 위치와 속성으로 구성되며, 위험도 데이터는 GIS 데이터와 센싱 데이터를 결합하여 생성되며 지하매설물 및 특정 영역의 건전도 혹은 위험도를 나타낸다.
지하공간 가시화 기술은 USP_API와 연결된다. USP_API와의 연결을 통해서 USP_SDM에 저장된 네트워크 장치에 대한 정보, 센싱 데이터, 위치 데이터, 및 위험도 데이터를 조회 및 수신하고, 수신된 결과를 가시화한다.
본 기술은 지하공간에 위치한 상수도, 하수도, 맨홀과 같은 지하매설물과 도시철도와 같은 지하구조물의 형상을 가시화 하고, 지하매설물들의 상태를 나타내는 센싱 데이터, 네트워크 장치 정보, 지하공간정보 및 지하공간 위험도 분석정보를 가시화하여 사용자가 지하공간을 편리하고 쉽게 이해할 수 있도록 지원하는 것을 목적으로 한다.
본 기술에서 제공된 각종 데이터는 지하공간에 대한 모니터링에 활용되어 지하공간에서 발생할 수 있는 이상상황을 사전에 감지하여 재난을 예방하기 위해 필요하다.
1) 지하공간 가시화 기술 구조
지하공간 가시화 기술은 지하공간 가시화 데이터 서버와 클라이언트로 구성된다. 데이터 서버 측에서는 지하 공간 정보(기반데이터)를 2차원과 3차원으로 가시하화하기 위하여 공간데이터베이스와 3차원 레이어 파일이 위치하며 기반데이터를 클라이언트 측에 전송하기 위한 스트리밍 서버가 위치한다. 클라이언트 측에는 스트리밍 서버로부터 전송되어 오는 기반 데이터를 2차원과 3차원으로 가시화하는 사용자 GUI를 지원하는 웹 기반 클라이언트가 위치한다. 또한, 지하 공간 정보는 국토교통부에서 진행 중인 “지하 공간 통합지도 구축” 사업의 결과를 활용한다.
2) 지하공간 가시화 데이터 서버의 주요 기능 및 특징
클라이언트의 비동기 요구 처리, 지하공간 정보의 공간 및 속성 정보 관리, 지상공간 정보의 공간 및 속정 정보 관리, 대용량의 3차원 지상/지하정보를 단절없이 자연스럽게 가시화하기 위한 스트리밍 데이터 전송방식 적용, 지하매설물에 대한 영상과 분석 보고서 관리, UGS API와의 인터페이스 등의 다양한 기능을 지원하여 대용량 3차원 공간정보가 부드럽게 가시화 될 수 있도록 지원한다. 웹 클라이언트와의 메시지 송수신을 위해 웹 애플리케이션 서버로(Web Application Server, WAS)로 톰캣을 사용하였으며, 자바 기반의 자바 EE 표준을 수용하였고, 동시에 다수의 클라이언트의 접속을 허용한다.
3) 지하공간 가시화 클라이언트의 주요 기능 및 특징
지하매설물 및 지하구조물의 특성에 맞는 2차원 및 3차원 가시화, 2차원 및 3차원 레이어 가시화, 레이어 선택 및 각종 메뉴 선택에 대한 사용자 반응 수용 등 그래픽 기반의 사용자 인터페이스, 지하공간과 지상공간의 동시 가시화, 센싱 데이터 가시화, 센싱 장치 가시화, 과거 데이터 그래프 표현, 지하매설물 및 지하구조물 위험도 가시화, 지역에 대한 위험도 가시화, 지하공간에서 발생한 위험에 대한 경보 메시지 수신 및 가시화, 지하매설물에 대한 영상과 분석 보고서 가시화 등을 구현하여 사용자가 지하공간에 설치된 다양한 종류의 지하매설물과 지하구조물의 현재 상태를 쉽게 확인할 수 있는 정보를 제공한다.
A. 기술명 : UGS 지하공간 가시화 기술
본 기술은 IoT 기반 지하매설물과 지하시설물, 지하공간의 상태 정보, 센싱 데이터, 센싱 데이터 수집 장치를 사용자에게 보여주기 위한 “UGS 지하공간 가시화 기술” 로써 다음의 기술을 지원한다.
○ 지하매설물 및 지하구조물에 대한 2차원 및 3차원 정보, 2차원 및 3차원 데이터의 스트리밍 서비스, 비동기 요구 처리 등을 지원하는 지하공간 가시화 데이터 서버 기술
○ 지하매설물 및 지하구조물의 형상 정보, 지하공간의 위험도 정보, 센싱 데이터, 센싱 장치 등을 사용자에게 웹으로 보여주는 지하공간 가시화 클라이언트 기술
○ 사용자에게 지하공간정보 제공을 위한 그래픽 기반 사용자 인터페이스
○ UGS 지하공간 가시화 기술 프로그램 소스 코드 및 설계문서
- 지하공간 가시화 데이터 서버 기술
- 지하공간 가시화 클라이언트 기술
- 사용자에게 지하공간정보 제공을 위한 그래픽 기반 사용자 인터페이스
본 기술은 지하공간의 상태 정보를 확인하고자 하는 다양한 서비스를 제공하기 위해 필수적인 가시화 기술로 사용된다.
○ 기술/시장 경쟁력 확보
● 지상과 지하 정보를 동시에 처리할 수 있는 아키텍쳐 구성
● 지하매설물과 지하매설물의 정보와 센싱 데이터 가시화를 위한 사용자 인터페이스 제공
● 웹과 모바일을 동시에 지원할 수 있는 개방형 인터페이스 제공
○ 지하매설물의 상태 정보가 필요한 다양한 서비스에 적용 가능하다.
● 3차원 GIS 기반 범용 사물인터넷 응용 서비스
● 사물인터넷 기반 스마트 시티 플랫폼