[테마특강] 전문가에게 듣는다;지리정보시스템의 활용

GIS(Geographic Information System)는 1965년 노스웨스턴 대학의 마이클 데 시와 듀안 마블의 논문에서 처음 언급된 이후 현실에의 공헌도를 높이 인정 받아 급속도로 보급되고 있는 실정이다. GIS의 정의는 시각에 따라 약간의 차이는 있으나 일반적으로 공통된 정의는 컴퓨터를 이용한 전산화된 도면기법 Digital Mapping)을 이용하여 만들어진 수치지도(Digital Map)에 각종 공간 지리정보를 수집, 입력.분석.보관함으로써 사회 각 분야에의 지리정보 활용을 높이기 위한 시스템을 뜻한다. 여기에서 뜻하는 공간 지리정보란 X, Y좌표를 기준으로 특정 공간상의 위치에서 표기될 수 있는 지형 수계.토양.지 질.인구밀도.도시시설물.토지정보 등의 각종 지리적 정보를 뜻한다. 이러한다양한 지리정보의 분석을 위한 GIS의 구축에는 컴퓨터 하드웨어, 소프트웨어 네트워크, 인력, 그리고 교육의 5대 기본요소를 필요로 한다. 기본적으로 필요한 하드웨어와 수치지도 작성에서 데이터 분석을 거쳐 다양한 정보를 추출해내는 기능을 갖춘 소프트웨어, 다량의 지리정보 전달과 호환을 위한네트워크 구성, 관련 전문인력의 확보와 이러한 전문인력의 양성및 기술보급 을 위한 교육 등이 필수 구성요소인 것이다.

GIS의 기능은 크게 3가지로 분류된다. 각종 지리정보의 입력 및 효율적 관리 를 위한 DBMS(Database Management System)기능, 필요한 정보를 얻기 위한 구축된 데이터의 분석을 위한 공간 분석기능(Spatial analysis), 그리고 공간분석 결과의 도식을 위한 그래픽 기능 등이다. GIS의 데이터베이스에서는 모든 데이터가 각각의 주제(즉 도로나 토양 등)에 대하여 수치로 입력된다.

이러한데이터는 그래픽자료와 속성자료 두가지로 크게 나눠진다. 즉 도로망 을 나타내는 수치 지도를 예로 들 때 도로의 위치표기를 위한 좌표, 도로의 종류를 나타내는 심벌이나 점 선 면 등을 이용하여 나타내는 도로의 형태 등은 그래픽 자료에 속한다. 반면 도로의 넓이, 포장상태, 준공일자 등의 각종관련자료들은 그래픽이 아닌 속성자료인 것이다. 이러한 속성자료는 문자나 숫자의 형태로 보관되며 각 그래픽자료와 연계를 위하여 지리적 인덱스나 공간 연계성(spatial relationship) 등이 데이터베이스에 포함된다. GIS에서는 단일주제에 대하여 구축된 그래픽이나 속성자료 등을 총칭하여 하나의 층, 즉 레이어(Layer)라 일컫는다. 따라서 GIS 데이터베이스에서는 수많은 주제 에 대하여 구축된 레이어들의 층으로 이루어진다.

공간분석은 사용 목적에 따라 이러한 레이어들이 서로 복합적으로 연계하여 필요한 정보를 얻는 과정을 총칭한다. 단순한 예로 신도시 개발에 있어서 최적 주거지역의 선정을 고려하자. 주거지역의 선정은 경사도와 하천의 흐름을참작한 홍수시 침수 예상지역, 주요 간선도로의 위치, 주요 기간 시설물 등많은 인자를 고려하여 이루어진다. 이 경우 각각의 인자를 수치지도로 작성 하여 레이어로서 작성되었다고 가정하자. 각각의 레이어에 주거 가능지역은 1, 주거 불가능지역은 0이라는 숫자를 부가해 필요한 모든 인자를 레이어로 작성한 다음 신도시 개발예상지역에 대한 각 레이어의 수치값을 곱했다 가정 하자. 최종 결과물로서 나온 레이어에 0으로 나온 지역은 주거 불가능지역,1 로 나온 지역은 주거 가능지역으로 손쉽게 많은 인자를 고려하여 적정지역을 산출해 낼 수 있다. 기존 방법으로는 어려움이 많았던 이러한 분석을 수치지 도를 이용, 많은 인자를 손쉽게 고려하여 정확한 주거지역을 선정할 수있는것이다. 또한 구축된 데이터베이스의 내역, 공간분석 과정 및 결과물은사용 자에게 분석이 용이하도록 그래픽 기능을 이용하여 시각적으로 제시하고있다. 해외에서의 GIS 활용은 매우 활발히 이루어지고 있다. 환경관리에서부터 토지나 도심지 시설물 관련 정보관리, 화재나 각종 위험 사고시 신속 대처를 위한 각종 네트워크(Emergency Management System) 구성및 교육에 이르기까지 GIS가 광범위하게 쓰이고 있다. 또한 정부의 행정업무 관리 및 각종 정책 결정에 있어서 80%이상이 GIS관련 자료를 쓰고 있다. 미국의 경우 GIS관련 교육 및 응용을 위한 기반기술의 교육을 위하여 NCGIA(National Center forG eographic Information and Analysis)라는 기관을 설립하여 연방정부에서매년 80억달러 이상의 예산을 지원하고 있다. 또한 미국과 캐나다의 경우 GIS 관련 교과목을 가르치는 대학이 1백개교를 넘고 있다.

국내에서의 GIS 활용 및 관련 연구활동은 점차 증가하고 있는 실정이다. 90 년대부터 관심있는 사람들을 중심으로 연구 모임이 시작되었고 작년에는 학회도 발족되는 등 많은 발전이 있었다. 교육에 있어서는 아직은 소수 대학들 에서만 관련 과목을 가르치는 실정이다. 대표적인 GIS관련 연구개발 사례로 는 환경처 주관의 G7 중과제인 GIS를 이용한 수질정보 종합관리 시스템의 개발 Integrated System of Water Quality Management)을 들 수 있다. 이 연구 에서는 토양.식생.녹지자연 등 수질 모델에 필요한 각종 입력자료를 GIS레이 어로 입력, 정확한 수질오염 예측에 기여하고 있다. 또한 계산된 오염량은수계.지형.도로망.행정구역 등의 레이어와 연결되어 수계별.지천별.행정구역별 오염량을 파악, 오염이 심한 지역의 토지이용 등의 심층 분석을 통한 경제적 오염물질 처리대안을 제시하고 있다. 시설물 관리에서의 이점을 들어도시시설물 관리에도 GIS가 쓰이기 시작하고 있다. 광주시나 창원시, 서울시 등에서는 GIS를 이용한 도시정보관리 시스템(Urban Information System)의 구축을 꾀하고 있다. 도심지 일부 지역의 시범 지역을 선정, 정밀 항측을 통한 도로망 등의 정확한 레이어를 구축한 다음 각종 시설물 자료를 입력할 예정으로 시범 사업결과를 바탕으로 점차 지역을 확대해 나갈 계획이다. 내무 부를 주축으로한 토지의 효율적 관리를 위한 토지정보 관리시스템(Land Info rmation System)의 구축에도 GIS가 사용되고 있다. 이밖에 한국전력이나 한국통신 수자원공사와 같은 공공기관 국방관련기관 교육기관 등에서도 GIS의 활용이 점차 커져가는 실정이다.

국내의 GIS활용은 미국이나 유럽의 선진국과는 달리 몇가지 특이사항을 고려 해야 한다. 첫째는 가장 기본적이고 필수적인 수치지도의 부재이다. 외국의 경우 GIS 구축시 이미 작성되어 있는 수치지도를 활용하는만큼 경제적인 부담이 적으며 효과적이고 신속한 시스템의 구축을 시행할 수 있다. 우리의 경우 전체 국토에 대한 수치지도가 없는만큼 필요한 수치지도를 GIS를 추진하는 기관 자체에서 제작하여야 하며 그로 인한 경제적 부담이 큰 실정이다.

둘째로고려되어야 할 사항은 인적자원의 부족이다. GIS도입 역사가 짧은 우리는 아직 현실적인 교육의 부재로 고급인력의 확보가 되이루어지지 못한 실정이다. 이를 위하여는 연구소와 학교를 활용한 보다 장단기적 교육에 의한 인력수급 계획이 시급하다고 여겨진다. 셋째는 관련기술의 개발이다. GIS는 환경.국방.토지.도시정보 등의 광범위한 영역에서 기여될 수 있으며 이러한 활용은 핵심적인 GIS관련 기반기술의 개발을 선행조건으로 하고 있다. 예를들면 환경분야에의 GIS 활용을 위해서는 모델과 GIS의 연계를 위한 연구가 필요하다. 토지정보나 도심지 정보관리에 있어서는 원격탐사(Remote Sensin g) 등의 자료를 이용, 손쉬운 자료분석을 통한 주기적 토지이용 자료가 GIS 레이어로서의 자동구축을 위한 연구가 필요하다. 또한 토지의 정밀측량 네트 워크 구성을 위한 연구로서 GIS와 인공위성자료를 이용하여 좌표를 설정하는GPS Global Positioning System)와의 연계 등이 필요하다.

GIS활용 증대에 따른 관련시장의 규모 역시 급성장하고 있다. 지난 93년 현재 해외 GIS시장의 소프트웨어 관련부문만 약 5천3백억원에 이르고 있다. 일반적으로 GIS시장에서 소프트웨어가 차지하는 비율을 15%미만으로 책정하는 것을 고려하면 전체 세계시장 규모는 적어도 약 4조원을 넘을 것으로 추산되고 있다. 국내 GIS관련 시장규모는 기술개발과 소프트웨어 구입, 데이터 입력 등을 포함하여 91년에는 대략 1백40억원 정도였고 92년과 93년은 1백80억 원에서 1백90억원의 수준이었으며 94년에는 3백억원을 넘었으리라 예상되고 있다. 전 국토의 수치지도가 국가 주도하에 만들어지고 관련 핵심기술이 적극적으로 개발된다면 관련 시장규모는 더욱 커지리라는 것이 전문가들의 견해다. 또한 GIS 확대보급에 따른 행정업무의 효율성 및 비용절감, 나아가 작은 정부구현과 관련기술력의 배양으로 국제기술 경쟁력의 향상을 꾀함으로써 국제화에 크게 이바지할 수 있으리라 판단된다. 이러한 취지에서 경제기획원 을 중심으로 내무부.정보통신부.과기처와 국립지리원을 중심으로 추진되고 있는 국가 GIS구축사업은 더욱 의미가 깊다고 사려된다.