복합재난 데이터 처리를 위한 데이터 통합 연구 : 센스데이터 중심

표준화의 정의, 목적, 조직 관리 등은 [6-7]의 표준화 가이드 및 지침 등에 정의가 되어 있다. 즉 표준화란 체계 별로 산재해 있는 데이터 정보 요소에 대한 명칭, 정의, 형식 및 규칙 에 대한 원칙을 수립하고 이를 전체 연구에 적용하여 데이터의 품질을 향상시키려는 지속적인 활동이다.

본 연구에서는 데이터 표준화, 정의, 목적 및 조직관리 등에 대해서 표준 지침서를 따르고 복합재난에서 사용되는 다양한 센스 데이터들에 대해서 통합 시스템 구축을 위한 데이터 통합을 중심으로 연구하였다.

본 연구에서는 다양한 센스 데이터들로부터 입수되는 데이터들에 대해서 통합 스키마 설계를 위해서 가장 우선적으로 처리해야 할 것은 데이터 명명 규칙을 설계하는 것이다. 따라서 본 논문에서는 개별 연구에 있어서 산출된 데이터 및 공유 자료에 기반 하여 단어 목록, 도메인 목록 들을 도출하였으며 이들을 조합하여 개별 구성 요소의 명칭을 확정하기 위한 일반 규칙을 정의하였다.

본 연구에서는 지진, 화재, 침수 등에서 사용되는 다양한 입수 데이터들에 사용하기 위해서 표준 용어를 우선적으로 구성할 필요가 있었다. 즉 시스템 설계를 위해서 시스템 테이블이나 필드명에 대한 물리적 표준화된 용어를 사용해야 개발자 및 관리자가 해당 테이블이나 필드명에 대한 상호운용성을 높일 수가 있다. 따라서 본 연구에서는 물리적 명칭을 영어 원문이 4자 이하일 경우는 그대로 사용하고 이상일 경우 3자 이내의 축약어를 사용하기로 했다. 물리적 명칭이 너무 길거나 짧지 않게 설정하여 개발자나 시스템 관리자가 사용하기 용이하게 처리하게 설정하였다.

본 연구에서는 지진, 화재, 침수 등의 다양한 센스 데이터로부터 입수한 정보를 조사 분석한 결과 <표1>과 같이 표준 용어 사전을 구성하였다.

Table 1.

Word list example

본 연구에서는 단어들을 조합하여 칼럼 이름을 구성할 때의 규칙은 아래와 같다. 본 연구에서는 복합재난에서 발생하는 다양한 데이터 수집을 위해서 유연한 구조로 테이블이나 필드 이름을 결합할 수 있도록 구성하였다.

Table 2.

Word combination example

각 계측 데이터는 계측 장치(센서)와 위치 정보를 아래와 같은 항목들로 구성하여 본 계측 데이터와 통합 저장 또는 별도의 Table로 구성하여 저장하고 시스템 간 연계 시에도 본 데이터 전송 전 선언적으로 1회 또는 매 데이터 전송 시 반복 제공하여 계측 데이터의 산출 근거와 구분을 제시하였다.

제조사 코드, 분류 코드, 감독기관 코드, 건물코드 등은 과업 주체들 간 협의하여 지정한다. 위치코드 및 3차원 좌표계는 생략될 수 있다.

(1) 장치

Table 3.

Device standardization example

형식코드(DEV_PN)는 각 계측기의 제조사가 확정한 완전한 모델번호를 기입해야 하며 이는 통상의 제품을 지칭하는 제품명이 아닌 제조사가 제시하는 주문양식 등에서 기입하는 Part Number(P/N)를 의미한다.

분류 코드(DEV_TYPE)는 계측기의 유형을 분류하는 통합데이터관리 및 협의체에서 정의한 체계로 센서의 목적, 형태, 설치 기준 및 방안 등을 고려하여 계측기들 간의 통합 관리, 데이터 마이닝(Data Mining) 및 종합 분석, 통합 관리를 위한 기준 분류 코드로 사용된다.

계측 주기(DEV_PER)는 각 단위 거점(Node)에서의 데이터 저장을 기준으로 계측기가 데이터를 산출하는 기간 단위를 의미하며 실시간으로 데이터를 산출하거나 상황 발생시(이벤트 발생시) 데이터를 산출하는 경우 계측 주기는 0으로 설정한다.

계측 단위(DEV_UNIT)는 동일 분류 계측기라 하더라도 측정 단위 및 정확도의 상이점이 발생하는데 주목하여 명확한 측정 단위를 기입하여야 하며 이를 기준으로 통합 데이터 산출 시의 변환을 수행한다.

DBMS 저장 예시는 아래 <표 4>와 같다. 즉 논리적 데이터 조건 형태로 제조사 코드 000으로 분류된 Intel Co. Ltd. 사의 CM8068403358220 기기는 01로 내부 분류되어 있으며 60분 단위로 계측하며 mV를 측정 단위로 한다.

Table 4.

DBMS storage example

Binary Stream은 아래 <표 5>와 같이 Payload의 크기를 최소화하기 위하여 아스키(ASCII) 코드를 사용하며 개별 데이터 Entity의 구분을 위하여 CR(0xOD) 코드를 구획자로 사용하며 1행의 종료는 CR코드와 LF코드를(OxOD OxOA) 기입하여 구분한다.

Table 5.

Binary stream transmission example

JSON 및 SOAP XML 전송 시에 있어서 Entity 명칭의 대소문자는 구분하지 않으며 본 문건에서는 예시로 JSON 구성을 예시한다. 각각의 데이터 형은 문자형을 기준으로 사용하되 길이가 가변적이지 않은 경우는 숫자 형으로 구성한다.

Table 6.

JSON/SOAP transmission example

(2) 위치

Table 7.

Location Example

감독기관(지역) 코드 (CD_LOC_AGN)는 행정 지역 또는 감독기관의 코드로 정부 표준화된 행정코드를 기준하며 세부 단위 연구 기관별 사용 코드의 상이할 때는 협의체에 의하여 지정된 내부 표준안을 준수 한다. 건물(장소) 코드 (CD_LOC_BD)는 건물, 교량, 특정 지정 위치에 대한 코드로 정부 표준화된 행정코드를 기준하며 세부 단위 연구 기관별 사용 코드의 상이할 때는 협의체에 의하여 지정된 내부 표준안을 준수 한다. 위치 코드 (CD_LOC_PT)는 건물(장소)에 계측기가 설치된 장소에 대한 매핑 코드를 지정한다. 매핑 코드에 대한 테이블은 각 단위 연구 기관(자)에 따라 상이할 수 있으나 CHAR(4)의 데이터 포맷 및 길이를 준수하여 지정하고 건물(장소)내 단일 계측기만을 사용할 경우 0000을 지정한다. 통합관리주체에 대하여 데이터 매핑 테이블을 각 연구 기관(자)은 제공하여야 한다. 위치 코드 3차원 X (CD_LOC_PT_X)값은 계측기가 설치된 장소를 3차원 좌표 형식으로 지정할 때의 X 값으로 건물(장소)내 단일 계측기만을 사용할 때는 0을 지정한다. 위치 코드 3차원 Y (CD_LOC_PT_Y) 값은 계측기가 설치된 장소를 3차원 좌표 형식으로 지정할 때의 Y 값으로 건물(장소)내 단일 계측기만을 사용할 때는 0을 지정한다. 위치 코드 3차원 Z (CD_LOC_PT_Z) 값은 계측기가 설치된 장소를 3차원 좌표 형식으로 지정할 때의 Z 값으로 건물(장소)내 단일 계측기만을 사용할 때는 0을 지정한다. DBMS 저장 예시는 아래 <표 8 >와 같다. 즉 논리적 데이터 조건 형태인 형정 코드 KY로 지정되는 경기도에 건물코드 00으로 지정된 임의 건물에 3층 1번 센서로 매핑 테이블상 0301로 정의된 위치 정보로 3차원 좌표 지정은 되어 있지 않다.

Table 8.

DBMS storage example

Binary Stream은 Payload의 크기를 최소화하기 위하여 아스키(ASCII) 코드를 사용하며 개별 데이터 Entity의 구분을 위하여 CR(0xOD) 코드를 구획자로 사용하며 1행의 종료는 CR코드와 LF코드를(OxOD OxOA) 기입하여 구분한다.

Table 9.

Binary stream transmission example

JSON 및 SOAP XML 전송 시에 있어서 Entity 명칭의 대소문자는 구분하지 않으며 본 문건에서는 예시로 JSON 구성을 예시한다. 각각의 데이터 형은 문자형을 기준으로 사용하되 길이가 가변적이지 않은 경우는 숫자 형으로 구성한다.

Table 10.

JSON/SOAP transmission example

지진에서 사용하는 센스는 경사계, 변형률계, 풍향계, 풍속계, 가속도계 등이 있지만 본 논문에서는 경사계 센스만 예시를 들어서 표준화 지침에 대해 설명한다.

Table 11.

Angle meter standardization example

측정일자는 다양한 센스 값들에 대한 문자 8자리로 측정 연월일을 YYYYMMDD 형식으로 표준화하였고 측정시간은 밀리 세컨드 단위까지 표현, 밀리 세컨드를 생략할 때는 000으로 기입하다.

측정 센서 ID값은 센서 ID가 지정되는 경우, 풍산 지진기록계의 채널 코드 부여 시 등 사용된다. 그리고 측정 X와 Y값의 최대, 최소 및 평균값으로 계측 주기 당 값을 저장한다.

DBMS 저장 예시는 아래 <표 12>와 같다. 논리적 데이터 조건 형태 : 2018년 5월 20일 12:00 정각에 생성된 데이터로 측정 채널 01번에서 측정된 값을 저장한다.

Table 12.

DBMS storage example

Binary Stream은 Payload의 크기를 최소화하기 위하여 아스키(ASCII) 코드를 사용하며 개별 데이터 Entity의 구분을 위하여 CR(0xOD) 코드를 구획자로 사용하며 1행의 종료는 CR코드와 LF코드를(OxOD OxOA) 기입하여 구분한다.

Table 13.

Binary stream transmission example

본 논문에서는 침수계 센스만 예시를 들어서 표준화 지침에 대해 설명한다.

Table 14.

Water gauge standardization example

측정일자는 측정 연월일을 YYYYMMDD 형식으로 표준화하며 측정 시간을 밀리 세컨드 단위까지 표현, 밀리 세컨드를 생략할 때는 000으로 기입한다. 도한 측정값은 Number형태인 Integer, Float, Double 숫자를 지원한다.

BMS 저장 예시는 아래 <표 15>와 같다. 즉 논리적 데이터 조건 형태인 2018년 5월 20일 12:00 정각에 생성된 데이터를 저장한다.

Table 15.

DBMS storage example

Binary Stream은 Payload의 크기를 최소화하기 위하여 아스키(ASCII) 코드를 사용하며 개별 데이터 Entity의 구분을 위하여 CR(0xOD) 코드를 구획자로 사용하며 1행의 종료는 CR코드와 LF코드를(OxOD OxOA) 기입하여 구분한다.

Table 16.

Binary stream transmission example

JSON 및 SOAP XML 전송 시에 있어서 Entity 명칭의 대소문자는 구분하지 않으며 본 문건에서는 예시로 JSON 구성을 예시한다. 각각의 데이터 형은 문자형을 기준으로 사용하되 길이가 가변적이지 않은 경우는 숫자 형으로 구성한다.

Table 17.

JSON/SOAP transmission example

화재에서 사용하는 센스는 화재수신기, 음향센서(이상시), 음향센서평상시) 등이 있지만 본 논문에서는 화재수신기에 대한 예시를 들어서 표준화 지침에 대해 설명한다. 정확하게 말을 하면 화재센스 데이터가 아닌 화재수신기간의 데이터 전송 표준화이다.

Table 18.

Fire receiver standardization example

측정타임스탬프는 측정 일시 타임스탬프로 long타입으로 정의하며 측정 센서의 ID는 측정 센서의 ID 또는 채널 코드 값이다. 이상여부-전원은 char(1) 타입으로 0이면 정상 1이면 오류로 한 개의 문자로 표현하였다.