1. 해양환경 모니터링 시스템 현황
1.5. 상시 측정자료의 관리 및 처리기술 개발 현황
항공기 활용분야 기획 및 기반기술 개발 등의 연구 활동이 활발히 진행 되어 왔음
○ 주요한 연구개발 실적으로는 한국항공우주연구원의 스마트 무인항공기 개발, 지능형국토정보기술혁신사업의 실시간 공중자료 획득시스템 개 발, 산업통상자원부의 자율비행로봇 보급사업 등이 있으며, 대한항공을 비롯한 산업분야에서 민간활용이 가능한 제품을 시장에 출시하는 단계 에 있음
○ 군용 무인항공기의 경우, 군공역과 민간공역에 대한 접근과 이용에 있 어서 우선권이 있는 반면 민간 무인항공기의 경우, 유인 일반항공기와 상업용 항공기들과 함께 공역을 이용해야 하는 단점이 제약이 있음
○ 해양과학기술원 해양위성센터에서는 회전익무인기에 Cannon 6D와 다 중밴드센서인 RedEdge를 탑재하여 약 70회, 700분 이상의 비행을 통해 서해연안의 강화도, 가로림만, 황도, 곰소만 갯벌지역과 통영연안에서 원격탐사자료를 획득하여 갯벌의 지형고도, 퇴적상, 채널분포, 적조 특 성 분석 연구를 수행
○ 기존의 소형무인기 자율비행이 불가능하여 독자적인 운용이 어렵거나, 체공시간이 10분 내외, 탑재 중량이 1~2 kg 내외인 멀티콥터 형태의 기 체로써, 대기환경이 급격하게 변화하는 해양 환경에서 안정적이 운용이 어려움
- 해양환경 DB를 개발, 유지 및 관리하며 이들 자료를 정부, 학계 및 해양연구 기관에 제공하고 다른 국가와 쌍방향 교환 및 WDC (World Data Center)를 통해 외국 자료를 수집하는 역할을 함
- 국가해양데이터센터에 구축된 해양자료는 DB로부터 추출된 특정 자료가 복 사되어 온라인 또는 다양한 형태의 매체 (출판물, 홈페이지 등)로 사용자에 게 제공
○ 국가해양데이터센터는 생물자료, 해류, 염분, 수온, 부이자료, 용존산소, 위성자료, 파랑, 클로로필, 플랑크톤, 해수면, 영양염류, 프로파일자료, 눈 및 빙하 등의 자료를 보유하고 있으며, NODC 시스템에서 업로드 및 다운로드하는 자료형식 표준화함
○ 미국 NODC는 2015년에 NCEI (National Centers for Environmental
Information)로 통합되었으며, 기존 기능을 유지하고 있음.
[그림 2-12] NODC 홈페이지(좌) 및 자료검색 결과(우)
□ NOAA의 ERDDAP(Environmental Research Division’s Data Access Program)
○ NOAA에서는 ERDDAP 프로그램을 통해 해양의 위성, 부이를 통해 수 집한 해양 데이터를 서비스하고 있음
- ERDDAP은 과학분야의 데이터를 표준화된 파일 포맷이나 그래프, 지도로서
자료를 저장할 수 있게 하는 웹서비스형태의 기술 구조이자 플랫폼임
○ ERDDAP 의 주요 제공 솔루션은 검색서비스와 부가서비스가 있음 - 검색 서비스 : ERDDAP의 검색 서비스로 Dataset List 목록 조회, Full Text
Search, 카테고리 검색, Advanced Search, 프로토콜(Griddap, Tabledap, WMS)을 통한 검색 수행함
- 부가 서비스 : 사용자가 원하는 Dataset을 선택하여 데이터 성격에 맞는 그 래프를 사용자 정의 기능을 통해 직접 생산 및 저장할 수 있는 기능으로 그 래프는 이미지 또는 표준화된 유형의 데이터로 다운로드 받거나 별도 URL 서비스 제공이 가능함
□ EU의 MyOcean (유럽 해양관측 예측 통합시스템)
○ 범 유럽적인 해양 모니터링과 전 세계와 유럽지역의 해양 예측정보 서 비스를 목적으로, 유럽의 29개국 61개의 협력기관으로 구성된 유럽 최고 의 관측, 예측 통합시스템으로 분산형 웹 포털 시스템 서비스를 제공함 - 해수온도, 해류, 해빙 등 10개의 주제 영역과 전 세계 해양 7개 지역에 대한
관측결과 및 예측자료를 분산형 웹 포털 시스템으로 서비스를 제공함
- 2012년 4월부터 2014년 말까지 30개월 일정으로 “MyOcean2” 프로젝트를
통한 고도화가 진행되었음
[그림 2-13] MyOcean 인터페이스 구성도
□ 일본의 해양자료센터 (Japan National Oceanographic Data Center)
○ 일본 해양자료센터(JODC)는 다양한 수단을 통해 수집된 해양자료의 품 질관리 및 저장 등 국가 책임 해양자료센터의 역할을 수행함
- 해양 관계 기관에서의 각종 해양 자료 정보를 빠르고 안정적으로 유통시킴 으로써 해양자료의 효율적 이용을 도모하기 위하여 해양 정보 관리 업무(수 집·처리·보관·제공)를 실시함
- 해상 보안청, 기상청, 수산청 및 방위성 지방 정부 기관, 대학, 기업 등 다양 한 기관 의해 관측된 해양자료를 접수함
- 수집된 해양자료의 품질관리 및 표준 JODC 아카이브 형식으로 저장함 - 국제 해양자료 및 정보교환 시스템(IODE)를 통한 외국의 자료센터와 교환함 - 다양한 국제 프로젝트 등에서 생긴 해양자료의 관리 업무 수행함
○ JODC에 보관된 자료는 J-DOSS (JODC Data On-line Service System)를 통해 검색 추출할 수 있음
□ 영국 WCO Database
○ 영국의 Plymouth Marine Laboratory와 Marine Biological Association 에서 운영하는 Western Channel Observatory에서는 다양한 해양자료의 시계열자료를 지속적으로 생산하고 있으며(표 2-2), 자체 데이터베이스
(WCO database)를 구축하여 관리하고 있음(그림 2-14). 플랑크톤 자료
는 디지털식별자를 부여하여 Pangaea 데이터베이스에도 저장하고 있음
자료항목 자료관리 DB 시작년도 비고
Mooring WCO database L4, E1: 2009
Zooplankton BODC L4: 1988 Pangaea Phytoplankton BODC L4: 1992 Pangaea
Nutrients NOWESP database
& WCO database L4: 2000 CTD WCO database E1: 1903 Pigment WCO database L4, E1: 1998
Optics WCO database
CHN WCO database L4: 1992 RV Quest Underway
System WCO database Google Earth 기반 자료제공 Sunphotometer data WCO database 2001
Meteorological Data WCO database &
Rame Head NCI 2003 PML 지붕설치
모델산출자료 WCO database L4 자료 추출
[표 2-2] Western Channel Observatory의 생산자료 현황
[그림 2-14] WCO의 자료관리 개념도
□ 일본 A-Line Database
○ 일본 Hokkaido National Fisheries Research Institute에서는 A-Line 관측 을 통해 입수한 CTD Data, Nutrient/Chlorophyll-a Data/Plankton Data 를 파일형태로 관리하는 A-line Database를 운영하고 있음(그림 2-15)
[그림 2-15] 일본의 A-Line Database
□ 미국 CalCOFI 자료서비스
○ CalCOFI(California Cooperative Oceanic Fisheries Investigation)에서는 Hydrographic Data, CTD Data, Net Sampling Data, Underway
Sampling Data를 생산하고 있음. CalCOFI에서는 보유하고 있는 자료를 인터넷을 통해 제한 없이 제공하고 있으며, Data Reports 파일을 비롯하 여, Access MDB 파일, CSV format data, XML data, IEA Archive 파일 등 다양한 형식으로 자료를 배포하고 있음. Net Sampling Data의 경우 는 Online Database 접속을 통해 자료를 유통시키고 있음(그림 2.-16)
[그림 2-16] CalCOFI의 자료제공 화면
□ 미국 HOT-DOGS
○ 미국의 Hawaii Ocean Time-series(HOT)에서는 1988년 10월부터 하와이 부근에서 관측되는 해양물리, 해양화학, 해양생물 자료를 관리, 제공하 고 있으며, 자료관리에 데이터베이스를 활용하고 있음. 인터넷 정보서비 스로 HOT-DOGS (HOT Data Organization & Graphic System)를 구축, 운영하고 있음. 자료별 특성에 따른 다양한 검색조건으로 검색이 가능하 며, 검색결과는 수치형태, 그래프 형태로 제공함(그림 2-17)
[그림 2-17] HOT-DOGS 자료서비스
□ 캐나다 Line P Program
○ Fisheries and Oceans Canada에서는 북태평양의 시계열 자료 확보를 위해 Line P Program을 운영하고 있음. CTD 관측을 통해 수온, 염분, 투명도, 형광량, 용존산소 자료를 수집하고 있으며, Rosettee/Bongo 관 측을 통해 용존산소, 용존탄소, 알카리니티, pH, 영양염, 수온 자료를 수 집하고 있음. 수집한 자료는 자체 과학데이터 관리정책에 따라 통합관리 시스템에 축적하여 관리하며 The Integrated Science Data Management Service(ISDM)를 통해 공유됨
□ 국내 현황
○ 한국해양과학기술원에서 2002년부터 2011년까지 수행한 “새만금 해양 환경 보전대책을 위한 조사연구” 사업에서는 해양자료실 운영을 통해 사업 내에서 생산되는 현장관측자료와 실시간 관측자료를 체계적으로 수집, 관리하였음. 해양물리, 해양화학, 해양생물, 해양지질 전 분야 자료
를 Oracle DB에 수록하여 관리하였으며, 정보제공을 목적으로 실시간서
비스, DB 검색 및 GIS 정보서비스, 해양환경도 map 서비스를 수행하였 음(그림 2-18)
[그림 2-18] 새만금 해양환경조사 연구의 정보유통서비스
○ 한국해양과학기술원에서는 2009년부터 “운용해양시스템 구축” 사업을 통해 해양모델과 연계한 해양자료 관리시스템을 구축, 운영하고 있으며, WOD 자료, ARGO 자료, 인공위성 자료 등을 주기적으로 수집하여 축 적하고 있음. 수집한 자료는 해양수치모델 결과의 검증과 자료동화를 위 해 사용하고 있음. 관측자료와 모델산출정보를 공유할 수 있는 FTP 사 이트를 운영하고 있으며, 대용량 netCDF 파일의 원격접속과 subset 추 출을 지원하는 OPeNDAP 서비스를 실시하고 있음. 또한, Live Access
Server 운영을 통해 모델산출정보의 다양한 실시간 가시화 서비스를 제
공하고 있음(그림 2-19)
[그림 2-19] 운용해양시스템의 LAS 정보서비스
○ 한국해양과학기술원에서는 해양생물에 대한 종합적인 DB 구축을 목적 으로 한국해양생물지리정보시스템(KOBIS, Korea Ocean Biogeographic
Information System)을 구축하여 운영하고 있음. 국제 해양생물지리정
보시스템 (iOBIS)의 regional node로 한반도 해역의 해양생물 출현정보 를 수집하여 국제 공동 네트워크에 연계하고 있음. KOBIS에서는 해양생 물의 출현정보를 인터넷 GIS 서비스를 통해 제공하고 있음(그림 2-20)
[그림 2-20] 한국해양생물지리정보시스템의 인터넷 서비스
○ 국립수산과학원에서는 1961년부터 매년 6회씩 정선해양관측을 실시하 고 있으며, 총 25개 정선의 207개 정점에서 수온, 염분, 용존산소, 영양염 류 등 17개 항목에 대한 정기조사를 실시하고 있음. 또한, 연안정지관측 에서는 1993년부터 전국 연안의 34개 지점에서 매일 10시의 수온 및 기 상자료를 수집하고 있으며, DB를 구축하여 자료를 관리하고 있음(그림 2-21)
[그림 2-21] 국립수산과학원의 연속 해양관측 지점