제설 관련 측정 자료 Big data 분석 연구

연구정보

  • 지원기관명 : 서울특별시 서울기술연구원
  • 지원사업명 : 학술연구용역
  • 연구기관 : TEAMLAB
  • 과제명 : 제설 관련 측정 자료 Big data 분석 연구
  • 연구비: 15,656,000

연구의 목적 및 개요

본 연구는 과학적 제설전략 수립 및 첨단 대응기술을 수립하고자, 현재 서울시 제설과 관련한 빅데이터 분석을 통하여 제설 개선 방안을 도출하고자 한다.

  • 최근 환경보호의 중요성의 증가와 겨울철 미세먼지 등의 이유로 친환경 제설과 관련된 니즈가 증가하고 있음
  • 또한 겨울 기온의 상승과 함께 강설의 패턴 변화등 기상 환경 변화로 인해 서울시의 적절한 제설 작업을 위한 전문적인 분석의 필요성이 증가됨
  • 스마트 정부 4.0 사업과 함께 다양한 데이터들이 체계적으로 수집 정리됨에 따라 제설 관련 데이터 분석을 위한 기반이 마련되어 있음
  • 본 연구는 제설과 관련한 빅데이터(기상, 제설 등)를 수집하고 이를 체계적으로 분석하여 과학적 제설전략 수립의 근간을 세우고자 함
  • 이를 위해 본 연구는 아래와 같은 세부 연구 목표를 정립하고 단계별로 연구를 추진함
분야 사업명
제설 관련 데이터 수집 및 정리 서울시의 강설 및 제설 관련 기초 데이터 현황 파악
기초 데이터 정리 수집 및 전처리
기초 기상 관련 데이터 분석 체계 구축
강설 및 기초 데이터 분석 기초 기상 관련 데이터 분석 체계 구축
지역별 제설 투입량 대비 교통량 변화도 분석
지역별 제설 투입량 대비 통행속도 변화도 분석
제설 작업 및 효과에 관한 정보 시각화
시민 제설 작업 인식 분석

데이터

  1. 데이터 수집

    • 제설 데이터 분석을 위해 제설과 관련된 다양한 기초 데이터 현황을 분석함: 주요 데이터 중 기상, 교통, 제설제를 데이터 수집대상을 선정함
    • 공공 데이터 및 서울시 제설 담당관을 통한 데이터 수집: 주요 데이터 수집 사이트로 data.seoul.go.kr, wetheri, topis.seoul.go.kr 등을 활용함
    • 수집된 데이터는 각 데이터별로 수집기간 및 규모가 상이함
      → 스마트 정부 4.0 사업의 수행 이후인 2017년 이후의 데이터부터 데이터의 세부적인 내용인 시간, 세부위치 등의 내용을 포함하고 있음

    • 목적에 따라 데이터의 기간은 달리하였으나 주요 분석은 2017년~2018년 2년간의 데이터를 집중적으로 분석함

  2. 구역 및 수집 위치에 대한 정의

    • 기상 데이터는 각 구별로 수집되며, 이 구의 기준은 아래 <그림 1>과 같이 각 구의 특정 지역에 위치함
    • 서울시의 위치별 표준적인 데이터 수집하여 지역 특생을 추출하기 위해 서울시 전체 지역을 권역별로 분리하여 데이터 분석을 실시함
    • 생활권 구분은 2030 서울생활권 계획을 기준으로 분리하였음

그림1

[그림 1] 각 구별 지상 관측소 위치

그림2

[그림 2] 서울시 생활권 분리 기준

결론 및 제언

  1. 데이터 분석 작성 요약

    • 서울의 강설은 주기적으로 발생하는 경향이 있음
      : 5일 ~ 7일 사이에 꾸준히 강설이 발생함

    • 최근 온도가 상승하여 강설 발생시 영상의 온도 근처에서 발생
      → 소금의 적극적 사용에 대한 고려가 필요하나 심야 시간의 온도 하강 현상을 고려하여 블랙아이스 등에 대한 적극적 대처가 필요함

    • 한파와 함께하는 강설의 발생은 최근 들어 잘 나타나지 않음

    • 각 구별 제설제 사용량에 대한 경향성은 날씨와 상관관계를 나타내고 있지 않음
      : 교통사고 수 등 도로 면적과 상관관계가 있는 지표에 한해 제설제 사용량이 영향을 받음
    • 시민들은 제설에 대한 믿음이 강설 발생시 차량 운행을 유도
      → 사고가 많아지는 등 부작용 존재, 캠페인들의 활동 검토
  2. 주요 고려 사항

    • 제설제 사용에 대한 명확한 기준이 없는 것으로 판단됨
      : 제설제 사용 지침 점검 및 사용 방법등 현황 파악 필요

    • 제설제 사용 데이터의 불명확화
      → 시작시간 / 종료 시간 / 위치별 사용량 등 수집 가능 여부 검토

    • 표면 온도, 블랙아이스 결빙 현상 등에 대한 조사 필요
      → 제설차량에 표면온도 센서 부착등 정확한 온도 측정을 통한 효과분석