경기도 광주시청 전경

경기도 광주시(시장 조억동)가 최근 ‘TDBS 시스템 구축 사업’을 통해 획기적인 재난 예·경보시스템을 구축했다. 광주시는 시민의 안전을 저해하는 각종 재난의 위험요소에 대한 사전감시와 상황발생 시 신속한 대응을 위한 ‘TDBS(Total Disaster Broadcast & Surveillance) 시스템’을 관내 재해위험지역에 구축했다. 또 경기도청 및 재난종합상황관제시스템과 연계해 재난상황에 공동 대응할 수 있는 체계를 강화했고 기존에 설치된 기상관측시스템, 감시 카메라 등의 상황감시 시스템을 TDBS 시스템에 연계해 재난 예·경보시스템의 지평을 열었다.

< 재난포커스 - 장영광 기자  jang@di-focus.com >

광주시는 이번 사업을 통해 ▲음성경보시스템 ▲영상감시시스템 ▲재난문자전광판시스템 등을 구축했다. 또 기존에 구축 운영 중인 관측시스템과 경기도청에 정보를 표출하는 등 적극적인 재난 대책 공조체계를 구축했다. 이번 사업을 진행한 이콤 컨소시엄(이콤(대표 조규득), KT(사장 이석채), 두리비젼(대표 이기종))은 ITS(지능형교통정보시스템, Intelligent transport systems) 등 대형 SI(시스템 통합, System Integration) 프로젝트 수행 경험을 통해 축적된 노하우(Know-How)를 바탕으로 TDBS 시스템 구축사업을 추진했다.

이콤 컨소시엄은 지난 4월22일부터 6월10일까지 1차 사업을 50일간 진행해 TDBS 시스템 9개소를 개설했고 지난 6월22일부터 8월1일까지 2차 사업을 41일간 진행해 4개소를 개설했다. 이콤은 KT 크로샷(대량문자전송) 마케팅 협력사로서 국가 재난통신망을 고도화시키는데 주도적 역할을 한 재난전문통신기업이다. 소방방재청(청장 최성룡)을 통해 전국 지자체에 재난 통보용 소프트웨어를 공급하고 있다. 소방방재청 외 전국 199개 지방자치단체가 이콤의 재난음성통보용 프로그램을 사용하고 78개 지자체가 NDP 예·경보시스템을 구축하고 있다.

KT는 국내 최대종합정보통신 기업으로서 유무선 통신, 시스템 통합, 다양한 컨텐츠 사업 등을 통해 국내 정보통신 산업을 선도하고 있다. 두리비젼은 재난종합상황관제시스템 영상감시 시스템, LED 전광판 시스템, 영상회의 시스템 기획, 설계, 제작, 시공 등을 전문적으로 수행하는 기업이다. 광주시 TDBS 사업은 시작부터 어떠한 재난과 악조건 속에서도 경보체제가 원활이 이뤄져야 한다는 의도를 가지고 시작됐다. 재난 상황에서 일어날 수 있는 모든 악조건들을 감안해 각 통신망의 장애 요인을 파악, 방송이 이뤄질 수 있는지 통계적 확률을 제시했다. 또 통신망에 비용을 투자해 경보 성공률을 최대한 보장할 수 있지만 국가의 정책 방향과 비용의 효율적인 투자까지 중요하게 고려돼 구축됐다.

	광주시 TDBS 시스템 전체 구성도

기본 3중화망, 최대 4중화망
광주시 TDBS 시스템은 시너지효과 극대화를 위해 관제, 시각경보, 청각경보를 통합한 재난관리 시스템이다. 통신 4중화와 전력 2중화를 통한 안정성 확보를 통해 최악의 상황에서도 예보와 경보 발령이 가능하다. 4중화 통신망 중 전용회선 방식을 제외한 테트라(TETRA), 위성, CDMA를 활용해 통제국(광주시청)이 아닌 야외에서나 이동 중에도 상시 비상경보가 가능하다. 통제국의 매우 심각한 지진이나 태풍 피해로 인해 지상 중계 통신망이 모두 작동하지 않는 경우 중대한 장애 상황에서도 TETRA, 위성, CDMA로 재난 예·경보 방송이 원활하게 이뤄질 수 있다.

특히 광주시는 서울·경기지역에 설치돼 있는 ‘국가 통합지휘무선통신망’(TETRA)을 활용해 긴급 의사소통 역할뿐 아니라 경보방송 활용이 가능한 시스템으로의 전환을 시도했다. 광주시의 통합지휘무선통신망은 백업망으로 CDMA 망의 유실이나 통신폭주로 인한 장애 시 직접통신, 기지국을 통한 경보방송을 송출하는 기능을 한다. TETRA는 고정식 단말기 및 휴대용 무전기 모두 활용이 가능해 상황실 발령 뿐 아니라 현장 생방송이 가능하고 음질 또한 VHF(초단파, Very High Frequency) 방식에 비해 뛰어나다.

	재난전문통신기업 '이콤'의 시ㆍ군ㆍ구 재난 예ㆍ경보시스템 연동 구축 분포도

광주시 TDBS 시스템의 음성경보시스템은 기본 3중화망 최대 4중화망을 지원한다. KT전용선 장애 시 CDMA 또는 TETRA를 이용해 경보 방송을 할 수 있다. 심각한 지진이나 태풍 피해로 인해 지상 중계 통신망이 모두 작동하지 않는 경우 인말세트(INMARSAT, International Marine Satellite Organization, 위성) 단말기를 이용하면 된다. 광주시청 한 관계자는 ‘4가지 통신 수단을 모두 사용했는데 이는 중복 투자가 아니냐’는 질문에 “기존 사용되고 인프라를 최대한 활용시킨 시스템이기 때문에 오히려 예산이 효율적으로 사용됐고 각 기술의 장·단점이 결합돼 효과적인 재난관리가 가능해졌다”고 말했다.

‘음성경보시스템의 3요소’
광주시의 음성경보시스템은 KT유선전용회선(IP), TETRA, CDMA, 위성 INMARSAT로 독립형 양방향 4중화로 구축돼 최저의 예산으로 최고의 효과를 낼 수 있도록 구축됐다. 이 음성경보시스템은 검증된 기술들의 장점을 종합해 최악의 재난상황에서 신속하고 정확하게 경보발령을 할 수 있도록 ▲경보통제국 ▲통신중계국 ▲통합경보국의 3요소로 구성된다. 즉 KT 전용회선은 양방향 유선식이며 10Mbps이상의 고성능 대역폭을 보장하고 TETRA는 소방방재청의 망을 활용해 양방향 비상경보가 가능하다.

	통신중걔국의 역할

또 CDMA는 크로샷(대량문자전송) 서비스를 활용해 이동통신사와 양방향 통신을 할 수 있고 위성 INMARSAT는 음영시간이 없는 정지위성망을 활용할 수 있다는 것이다. 음성경보시스템의 ‘경보통제국’은 최소한의 조작으로 어떠한 상황에서도 쉽고 빠르게 즉시 경보를 실시할 수 있어야 함을 원칙으로 경보시스템의 각 요소들의 동작 점검 및 성능 평가가 정확하게 이뤄 질 수 있도록 구성됐다.

	통합경보국 음성경보기 구성도

간단한 조작으로 재난 예·경보가 전달되고 크로샷 기능을 제공하며 경보기를 실시간으로 점검해 이상 시상태내역을 담당자에게 문자메세지 혹은 팩스로 보내 재난으로부터의 빈틈을 차단한다. INMARSAT는 KT전용회선, CDMA 통신이 모두 단절된 경우 사용하기 때문에 사용자가 설정한 주기로 통신 점검이 실시된다. ‘통신중계국’은 경보통제국과 ‘통합경보국’ 간을 연결한다. ‘통합경보국’은 경보 통제국에서 전달되는 경보발령 혹은 경보장치 점검 등을 4가지 통신망을 활용해 최소 인명피해를 위한 최대의 역할을 담당한다. 특히 통신데이터 분석, 앰프구동, 스피커출력, 최저전력구성, 낙뢰보호 등의 기능을 탑재한다.

전력 2중화로 안정성 확보

	전용 지지대(POLE)에 설치된 TDBS 시스템

경보장치의 전원은 재난, 공사 등으로 단전되는 경우 시민들에게 정확한 정보를 전달하기 위해 최대한 오래동안 음성 경보를 실시 할 수 있어야 한다. 하지만 전력 2중화 시 상용전원이 경보장치 내로 삽입돼 외부 연결 통로로 작용, 낙뢰 피해가 발생될 수 있다. 광주시 TDBS 시스템은 태양전지를 사용한 전력 2중화로 안정성을 확보하고 있다. 경보장치는 평소 상용전원을 이용하고 비상 시 태양전지 충전을 통한 전력 공급을 통해 경보가 발령될 수 있도록 2중화됐다.

이중화 장비는 태양전지판 2개, 배터리 4개를 기본으로 한다. 또 경보장치가 작동되지 않는 대기 상태일 경우에는 최저의 전력사용으로 경보장치가 운용된다. 충전용 배터리를 태양전지와 동시 운용돼 전기공급 중단되도 최대 2주간 작동이 가능하다. 경보장치에는 서지프로텍터(Surge protector)가 도입돼 낙뢰 시 유선통신, 상용전기에서 침입하는 간접뢰, 유도뢰를 차단했다. 광주시는 또 직접 낙뢰 차단을 위해 경보국에 피뢰 설비 장착했다. 능동적 대비책으로 낙뢰 예보를 매시간 자동 수집·분석해 낙뢰가 예상되는 경우 경보국에서 CDMA를 통해 외부 연결선을 차단할 수 있도록 했다.

TDBS 전용 지지대(POLE)… 통합 S/W
광주시 TDBS 시스템의 영상감시시스템은 현장에 설치된 CCTV 시스템의 영상정보를 비디오서버(디코더)를 통해 종합상황판에 영상표출하며 영상통합관리서버를 통해 영상 모니터링, 영상검색, 감시시스템을 제어가 가능토록 했다. 또 필요한 정보를 수집하는 통합영상관리시스템으로 구성됐다. 현장에 설치되는 감시장비는 상황실에서 동작제어를 통해 넓은 지역을 관망할 수 있고 야간에도 고품질의 영상을 제공한다.

영상전송시스템을 4CH로 구축해 보다 안정적인 시스템을 제공하고 재난문자전광판을 감시하는 카메라를 추가로 설치해 전광판에 표출 상황을 상시 확인토록 했다. 특히 재난발생 가능 지역의 CCTV 카메라는 전용 지지대(POLE)로 구축됐다. CCTV용 카메라는 지지대의 최상단에 설치되고 유지보수용 안전 플랫폼을 설치돼 관리에도 용이하다. 또 하천 등 현장요건을 고려한 브라켓을 설치해 누전 등으로부터 보호했다. 전용 지지대는 바람, 진동 등에도 충분히 견딜 수 있도록 견고하게 제작·설치됐다.

또 경보방송 송출, 문자전광판 표시, CCTV를 통한 현장 확인 과정 등 시스템 운영을 효율적이고 직관적으로 지원하는 통합 소프트웨어(S/W)를 구축했다. 단순히 기능들을 나열하는 수준이 아닌 ‘유기적 연계’를 최대한 정제된 사용자 환경으로 조합해 사용자의 입장을 최대한 고려해 편리한 운영 방식을 지원한다. 각 영상별 그룹 관리 및 채널별 관리가 용이하고 화면 자체에서 컨트롤이 가능토록 ▲영상검색 ▲지도영역 ▲환경설정 ▲화면설정 등 편의를 위한 기능을 제공한다. 또 향후 CCTV 증가량을 대비해 충분한 채널을 뒀다.

기존 시스템과 연계, 효율 극대화

	재난문자전광판 운영 예시

LED를 사용한 재난문자전광판은 높은 노출 빈도 수준으로 인해 대다수의 수용자 들에게 매우 광범위한 접근을 가능케 하는 매체이다. 또 수용자들에게 인지와 순간적인 가시도를 효율적으로 불러일으킬 수 있다. 광주시는 관내 돌발성 인명 피해 우려 지역에 재난문자전광판을 설치해 재난종합상황실에서 원격 제어를 통해 재난 상황 발생 시 신속·정확한 정보를 시민들에게 제공해 재난관리체제를 구축했다. 또 평시 시정 홍보 정보매체로서의 기능과 도시경관, 조경을 유지하는 요소로 활용한다.

재난문자전광판시스템은 24시간 연속 사용되며 ▲일반메세지 저장 ▲일반메세지 표출예약 ▲평상 시 긴급메세지 표출 ▲문자표출제어신호 확인 등의 기능을 제공한다. 또 전광판의 함체는 유지·보수가 편리토록 삽입, 탈착이 용이한 구조로 제작됐다. 특히 광주시의 TDBS 시스템은 기존에 사용 중인 읍, 면, 동사무소 10개소, 배수장 3개소, 기상청 AWS(자동기상관측장비, Automatic Weather System) 5개소의 강우량 정보와 적설량 1개소 정보를 행정망(NARA-NET)을 이용·연계해 실시간 모니터링이 가능토록 했다.

또 재해위험지구에 설치되어 있는 기존 CCTV와 신규 설치하는 CCTV에서 모니터링되는 영상정보를 분석해 영상을 상황실 뿐만 아니라 경기도청으로 실시간 전송되도록 했다. 기존 GIS(지리정보시스템, Geographic Information System) 시스템도 활용해 상황실 전자지도 상에 빗물펌프장, 하천감시의 CCTV위치를 표시했다.

‘모바일 TDBS 시스템’ 까지 구축
광주시는 1, 2차 TDBS 시스템 구축에 그치지 않고 3차 구축을 기획하고 있다. 빠르면 10월초에 ‘모바일(이동식) 상황관제시스템’의 구축이 시작될 예정이다. 광주시는 9억원의 예산으로 이번 사업을 진행했고 효율적인 예산 진행으로 인해 남은 예산을 3차 사업에 활용할 예정이다. 광주시는 1, 2차 TDBS 시스템 설치를 통해 주요 상습 재난 지역, 특히 경안천과 곤지암천을 중심으로 재난 관리를 강화하는 효과를 얻었다.

통제국에서 영상감시, 음성경보, 문자전광판 등 예·경보시스템을 통합 운영할 수 있게 돼 신속한 재난 대비·대응이 가능케 됐다. 하지만 이동 중에서 활용할 수 있는 음성경보 기능과 달리 영상감시와 문자전광판은 상황실에서만 관리할 수 있어 현 시스템으로는 부족한 이동 중 활용성을 보완하기 위해 ‘모바일(이동식) 상황관제시스템’ 구축 사업을 실시하는 것이다.

모바일 TDBS 시스템은 ▲PDA폰을 운영 하드웨어로 사용하므로 이동성이 있고 ▲3G(HSDPA)통신을 사용하므로 광주시 전역을 비롯한 전국어디에서나 즉시 사용 가능하며 ▲영상감시-음성경보-문자전광판 제어를 한 화면에서 할 수 있다. 이 시스템은 ▲재난 영상감시 ▲음성 경보 발령 ▲ 문자 전광판 경보 발령 ▲시스템 장애 감시 ▲휴대폰 단문 메시지(SMS)활용 비상 연락망 및 유관기관 상황 전파 등 모든 주요기능을 제공해 더욱 확고한 재난관리 시스템 구축에 한 몫할 전망이다. 또 광주시의 TDBS 시스템은 위치 별, 대상 별로 정의된 보안 규정에 따라 영상을 자동으로 분석하는 ‘객체인식 시스템’, 미세한 연기와 불꽃을 감지해 화재를 예측하는 ‘열 화상 분석 시스템’을 추가할 예정이다.

정하근 광주시청 건설도시국장은 “전국 최초로 4중화 통신망(전용회선, CDMA, TRS, 위성)을 이용한 최첨단 시스템 구축이 이뤄졌다”며 “기존 시스템의 장점을 모두 통합해 월등한 성능으로 재난예방이 가능해졌다”고 말했다. 정하군 국장은 또 “기존에 설치된 수많은 재난예·경보시스템의 장·단점을 분석해 광주시에 최적화된 도·농 복합형 예·경보시스템을 고안하게 됐다”며 “기존 시스템인 재해문자전광판, 재해영상감시CCTV, 재난음성경보장치 등을 하나로 통합해 시너지효과를 극대화했다”고 말했다.