Ⅰ. 서론

현대의 재난상황은 과거 자연재해만을 걱정했던 것보다 상황이 심각하다. 자연재해와 인류에 의한 재해가 점차 늘어나고 재해의 패턴이 점차 커지고 다양해지고 있다.[1] 이에 따라 재난을 예방하고 대처하기 위한 재난 경보 시스템이 발전되어 가고 있는 추세이다.[2] 국내에서는 재난 경보 시스템으로 긴급재난문자를 국민에게 전송하고 있는데 과거 국민안전처가 중앙재난안전상황실에서 재난문자를 송신했지만 현재는 행정안전부로 변한 후 이동통신망의 발전에 의해 5G 환경이 폭넓게 적용될 수 있게 국가통합경보플랫폼에서 송신할 수 있게 표준 제정을 했다. 표준 제정의 목적은 5G 이동통신망을 통한 대국민 경보 서비스를 제공하기 위해 이동통신사업자와 정부 발령 시스템 간의 요구사항과 통신방식을 규정하기 위해서고 통합경보 플랫폼이 완성되면 기존 수십 킬로미터 범위로만 가능하던 긴급재난문자 송출 범위를 수십 미터 범위로 세분화하는 등 보다 개선된 환경과 체계를 경험할 수 있다고 한다.[3]

통합경보 플랫폼이 완성되더라도 CBS 수신 기능이 탑재된 이동통신 단말만 재난문자를 수신받을 수 있다는 단점이 있다.[4] 예로서 재난상황이 발생하여 재난문자를 송신했지만 운전 중 휴대전화 사용이 위험하기 때문에 재난문자를 확인할 수 없어서 재난상황을 인지를 못하는 경우가 있다.[5] 이를 방지할 수 있는 방안이 필요해서 운전자가 운전 시 재난정보를 제공받을 수 있는 방법을 고안했다. 그것은 내비게이션이다. 현재 대다수의 국민들은 목적지를 찾아갈 때 내비게이션을 사용해서 길을 확인한다. 이럴 경우 내비게이션에 재난문자를 전송하면 운전자들은 재난 상황을 알아차릴 수 있을 것이다. 이를 확인하고 연구를 진행하였다. 또한 연구방안을 통해 내비게이션에 재난문자를 전달하고 내비게이션의 수신 결과를 확인해 보았다.

이하 본 논문의 구성은 다음과 같다. Ⅱ장에서는 국내 재난정보 전달체계에 대해 분석하고 내비게이션으로 재난문자를 전달하는 과정에 대해 설계하고 Ⅲ장에서는 스마트폰에 수신된 문자 중 재난문자를 판별하여 내비게이션으로 송신하는 방안과 내비게이션에서 재난문자를 수신하는 방안을 설명하며 Ⅳ장에서는 내비게이션에 수신된 결과를 정리하고 Ⅴ장에서는 최종 결론을 말한다.

Ⅱ.국내 재난정보 전달 체계

현재, 우리나라는 국민의 안전과 재산보호를 위해서 이동통신망을 통한 재난문자 전송을 시행하고 있다. 이 재난문자는 긴급재난문자라고 불리며 CBS(Cell Broadcast System) 기반으로 이동통신 단말기에 재난정보를 전송한다.

CBS란 이동통신망 기반 방송 통신 시스템으로 이동통신 기지국의 정보 송신 범위 내, 모든 임의의 단말기들에 Cell Broadcast 방식으로 신호를 전송한다. CBS를 통해서 한번 재난문자를 전송 시 많은 단말기가 수신 받을 수 있지만 이동통신이 가능한 단말기만 수신받을 수 있는 허점이 있다. 그래서 내비게이션을 활용한 재난정보 전달 방안에 대해 연구해 보았다.

방안에 대해 생각해보기 전, 재난문자 전달 과정에 대해 확인했다. “스마트워치를 활용한 재난정보 전달 방안”에 따르면 전체적인 재난문자 전달 과정은 재난이 발생할 경우 예/경보 플랫폼에 수집된 데이터에 따라 순차적으로 메시지 전달을 수행하게 되며 메시지는 수집된 재 난 정보를 정리 후 경고의 종류, 내용, 경고대상 지역 등 재난상황을 경고대상 지역에 있는 기지국을 통해 단말기로 전송한다고 한다.[6]

파악한 재난문자 전달 과정을 바탕으로 내비게이션으로의 재난문자 수신 플로우 차트를 그림 1과 같이 작성했다.

그림 1. 내비게이션의 재난문자 수신 플로우차트

Fig. 1. Disaster message receiving flowchart in navigation

Ⅲ. 3가지 재난문자 송수신 방안

1.스마트 폰 재난문자 송수신 방안

현재, 스마트폰으로 전송되는 국내의 재난문자는 재난문자 규격에 따라 3개의 형식으로 구분된다. 첫 번째는 위급재난 문자로 전쟁 상황이 발생되면 사용되는 재난문자와 두 번째는 지진, 태풍과 같은 자연재해가 발생했을 경우 사용되는 긴급재난문자가 있다. 세 번째는 안전안내 문자로서 폭염, 황사 등 기상특보와 안전주의를 요할 경우 사용된다. 이와 같은 세 가지의 재난문자를 스마트폰 애플리케이션이 일반 문자와 구분 지어 판별하고 내비게이션으로 전송해야 한다. 그림 2는 스마트폰 애플리케이션에서 재난문자를 판별하고 내비게이션으로 전달되는 순서의 플로우 차트이며 이를 보면 스마트폰은 다양한 문자를 수신받는데 첫 번째로 재난문자 애플리케이션은 문자를 감지하는 기능을 만들어야 한다. 문자를 감지한 후 해당 문자가 재난문자인지 판별을 해야 한다. 재난문자로 판별되면 재난정보를 사용자에게 전달하고 종료가 되며 재난문자가 아니라고 판별되면 애플리케이션은 추가 기능을 작동 하지 않는다.

그림 2. 스마트 폰의 재난문자 판별 플로우차트

Fig. 2. Disaster message identification flowchart in smart phone

가. 재난문자 판별

그림 2에서 재난문자 판별은 행정안전부와 기상청의 재난문자 방송 규격을 활용하였다. 재난문자방송 규격은 아래의 표 1과 같은 형식으로 구성이 되어 있으며 재난문자는 전송기관, 재난 발생지역, 재난종류와 같은 정보를 포함한 것을 확인할 수 있다.

이러한 정보들을 활용하기 위해 재난문자를 수신하였을 때 한글, 숫자 등의 텍스트 확인에 사용할 수 있는 문자열 검색 기능인 Matches 함수를 사용하여 임의로 지정한 재난문자 키워드가 누적될 경우 재난문자로 판별할 수 있도록 하였다.[6]

표 1. 재난문자 표준

Table 1. Standard disaster message

나. 재난정보 전달

재난문자로 판별된 결과를 내비게이션으로 전달하기 위해서는 스마트폰과 내비게이션 사이의 통신을 구축해 데이터를 전송해야 한다. 본 논문에서는 기능 구현을 위해 스마트폰과 아두이노기기의 통신 연결을 위한 근거리 통신인 블루투스를 사용하였으며 두 기기간에 통신이 가능할 수 있도록 블루투스 통신 모듈을 개발해서 사용하였다.[7] 개발한 모듈을 사용하면 블루투스 통신을 활용한 데이터 송수신이 가능하게 되며 해당 기능을 활용하여 기본적인 재난문자 외에 URL링크 등을 보내는 방식으로 추가적인 재난정보를 전달하였다. 스마트폰과 내비게이션의 블루투스 통신 연결 과정에 대한 플로우 차트는 그림 3에서 확인할 수 있다.

그림 3. 스마트 폰과 내비게이션의 블루투스 소켓 통신 플로우차트

Fig. 3. Bluetooth socket communication for smart phone and navigation

그림 3은 스마트폰과 내비게이션의 블루투스 소켓 통신에 대한 플로우 차트이고 페어링 과정 이후의 과정이 담겨 있다. 페어링된 스마트폰과 내비게이션은 블루투스 소켓 통신을 연결하기 전에 서로가 재난문자 애플리케이션을 위한 기기인지 장비 확인 과정이 필요하다. 서로가 해당 장비라고 판별되면 스마트폰은 Client를 위한 Thread가 실행되고 내비게이션은 Server를 위한 Thread가 실행되어야 한다. 양쪽 Thread가 실행되면 블루투스 소켓이 연결된다. 그 후 문자 전달을 위한 Stream 소켓이 생성되며 최종적으로 메시지 전달대기 상태로 돌입하게 된다.

2.차량용 내비게이션 재난문자 수신 방안

스마트 폰에서 내비게이션으로 재난문자가 전송되기 위해서는 항시 내비게이션 애플리케이션이 작동해야 하며 블루투스 통신이 연결되어야 한다. 그 후 수신된 재난문자는 내비게이션 애플리케이션을 통해 사용자에게 전달되어야 한다. 이를 위해서는 내비게이션 전용 애플리케이션을 안드로이드 스튜디오를 통해 구현해야 하며 구현하고자 하는 애플리케이션의 진행 상황은 그림 4과 같다

그림 4. 차량용 내비게이션의 재난 정보 전달 플로우차트

Fig. 4. Disaster information transfer flowchart for vehicle navigation

가. 애플리케이션 항시 작동 및 블루투스 통신 연결

재난문자가 스마트폰으로 수신될 시내비게이션도 스마트 폰을 통해서 바로 재난문자를 수신 받아야 한다. 이를 위해서는 스마트폰과 내비게이션이 자동으로 블루투스 통신이 연결되어야 하며 내비게이션 애플리케이션이 항시 작동하고 있어야 한다. 이를 위해서 내비게이션이 부팅이 되면 자동으로 애플리케이션이 실행되도록 코딩을 했다. 그리고 내비게이션과 스마트폰의 페어링 시 블루투스 소켓 통신을 위한 연결 시 자동으로 이루어지게 개발을 진행했다.

나. 재난문자 확인

스마트 폰을 통해 송신된 재난문자는 내비게이션의 애플리케이션이 블루투스 통신을 이용해서 수신을 해야 한다. 그 후 수신된 재난문자는 애플리케이션의 구성된 화면을 통해서 사용자에게 제공된다.

다. 콘텐츠 목록 생성 및 콘텐츠 실행

내비게이션에서 재난 문자이외의 재난에 관련된 정보를 추가적으로 확인할 수 있는 콘텐츠 목록을 추가하였다. 내비게이션의 화면은 좌측에 재난문자를 제공하고 우측에 콘텐츠 목록을 만들고 해당 콘텐츠를 선택 시 관련 항목이 실행될 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 콘텐츠 항목으로 재난 발생 위치, URL 링크, 재난 관련 영상, 대피소 정보를 구성하였다. 또한 콘텐츠를 확인 후 재난문자와 콘텐츠 선택 창으로 돌아가는 버튼을 구현하였다.

3.스마트 폰 내비게이션 재난문자 수신 방안

내비게이션의 종류는 매우 다양한데 그 중 점차 보편화되고 있는 내비게이션은 스마트 폰 내비게이션이다.[8][9] 이는 과거와는 달리 스마트폰의 기능과 스펙이 발전되면서 스마트 폰 내비게이션의 사용이 용의해졌기 때문이고 보편화된 스마트폰 내비게이션을 위한 재난문자 애플리케이션 개발 및 연구의 계기가 되었다. 그림 5의 스마트 폰 내비게이션의 재난문자 애플리케이션 플로우차트를 확인해보면 그림 2의 스마트폰 재난문자 판별 플로우 차트와 달리 Popup window 항목이 추가되었다. 이는 스마트폰에서 내비게이션이 작동할 때 재난문자 애플리케이션이 자동 실행을 방지하여 내비게이션 화면을 보지 못하는 문제점을 해결하기 위한 과정이다. Popup window를 통해 사용자는 재난문자가 수신되었을 경우 재난문자를 보기 위해 애플리케이션을 실행시킬 수 있고 확인을 원하지 않을 시 취소하는 선택사항을 제공했다.

그림 5. 스마트 폰 내비게이션의 재난 정보 전달 플로우차트

Fig. 5. Disaster information transfer flowchart for smart phone navigation

가. 재난문자 판별

재난문자 판별은 “1.스마트 폰 재난문자 송수신 방안의 가.재난문자 판별”과 내용이 동일하다.

나. 재난문자 확인

재난문자를 수신 시 기존의 스마트폰 애플리케이션은 내비게이션 화면은 없어지고 재난문자 애플리케이션 화면이 스크린에 띄어진다. 이럴 경우 내비게이션은 볼 수가 없기 때문에 Popup Window라는 기능을 추가해서 구현했다. Popup Window를 재난문자 애플리케이션에 추가하면 재난문자 수신 시내비게이션 화면은 정상 실행되고 화면 상단에 재난문자가 출력된다. 그리고 재난문자 Popup Window에서 사용자가 원하면 재난문자 애플리케이션이 정상 실행되고 원하지 않으면 Popup Window를 제거할 수 있도록 구현하였다.

다. 콘텐츠 목록 생성 및 콘텐츠 실행

Popup Window에서 재난문자 애플리케이션을 실행하면 사용자는 재난문자와 콘텐츠 화면을 제공받을 수 있다. 콘텐츠 항목은 차량용 내비게이션과 동일하게 재난 발생 위치, URL 링크, 재난 관련 영상, 대피소 정보로 구성하였다. 그리고 해당 콘텐츠를 선택하여 실행하고 콘텐츠 내용을 확인 후 콘텐츠 선택 창으로 복귀하는 버튼 또한 구현하였다.

Ⅳ. 구현 결과

3장에서 설명한 기능들을 차량용 내비게이션과 스마트 폰 내비게이션에 안드로이드 스튜디오를 활용하여 애플리케이션을 구현했다. 이때 스마트폰은 Samsung Galaxy S9과 Samsung Galaxy Note9을 사용했고 내비게이션은 Fine Drive의 Q100 Black을 사용해서 재난정보 전달 결과를 살펴보았다. 적용 결과를 확인하기 위해 서로 다른 임의의 재난문자 3가지를 적용하였다.

1.위급재난 : [행정안전부] 오늘 13시부로 청주지역 공습경보 발령, 가까운 지하대피시설로 대피 후 방송 청취를 바랍니다

2.긴급재난 : [행정안전부] 오늘 14시 청주지역 태풍경보, 하천, 해안가 등 위험지역 접근금지 등 안전에 유의 바랍니다.

3.안전안내 : [청주시청] 금일 15시 청주폭염 경보, 야외활동 자제 등 건강에 유의 바랍니다.

위와 같은 재난문자를 전달받았을 경우 스마트폰은 그림 6의 좌측이미지처럼 위급, 긴급, 안전 3가지 재난채널 명칭 중 수신된 채널 명칭이 작성된 알람이 실행이 되었고 해당 알림을 선택했을 경우 우측의 재난문자 화면이 스마트폰의 최상단 화면에 출력되는 것을 확인할 수 있었다. 차량용 내비게이션은 그림 7과 같이 이전에 어떠한 작업이 실행되든지 상관없이 재난문자 화면이 작동했고 마지막 스마트폰에서 내비게이션 사용 중재난 문자를 수신받은 경우 그림 8의 좌측이미지와 같이 내비게이션 애플리케이션 전체 화면을 가리지 않고 내비게이션이 정상 작동하며 화면 좌측 상단에 수신된 재난문자 내용이 표시되어 있는 알림이 오는 것을 확인했다. 그리고 해당 알림의 하단에 있는 OPEN을 선택했을 시 우측의 이미지처럼 재난문자 화면이 출력되는 것을 확인할 수 있고 CLOSE를 선택 시 알림이 사라졌다.

그림 6. 긴급 재난 수신 시 스마트 폰 화면 출력

Fig. 6. Smart phone screen output in case of emergency disaster message receive

그림 7. 긴급 재난 수신 시 차량용 내비게이션 화면 출력

Fig. 7. Navigation screen output in case of emergency disaster message receive

그림 8. 긴급 재난 수신 시 스마트 폰 내비게이션 화면 출력

Fig. 8. Smartphone navigation screen output in case of emergency disaster message receive

각각의 재난문자 수신 화면을 살펴본 후 스마트폰과 차량용 내비게이션의 재난문자 애플리케이션의 블루투스 통신을 통해 전송받은 콘텐츠를 실행 및 화면 출력 결과를 살펴보았다. 차량용 내비게이션 출력 결과는 그림 9와 같이 각각의 콘텐츠 버튼을 선택하면 해당하는 콘텐츠 화면으로 변경되었다. 스마트폰 내비게이션 출력 결과 또한 그림 10과 같이 발생 위치, 대피소 정보를 선택하면 해당하는 이미지가 출력이 되었고 링크와 관련 영상을 선택시 해당하는 인터넷 화면이 출력되는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 재난문자와 다양한 재난정보를 전달할 수 있는 콘텐츠가 표시되는 것을 확인했다.

그림 9. 차량용 내비게이션 콘텐츠 화면 출력

Fig. 9. Results of navigation content selection

그림 10. 스마트 폰 내비게이션 콘텐츠 화면 출력

Fig. 10. Results of smart phone navigation content selection

Ⅴ. 결론

본 논문에서는 이동통신 단말기기에서 뿐만 아니라 이외의 장비인 내비게이션에 재난문자를 송수신하고 재난문자 이외의 다양한 재난 관련 정보를 내비게이션으로 전달하고 표시하는 방안에 대해 연구를 진행하였다. 연구를 통한 애플리케이션 개발을 위해 기존에 시행되고 있는 재난문자 전송체계와 재난문자 형식을 파악하였고 그것을 활용해 재난문자를 인지 및 재난문자 종류에 따른 분류에 대해 연구를 진행하였다. 재난문자 분류를 통해 재난문자임이 판별이 나면 내비게이션으로 해당 문자를 전달하기 위해 블루투스 소켓 통신을 개발 후 적용하여 내비게이션으로 재난문자를 전송하였으며 수신받은 재난문자를 표시하고 더 나아가 다양한 재난정보를 전달하기 위해서 재난 콘텐츠를 만들어 제공하였다. 또한 본 연구를 통해 운전시에는 확인할 수 없었던 재난문자를 수신 및 확인할 수 있도록 바뀌었다. 이로써 보다 다양한 환경에서 재난문자를 전송받을 수 있게 되었다. 그렇기 때문에 이와 같은 연구가 활발하게 지속되어진다면 재난 상황과 정보를 보다 다양한 환경에서 국민들이 제공받아 재난에 대비하고 재난에 대한 피해를 예방하거나 감소시킬 수 있을 것이다.