GIS의 새 패러다임 ‘개방형 GIS’와 ‘GML’

권준희/정보처리기술사·전산학 박사

과거의 GIS(Geographic Information Systems)는 전문가 중심의 다루기 어려운 정보시스템으로 인식돼 왔다. 그러나 최근의 GIS기술은 인터넷의 보급과 발맞추어 일반인 중심의 정보시스템으로 가까이 다가오고 있다. 이는 GIS가 확산과 도약기에 이르고 있음을 의미하는 것이다. 이와 관련해 표준화 단체 중 하나인 OGC를 소개하고 향후 비약적인 기술 발전이 예상되는 GML을 전망한다.

GIS기술의 대중화를 인식해 국내에서도 1990년대 들어 국가적 차원에서 국토 정보를 전산화하는 NGIS 사업을 수행하기 시작했다. 이에 따라 국가 인프라를 구성하는 여러 분야의 다양한 지리정보가 상당량 축적됐다. 그러나 이들 지리정보는 대부분 상호 운용이 불가능한 독자적인 시스템을 사용해 널리 활용되지 못하고 있었으며, 이로 인해 지속적인 중복 투자가 발생되는 폐단을 낳았다.

국내의 이같은 문제점과 GIS 확산 움직임에 발맞추기 위해서는 최근의 GIS 기술 중 상호 운영성 기술을 주목할 필요가 있다. 이는 현재의 분산컴퓨팅 환경의 발전과 궤를 같이 하는 것으로 지금처럼 특정 환경에서만 상호 정보공유가 가능한 것이 아니라, 상이한 이기종 간에도 정보공유가 가능하도록 하려는 노력에서 출발했다.

개방형 GIS는 정보기술의 중요한 움직임 중 하나인 컴포넌트 기술 및 표준화 기술과 밀접한 관련이 있다.

개방형 GIS

개방형 GIS(Open GIS)는 서로 다른 분야의 서로 다른 환경에서 만들어져 분산 저장돼 있는 다양한 형태의 지리정보 데이터에 대한 사용자의 접근 및 자료처리 기능을 제공할 수 있는 GIS로 정의될 수 있다. 개방형 GIS 기술은 정보기술 중 중요한 기술로 부각되고 있는 컴포넌트 기술과 많은 관련성이 있다. 컴포넌트란 인터페이스를 통해서만 활용 가능한 최소 단위의 소프트웨어를 말하며, 플랫폼 독립적인 바이너리 수준의 재사용성과 상호 운영성을 주요한 특징으로 하고 있다.

이 때 컴포넌트 기술에서 제기된 요구사항 중 하나는 산업 표준의 필요성이다. 즉, 컴포넌트를 재사용성과 상호 운영성이라는 목적에 부합되도록 하기 위해서는 이에 대한 개발 및 운영을 위한 표준화가 반드시 필요하게 된다. 컴포넌트에 대한 현재까지의 표준화 기술로는 CORBA, COM, EJB 기술 등이 알려져 있다.

이러한 기술 기반 하에 GIS를 표준화하기 위해서는 컴포넌트 GIS를 위한 표준이 별도로 마련돼야 한다. 즉, 개방형 GIS의 가장 중요한 개념은 모든 GIS를 표준에 맞는 컴포넌트로만 구성한다면 서로 다른 GIS라 하더라도 상호 운영에 전혀 문제가 없다는 것이다.

이러한 개방형 GIS 개념을 토대로, 개방형 GIS의 도입 효과를 살펴보면 <그림 1>과 같다. <그림 1>과 같이 서로 다르게 분산 저장돼 있던 다양한 형태의 지리정보 데이터를 개방형 GIS의 표준 인터페이스를 사용함으로써 통합된 지리정보시스템을 손쉽게 구축할 수 있게 된다. 즉, 개방형 GIS를 통해 우리는 이제 서로 다른 GIS를 상호 운영 가능하게 된 것이다.

개방형 GIS에 있어서 산업 표준은 매우 중요한 의미를 가진다. 이를 위한 개방형 GIS 표준단체로는 대표적으로 OGC(Open GIS Consortium)를 들 수 있다. OGC에서는 다양한 환경에서 생산, 저장돼 있는 지리정보 데이터에 대한 사용자의 접근 및 자료처리 기능을 제공하기 위한 사양으로서 OGIS(The Open Geodata Interoperability Specification)를 개발하고 있다. 이 단체에서는 이러한 개방형 표준 사양의 개발을 통해 상호 운용성, 사용의 용이성, 유연성, 확장 가능성 등을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

이러한 상호운용 가능한 지리정보시스템 구현을 위한 OGC의 노력은 16종류의 추상사양(Abstract Specification)과 8종류의 구현사양(Implementation Specification) 형태로 구체화됐다. 이 중 구현사양은 시스템 개발에 직접적으로 필요한 사양으로서 여기에 제시된 사양을 준수해 개발이 이루어지면 GIS간 개방성이 확보될 수 있다는 것이다. 제시된 구현사양은 다음과 같다.

△OpenGIS Simple Features Specification for OLE/COM
△OpenGIS Simple Features Specification for CORBA
△OpenGIS Simple Features Specification for SQL
△OpenGIS Catalog Interface Implementation Specification
△OpenGIS Grid Coverages Implementation Specification
△OpenGIS Coordinate Transformation Services Implementation Specification
△OpenGIS Web Map Server Interfaces Implementation Specification
△OpenGIS Geography Markup Language (GML) Implementation Specification

<그림 1> 개방형 GIS의 도입 효과

<그림 2> 기본 스키마 패키지

개방형 GIS의 표준 지리정보 데이터 ‘GML’

OGC의 구현사양 중 가장 최근에 공식 사양으로 인정받은 것이 바로 GML(Geography Markup Language)이다. GML은 OGC에 의해 개발된 공간, 비공간 정보를 포함한 지리정보 데이터를 저장하고 전송하기 위한 XML 기반 인코딩(encoding) 표준이다. GML은 2000년 5월 버전 1.0이 발표된 이후 2001년 2월 버전 2.0으로 릴리즈 되고, 2002년 4월 현재 버전 2.1.1로 릴리즈된 상태에 있다.

XML은 차세대 웹 문서 표준으로 그 영향력이 매우 크다. GIS에 있어서도 이러한 XML을 미래의 지리정보 데이터 교환표준으로 채택하고자 하는 움직임은 활발하다. 이 움직임은 크게 일본 DPC(Database Promotion Center)에 의한 G-XML과 OGC에 의한 GML로 나누어 볼 수 있다.

G―XML은 이기종 대용량 GIS간 상호운용 및 PDA, 이동통신기기 지원을 목표로 하며 현재 2.0 규격까지 개발됐다. 그러나 업계 전문가들은 일본 독자적 표준안인 G-XML보다는 산업계의 폭넓은 지지를 받고 있는 GML이 국제표준으로 정착될 것으로 보고 있다. 따라서 GML을 중심으로 개방형 GIS에서의 지리정보 데이터를 소개한다.

GML 개발에 있어 중추적인 역할을 하고 있는 갤도스시스템사는 웹 상의 지리정보 처리에 GML을 사용해야 하는 이유에 대해 설명하고 있다. 이는 곧 GML의 장점을 뜻하며 중요한 몇가지를 요약하면 다음과 같다.

△벡터 데이터 지원.
△데이터와 표현의 분리에 의한 보다 유연한 데이터 표현 가능.
△지도의 각 관련 시설에 대한 링크 임베딩 용이.
△비정형의 데이터 지원 용이.
△지리정보 데이터의 상호 교환 포맷 표준.

GML 사양 소개

GML은 기본 스키마(base schema)와 애플리케이션 스키마(application schema)로 구성된다. 기본 스키마의 구성은 <그림 2>와 같다. <그림 2>와 같이 OGC의 모든 사양은 UML 기반 하에 표현되고 있다.

△지오메트리 스키마(geometry.xsd): 지오메트리 엘리먼트(element)를 정의한다. 이를 위해 OGC 심플 피처(Simple Feature)사양에 따라 Curve, Surface, MultiSurface, MultiCurve를 제외한 Point, LineString, LinearRing, Polygon, MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon, 이들에 대한 GeometryCollection 및 Box를 제공한다.

△피처 스키마(feauture.xsd): 피처 타입, 피처 식별자(fid), 이름, 설명과 같은 공통적인 피처 속성을 정의한다. 피처 스키마는 지오메트리 스키마를 참조로 한다.

△XLinks 스키마(xlinks.xsd): 링킹 기능을 지원하기 위한 Xlink 어트리뷰트(attribute)를 제공한다.

기본 스키마가 지리정보를 표현하기 위한 기본적인 형태를 제공한다고 한다면 애플리케이션 스키마는 이를 활용한 애플리케이션 특수 스키마라고 볼 수 있다. 즉, 애플리케이션 스키마 작성자는 기본 스키마를 이용함으로써 OGC 표준에 대한 깊은 이해 없이도 표준에 맞는 애플리케이션을 보다 손쉽게 개발할 수 있게 된다.

대중화 속의 GIS 미래

개방형 GIS로의 변화는 현재 정보기술의 발전에 비추어볼 때 필연적인 현상이다. 이는 GIS가 특별하게 취급되기보다는 대중적인 정보기술의 한 분야로서 합류하고 있음을 의미하며 이는 매우 환영할만한 일이다. 개방형 GIS기술은 이제 보다 안정화되고 확산될 것이다. 또한 이러한 기술은 인터넷, 핸드폰, 차량 등의 모든 분야에 적용돼 유무선을 아우르는 통합 플랫폼 기술의 중심으로 자리매김 하게 될 것이다.

개방형 GIS 기술의 발전에 따라 기존의 독립적으로 구축돼 있던 GIS 통합이 매우 용이해질 것이며, 이에 따라 GIS의 빠른 확산이 기대된다. 이는 GIS를 일반인들에게 보다 가까이 다가가게 하는 중요한 요소로 작용할 것이다. 물론 개방형 GIS에서는 아직도 해결해야 할 많은 과제들이 남아 있다. 그러나 국내의 경우는 이러한 개방형 GIS 기술의 움직임에 발빠르게 대처하고 있다는 점에서 향후 GIS 기술 주도국으로의 발전이 기대된다.

참고로 GML에 대해 보다 자세한 내용이 필요하면 GML v2.1.1 사양을 참조하고 OGC의 모든 사양은 http://www.opengis.org에 나타나 있다.

제공 : DB포탈사이트 DBguide.net