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연구보고서

보고서명Data Science 기반 기후변화 대응 지원 플랫폼 구축을 위한 전략 마련 연구 보고서명(영문)Developing strategies for building a platform to support climate change responses applying data science
  • 책임자 이명진
  • 소속기관한국환경정책·평가연구원
  • 내부연구참여자신지영,홍한움,김근한,홍현정,한국진,조윤랑,진대용,김도연,강선아
  • 외부연구참여자강병진
  • 발행기관 한국환경연구원
  • ISBN979-11-5980-450-2
  • 출판년도2020
  • 페이지389
  • 보고서유형 일반연구보고서
  • 연구유형 정책
  • 표준분류 환경 > 환경일반
  • 자료유형연구보고서
  • 공공누리유형 4유형 (출처표시+상업적이용금지+변경금지)
  • 주제어데이터사이언스, 기후변화, 데이터플랫폼, DMP, IDR
  • Ⅰ. 서론
    ❏ 연구 배경 및 목적
    ㅇ 최근 해외에서는 국가적 차원에서 정보통신기술(ICT) 융합을 통한 Data Science로의 전환을 시행하고 있음
    - Data Science는 데이터를 통해 실제 현상을 이해하고, 데이터 속에 담긴 패턴 및 신호를 찾는 것 등을 아우르는 것
    ㅇ 기후변화 관련 연구는 온실가스 ‘감축’을 통하여 기후변화 발생을 저감시키는 연구와 기존 배출된 온실가스에 의한 환경변화에 적응하는 ‘적응’으로 나누어짐
    - 기후변화의 원인이 단일하지 않고 복합적 원인에 의하여 발생하기 때문에 온실가스 감축과 적응의 세부 분야는 다양하게 구분되어 있음
    ㅇ 본 연구는 Data Science와 기후변화 ‘대응’ 연구를 KEI 중심으로 진행하는 방안을 마련하고자 함
    ❏ 연구 범위
    ㅇ 대내외적 변화에 효율적으로 대응하며, 향후 지속적으로 증가할 기후환경 데이터의 체계적 관리, 확산을 위한 Open Science 기반 ‘KEI 데이터 플랫폼’ 중 기후변화 부문 구축에 대한 기본 연구
    ㅇ2019년 KEI에서 수행된 데이터 기반 환경정책 추진을 위한 중장기로드맵 수립 TF(Task Force)의 결과 중 ‘KEI 데이터 플랫폼’ 구축을 위한 실천적 방안으로 수행하기 위한 실천적 연구
    ❏ 연구 방법
    ㅇ 본 연구는 국내에 산재되어 있는 기후환경 데이터를 KEI가 보유한 데이터와 연계를 강화하고, 지속적인 활용을 강화하기 위한 연구임. 이에 KEI 기후환경 데이터와 공공기관 기후환경 데이터 연계 활용 방안을 검토하고 KEI 기후환경 데이터 현황, 생산 및 활용 등 전 과정을 체계화하는 방안을 검토함
    ㅇ KEI 기후환경 데이터 관리체계 구축을 위한 KEI 기후환경 데이터 적용 가이드라인 을 구성하고 기후변화 관련 현재 KEI, 공공기관 보유 데이터 및 향후 생산되는 데이터의 생성·활용·공유 등에 대한 효율적 방안을 수립하였음

    Ⅱ. 유관기관 기후환경 데이터 현황 조사
    1. 기후변화 감시예측 부문
    ❏ 기상청, 국립기상과학원 등에서 제공하는 기후변화 영향 및 전망·예측 데이터는 다양한 부문과 융합분석·활용이 가능함
    ㅇ 기상청은 농업, 방재, 보건, 산림, 생태 등 부문별 맞춤형 데이터를 제공, 국립기상과학원 및 APEC기후센터에서는 기상자원지도, 이상기후감시 등 관련 데이터를 생산·제공 중
    2. 농·축산업 부문
    ❏ 기후변화로 인한 농축산 부문의 피해 저감 및 대응을 위해 농촌진흥청 소속·산하기관과 지자체 등에서 농축산 맞춤형 데이터를 생산·제공함
    ㅇ 과수·작물별 미래 재배적지 데이터, 농업기상정보 및 가축별 미래 더위지수 분포도 등을 제공하여 기후변화로 인한 피해 예측과 대응에 활용 가능토록 함
    3. 재난·재해 부문
    ❏ 기후변화로 인한 재난·재해로부터 안전 확보 및 즉각적 대응을 위해 행정안전부, 국립재난안전연구원, 환경부 등에서 부문별 피해 데이터 및 위험·취약지도를 제공함
    ㅇ 재해정보지도, 침수가뭄급경사지, 가뭄취약지도, 산불위험·취약지도 등을 통해 기후변화 영향으로 인한 피해 예방·경감과 재난재해 대응관련 정책수립 시 활용 가능함
    4. 건강·보건 부문
    ❏ 기후변화는 폭염 및 대기오염 문제를 심화시켜 인간의 건강을 위협하며, 이를 대응·지원하기 위한 데이터를 기상청, 환경부, 국민건강보험공단 등 다양한 기관에서 생산·제공함
    ㅇ 각종 생활 및 보건지수, 통합대기환경지수, 대기오염농도전망·예보데이터, 질병위험도, 폭염예보·대응데이터 등을 통해 일상생활과 건강관리 및 기후변화 대응을 위한 자료를 제공 중

    Ⅲ. 원내 기후환경 데이터 현황 및 고도화
    1. 원내 기후환경 데이터 현황
    ❏ 기후변화의 효과적 대응을 위해서는 데이터 기반의 환경정책 전환과 기후환경 분야의 산재된 데이터를 체계적·종합적으로 수집·관리할 수 있는 통합관리방안 마련이 필요함
    ㅇ 「저탄소 녹색성장 기본법」 제48조 및 동법 시행령 제38조에 따라 기후변화로 인한 영향을 파악하고 적응대책 마련을 위해 5개년 국가단위 적응 추진 방향설정 및 분야별 과제를 이행 중임
    ㅇ국가기후변화적응센터(KACCC)에서는 기후변화 취약성 평가 지원 도구 시스템(VESTAP)과 취약성 통합평가 모형 개발연구단(MOTIVE) 등을 운영하여 다양한 기후환경 데이터를 보유 중
    2. 원내 기후환경 데이터 고도화 방안
    ❏ 본 연구는 원외 기후환경 관련 공공데이터 및 원내 보유 데이터를 중심으로 기후환경 데이터 인벤토리를 시범 구축하였음
    ㅇ KEI는 연구자 중심의 연구수행 및 부서 내/부서 간 연구교류 부재, 데이터 플랫폼과 같은 데이터 허브 역할 부재로 인하여 기후환경 데이터가 중복 생산되거나 산재되어 있음
    ㅇ 원내외 기후환경 데이터는 총 1,155개 세부 데이터로 구성되어 있으며, 건강, 농축산, 산림/생태계, 물, 국토/연안 순으로 다양한 데이터를 활용 가능한 것으로 나타남
    ㅇ 사용자 맞춤형 세부지표 구축 시 필요한 정보를 제공하고자 제공기관별 기후환경 데이터 현황을 조사하였으며, 총 42개 기관의 168개 자료가 향후 기후변화 적응대책 수립 및 관련 연구에서 활용 가능한 것으로 조사됨
    ❏ 기후변화 적응대책 수립을 위한 평가항목 및 지표개발의 참고자료와 KEI 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여 달성
    ㅇ 본 연구를 통해 기후환경 분야 연구자에게 부문별 데이터 현황 정보를 제공하고, 향후 KEI 플랫폼 구축 시 데이터 분류체계 및 정보제공 방식의 효율화 등 구축과정에서 보완도구로 활용 가능할 것으로 보임
    ㅇ 또한 기후변화 취약성 평가 시스템별, 부문별 기후환경 데이터 보유 현황 제시를 통하여 상호보완적인 연구가 수행될 것으로 기대함

    Ⅳ. 연구데이터 관리 개요 및 현황
    1. 연구데이터 관리 및 활용을 위한 필수요소 파악 및 검토
    ❏ 연구데이터 관리 및 활용을 위해 연구데이터 관리 계획(DMP: Data Management Plan), 기관용 연구데이터 리포지터리(IDR: Institutional Data Repository) 시스템 및 평가 체계 등 관련 제도 구축 필요
    ㅇ 연구데이터 관리 계획(DMP: Data Management Plan): 연구 시작 전 또는 연구 과제 완료 후 데이터가 처리되는 방법을 설명하는 공식 문서로 연구데이터 공유 및 활용 등에 있어서 핵심적인 정책 수단(현재 KEI는 데이터 관리 관련 규정 및 정책 없음)
    ㅇ 연구데이터 리포지터리(IDR: Institutional Data Repository): 연구데이터 다운로드, 업로드, 검색, 공유 및 관리 등을 보다 효율적으로 할 수 있게 해주는 시스템(공간)을 의미
    - KISTI에서 개발한 표준 연구데이터 리포지터리 활용방안 검토
    ㅇ해외 주요기관에서는 이미 DMP 및 IDR 활용 정착단계이며 국내는 과학기술계 중심으로 DMP 의무화를 통한 Open Science 연구 강화 추세임
    - 빅데이터 구축 및 활용 관련된 논의는 있지만 연구데이터 관리 체계 등에 대한 논의는 많지 않은 상황임
    2. 연구데이터 관리 주요기관 현황 및 사례 분석: 인터뷰 및 서면자문을 통해 연구기관 데이터 관리 현황 파악
    ❏국내에서는 한국지질자원연구원(KIGAM), 한국한의학연구원(KIOM), 국립생태원 등에서 DMP와 IDR을 중심 연구데이터 관리체계 구축 및 활용 중임
    ㅇ KEI를 포함한 경제인문사회연구원은 DMP, IDR, 데이터 관리규정 등 연구데이터 관리체계 구축 사례가 미비한 실정임
    ㅇ 주요 연구기관 심층 인터뷰 및 서면자문 결과 DMP, IDR, 데이터 관리규정은 필수 요소이며, 연구데이터 관리 기본 체계 구축에만 1년 이상 소요 및 점진적 개선이 요구되며, 10년 이상의 장기적인 관점으로 접근이 필요하고 무엇보다 연구진의 협조 및 기관장의 의지를 강조함

    Ⅴ. KEI 기후환경 데이터 관리 체계 구축
    1. KEI 연구데이터 관리체계 구축 과정
    ❏ 원내외 연구데이터 관리체계 현황 파악 및 의견수렴을 통해 KEI 데이터 관리 체계 구축에 필요한 중요 요소를 도출
    ㅇ 현황 파악을 위해 국내외 선행연구 조사 및 전문가 인터뷰를 수행하였으며, KEI 연구자 의견을 반영하기 위해 원내 TF와 설문조사를 실시함
    ㅇ 정책연구기관의 성격을 고려한 KEI의 데이터 관리 체계 구축에 필수적인 요소 도출: 1) IDR 시스템 구축, 2) 데이터 관리 계획(DMP) 도입 3) 데이터 관련 제도 구축
    ❏ KEI 연구데이터 관리체계 개선을 위한 TF 및 설문조사 수행을 통한 단계별 실행 절차 마련
    ㅇ TF 결과를 통해 연구데이터 관리체계를 위한 단계별 실행 절차 계획 마련
    - 과제 제안서 작성 시 책임자는 DMP 제출, 연구 종료 시 데이터 정보가 포함된 DMP와 연구데이터를 KEI-IDR 시스템에 업로드
    - ’20년 일반과제 적용 후 ’21년 기본, 기초과제 등 확장 적용 예정
    ㅇ 원내 설문조사 결과를 통한 보유 데이터 관리, 공유 현황 및 애로사항 등 파악
    - KEI에서 생산된 연구데이터 생산, 관리 및 공유 현황과 요구사항을 파악하여 연구 데이터 관리체계 구축 및 운영 가이드라인 마련
    2. KEI 연구데이터 관리체계 초안 구축
    ❏ KEI 연구데이터 정의 및 분류체계, 데이터 관리 계획(DMP) 및 연구데이터 업로드 템플릿 구성 방향, KEI-IDR 시스템 및 KEI 연구데이터 관리 규정 등의 초안 구축
    ❏ 연구데이터 정의, 데이터 관리 계획(DMP) 및 연구데이터 리포지터리(IDR) 시스템 구축이 선행되어야 하며, 단계별 연구데이터 관리 및 활용 체계 초안 구축
    ㅇ 연구데이터 수집: 제안서에 DMP 작성 양식 포함 및 연구 종료 후 데이터 업로드를 체계화함으로써 목표 달성
    ㅇ 연구데이터 관리 및 내부 활용 단계: 연구로부터 생산 및 수집된 데이터의 체계적인 관리를 통해 데이터 유실을 방지하고, 환경 정책에 활용되는 데이터 축적 가능
    ㅇ 데이터 활용 및 공유 단계: 원내 데이터 기반 연구 활성화 도모 및 중복 데이터 수집 최소화 등을 통해 연구 효율성 증가 도모

    Ⅵ. KEI 데이터 플랫폼 구성
    1. KEI형 환경 데이터 허브 구축
    ❏ 국내외 데이터 허브 사례 검토
    ㅇ 블룸버그는 터미널 방식의 플랫폼을 통해 다양한 개별 콘텐츠가 보유한 정보의 연계성을 강조하여 검색 데이터 및 정보를 제공하고 톰슨로이터는 인공지능 기법을 활용하여 이슈에 해당하는 데이터의 상관관계를 정리하여 제공하고 있음. ICPSR은 이슈별 데이터 검색, 공유 및 데이터 활용 학습 등을 제공하고 있음
    ㅇ 국내외 데이터 허브 사례 분석 결과, 이슈별 단일 데이터만을 제공하지 않고, 발생한 이슈와 관련된 주제, 분야의 유사 데이터를 연계하여 함께 제공함. 또한 데이터 현황 및 이슈 관련 사항을 정리하여 가독성이 높은 표출형식으로 정리하여 제공하고 있음
    ❏ KEI형 환경 데이터 허브 초안 구축
    ㅇ KEI 데이터 허브 구축의 목표는 데이터 활용 제고 개선을 바탕으로 KEI에서 생성 및 활용되는 데이터의 확산을 주도하는 것임. 이에 원내외 관련 데이터 현황을 파악하고 활용 확대를 위한 제도적 차원의 접근이 필요함
    - KEI형 DMP 및 KEI 데이터 저장소 구축과 데이터 활용의 전 과정 환류에 대한 검토가 필요하며 이를 바탕으로 참여형 환경정책 데이터 체계가 구축되어야 함
    ㅇ 최종적인 KEI 데이터 허브 및 플랫폼의 역할은 LOD 형태의 연계성을 기반으로 구현되어야 하며, 유관기관과 협의체 및 운영위원회를 구성하고 AI 분석 알고리즘을 적용하는 방안을 도입해야 함
    2. KEI형 연구데이터 리포지터리 시스템 구축
    ❏ KEI 기관 여건을 고려하여 2차 연도(’20~’21)에 걸쳐 KEI형 연구데이터 리포지터리 시스템 설계 및 구축
    ㅇ 국내 환경 분야 연구데이터 리포지터리 구축 사례는 미흡한 실정임. 이에 해외 선진사례 및 한국과학기술정보연구원의 표준 IDR 도입사례를 검토하여 KEI형 IDR을 설계 및 구축 중임
    - DataONE, USGS 등 해외의 대규모 연구데이터 리포지터리와 DMP 사례를 검토함
    - 한국한의학연구원, 한국지질자원연구원, 국립산림과학원, 한국연구재단 및 한국과학기술원 등 선행 도입기관들도 표준 IDR을 기반으로 기관 여건을 고려하여 연구데이터 리포지터리 시스템을 구축하였음
    ㅇ 표준 IDR을 분석하고 KEI 요구사항을 검토하여 KEI형 IDR 시스템 설계 및 1차 연도 KEI형 IDR 시스템을 구축함
    - 표준 IDR은 연구데이터 수집 시스템, 연구데이터 관리 시스템, 연구데이터 서비스 등 크게 3부분으로 구성되며, 개인 저장소와 데이터 저장소, 저장소 모듈 관리시스템 등 연구데이터 리포지터리 플랫폼을 기반으로 동작함
    - 1차 연도에 표준 IDR의 주요기능을 반영하여 KEI 연구데이터의 성과공유를 중심으로 KEI형 IDR 시스템을 구축하고, 2차 연도에 연구데이터와 DMP 연계, 연구정보 등 인트라넷 시스템 연계, 이용자의 요구사항과 최신 IDR 시스템 개선사항을 반영하여 KEI형 IDR 시스템 고도화를 추진하고자 함
    ❏ KEI 연구데이터 관리 프로세스와 KEI형 IDR 등 체계적인 연구데이터 관리체계를 활용하여 수요자 측면의 양질의 연구데이터를 제공하고 환경 분야 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여함
    ㅇ 본 연구 결과를 통해 연구정보와 연구데이터 간의 상호 연계가 가능하고 연구 계획부터 종료 시까지 연구데이터의 일관된 추적이 가능하기 때문에 연구자들은 신뢰도 높은 연구 성과를 편리하게 공유하고 수요자는 양질의 연구데이터 활용이 수월해짐
    ㅇ 체계적인 연구데이터 관리체계를 기반으로 지속적으로 고품질의 연구데이터 성과를 확산하고, 연구데이터 수요 기업과 정책기관에 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 환경 분야 데이터 플랫폼 구축 전략 수립에 기여함

    Ⅶ. 결론 및 정책 제언
    ❏ 정책 제언
    ㅇ KEI 중심의 기후변화 연구의 Data Sciences 지원 및 기초 데이터 제공을 효율적으로 수행할 수 있는 기반 마련 및 관련 정책(제3차 국가 기후변화 적응 대책 및 제3차 광역 및 지자체 기후변화 적응 세부시행계획 등)에 직접적 활용 가능
    ㅇ KEI 연구데이터 플랫폼 구축을 통한 환경정책 수립을 Data Science로 전환하는 기반 마련하였으며, 특히 KEI DMP 관련 TF 및 설문조사 결과를 반영한 내부 제도 개선, 개선된 사항을 반영한 시범 플랫폼 구축 등 기획과 이행을 모두 수행하였음
    ㅇ 경제인문사회 분야 Data Sciences 적극적 수용을 통한 환경분야 ‘한국판 뉴딜’의 실천적 역할 수행할 수 있는 기반을 조성하였으며, 경제인문사회 연구회에서는 처음으로 Data Sciences를 연구원 차원에서 수행하는 첫 번째 사례이고, 데이터의 파급 효과가 큰 기후환경 데이터를 적용하는 방안을 마련하였음
    ㅇ 기존 기후변화 관련 환경정책의 접근방식을 수요자 맞춤-사전 예방형으로 전환할 수 있는 기초 역할 수행하는 KEI 내 기반을 조성하였음. 다양한 환경매체와 같이 환경정책은 다양성과 대국민에 직접적인 영향을 미친다는 파급효과를 고려하여 현실적인 환경정책과 ICT, 지능정보기술을 융합하는 방안을 제시함
    ❏ 연구의 한계점 및 향후 과제
    ㅇ 본 연구는 2차 연도 연구 중 1차 연도 연구를 수행하였음. 2차 연도 연구에서는 1차 연도에 시범 구축한 KEI 연구데이터 리포지터리를 확대 할 예정이며, 1차 연도 연구는 “시범”적으로 구축한 사항임
    ㅇ 또한 향후 기후환경 데이터뿐만 아니라, 환경매체 및 환경영향평가 등 환경 전반으로 확대하는 것은 각 매체별 Data 유무, 활용 가용성 등을 고려하여야 하며, 환경매체 전반으로 의무적 확대에 대한 조심스런 접근이 필요할 것으로 사료됨

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