오픈소스 GIS의 이해와 활용(육군사관학교 특강)

2018년 4월 20일
가이아쓰리디㈜ 대표이사
신상희(shshin@gaia3d.com)
오픈소스 GIS 이해와 활용
<육군사관학교 ‘오픈소스 GIS와 국방’ 세미나>

Source: https://www.youtube.com/watch?v=IeTybKL1pM4

http://m.zdnet.co.kr/news_view.asp?article_id=20160107172655

I. 오픈소스 GIS 란?
II. 오픈소스 GIS 동향
III. 오픈소스 GIS 사례
IV. 결언

신상희(shshin@gaia3d.com) ‘오픈소스 GIS와 국방’ 세미나 2018년 4월 20일
I-1. 오픈소스 GIS는 무엇인가?
6
 오픈소스 GIS는 공간정보분야에서 개발, 사용되는 오픈소스 소프트웨어
 오픈소스 GIS는 특정 라이선스에 따라 소프트웨어의 소스 코드가 공개되어 있음
 일반적으로 오픈소스 GIS 사용자는 소프트웨어에 대한 자유로운 사용, 복사, 수정, 개작
및 재배포의 권한을 부여 받으며, 심지어 판매할 권한까지 부여 받음
 오픈소스 GIS는 개방형 표준(Open Standard)과는 다른 의미. 하지만 일반적으로 오픈소
스 GIS는 국제적인 표준을 따르는 경향이 있으며, 각종 표준화 활동에 적극적으로 참여함
(OGC와 OSGeo는 다른 조직)
• FOSS4G : Free Open Source Software for Geo-Spatial
• GeoFOSS : Geo Free Open Source Software
 오픈소스 GIS 란?

신상희(shshin@gaia3d.com) ‘오픈소스 GIS와 국방’ 세미나 2018년 4월 20일7
I-2. 오픈소스 GIS 의 대표적인 프로젝트
 오픈소스 GIS의 대표적인 프로젝트

 오픈소스 도입 이유(2007년)
80%
57%
41%
20%
18%
15%
15%
15%
10%
6%
5%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Price
Source Code Access
Community Code Review
Don’t Know
Bug Fix Turnaround
Security
Code Quality
Best Product Functionality
Easier to Adopt in Organization
Other
IP Protection
Price & open source code are key factors! Price & open source code are key factors!
* Source : Barracuda Networks
I-3. 오픈소스 GIS 도입 장단점 비교

출처: BlackDuck Software, ‘2013 The Future of Open Source’

Source: BlackDuck Software, http://www.slideshare.net/blackducksoftware/2014-future-of-open-source-survey-results
1
2
3
4
품질
보안성
전개용이성
소스코드 접근성

 오픈소스 GIS 도입 장단점 비교
Source : “오픈소스 GIS 소프트웨어와 표준”, 남광우
장 점 단 점
독점
GIS
소프트웨어
 검증된 품질과 성능
 사후관리
 시장점유율
 컴퓨터당 소프트웨어 라이센스
구매
 소프트웨어의 공유 불가
 소스코드 최적화 불가
일반
오픈소스
소프트웨어
 저비용
 소프트웨어 의존성
 수정과 배포 용이
 너무 다양한 소프트웨어
 사후관리
 GPL에 따른 상업적 이용 장애
오픈소스
GIS
소프트웨어
 독점 GIS 대비 초저비용
 표준 준수에 따른 시스템
독립성 확보
 GIS 응용의 자유로운 수정과 배포
 효율적이며 다양한 기개발 GIS
응용
 상업용 GIS 제품으로부터의
전환비용
 오픈소스 GIS 소프트웨어의
다양성에 따른 교육문제
 국내 전문가 부족
 GIS 응용 코드 최적화

I-4. 공간정보 분야에서 오픈소스의 필요성
12
 GIS 분야의 특성
 GIS = Vertical Set of Many Software
• 다종다기한 GIS 소프트웨어들간의 표준 기반 상호 운용성 중요
• Linux, Apache, PHP 등의 일반 오픈소스 소프트웨어들이 Horizontal Software 인데 비
하여 GIS는 DB부터 Web에 이르는 Vertical Architecture 기반
 공간정보의 공공재적 성격 = Spatial Data Infrastructure
• 표준에 기반한 특성 회사 및 기술 중립적 구조에 의한 확장성 필요
• 전 세계적으로 공간정보 분야 매출의 75%는 직간접으로 공공 분야에서 발생
 타 분야와의 지속적 융합 확산
• 기상, 건축/토묵, 방재, 보험, 부동산, Smart Grid, BIM 등과 융합이 확산
• 이에 따라 새로운 표준과 기술이 계속 생겨남
모든 것을 혼자 다 하던 시대의 종말!! 모든 것을 혼자 다 하던 시대의 종말!!

I-4. 공간정보 분야에서 오픈소스의 필요성
13
 오픈소스 GIS의 필요성
특성 회사 제품 및 기술로부터의 종속성 극복1
빠르게 변화하는 기술적 트렌드에 유연한 대응2
공간정보산업 분야에 새로운 생태계 창출3
<복잡한 계층 구조를 이루는 GIS 아키텍처> <공간정보 분야의 각종 표준들>

I-5. 오픈소스 GIS의 기대효과
14
기술과 성과를 공유함으로써 협업적으로 사회를 발전시키는 기반으로 작동
 오픈소스 GIS를 활용할 경우 기대 효과
 비용 절감, 자원 절약, 안정성 증가, 자체 역량 강화, 다수의 외부 개발자와 직접 접촉, 국제화 가능
기술적 측면 경제적 측면 사업적 측면 기타
 세계적 수준의 소프트
웨어를 빠른 속도로
개발 가능
 다수의 외부 개발자들
에 의한 소스 코드 검
토를 통해 소프트웨어
안정성 증가
 주요 시장지배적 소프
트웨어 사업자와의 기
술 격차 해소 가능
 뛰어난 외부 개발자의
내재화
 저렴한 도입 비용
 세계적 수준의 오픈소
스를 사용함으로써 개
발 비용 절감
 소스 코드 레벨의 커
스터마이징
 우수 성공 사례를 소
스 코드 레벨에서 재
활용 가능
 자사의 부족한 제품군
을 단숨에 보완 가능
 오픈소스를 활용하여
다양한 고객의 수요에
대응 가능
 회사 브랜드 가치 제
고
 에너지 절약
 심리적 만족감
 낮은 이직률

15
 오픈소스 GIS를 활용할 경우 경제적 기대 효과
하드웨어
구매
소프트웨어
구매
제비용
시스템
통합
하드웨어
구매
소프트웨어
제비용
시스템
통합
시스템
통합
<기존 GIS 구축 사업 가격 구조> <오픈소스 GIS 적용 사업 가격 구조>
• 추가적 경제적 효과
• 이를 통한 고용 창출
• 더 저렴한 가격으로 동일
시스템 구현(More with
Less)
• 강력해진 원가 경쟁력으로
새로운 시장 창출 가능

16
 외산 독점 소프트웨어의 대체를 통한 종속성 극복
ArcReader
ArcMap/ArcGIS
ArcINFO/ArcGRID
ArcPad
ArcSDE
ArcIMS
ArcGIS Server
VB, Python
uDig, GRASS, gvSIG, QGIS, OSSIM
uDig, GRASS, gvSIG, QGIS, OSSIM
GRASS, OSSIM, SEXTANTE
gvSIG mobile
PostGIS
Mapserver, GeoServer
GRASS, SEXTANTE
PHP, Python, Perl, C#.net, etc…
Viewing
Cartography
Analysis
Devices
Database
Web
Spatial Server
Scripting
Source : “오픈소스 GIS 소프트웨어와 표준”, 남광우

I-6. 오픈소스 GIS 라이선스
17
 주요 오픈소스 라이선스의 이해
AGPL은 서비스의 경우에도 소스 반환 의무화 AGPL은 서비스의 경우에도 소스 반환 의무화
출처: http://www.oss.kr/oss/images/intro/license_02.gif

II-1. 최근의 GIS 시장 동향
19
 시장 동향
 2017년 21억 6백만 달러의 매출(공간정보 분야) 기록한 스웨덴 회사
 ERDAS(ER-Mapper 포함), Intergraph, Leica Geosystems, GeoMax 등을 인수하여 자회사화
 ESRI의 가장 강력한 경쟁자
 2016년 17억 달러의 매출 기록
 공식적으로 전 세계 GIS 소프트웨어 시장의 40% 이상 점유. 비공식적으로는 70% 가량의 시장
에 직간접적인 영향을 끼치고 있는 것으로 파악됨(Wikipedia)
 고객 35만, 본사 직원 2,800명, 전 세계 80개 국가에 딜러망, 2,200개 이상의 비즈니스 파트너
 오픈소스 GIS가 기존 독점 소프트웨어에 대한 대안으로 급 부상 중
 Boundless Geo, Geo Solutions 등 상업적 오픈소스 GIS 회사 등장
 EU INSPIRE, 미국 국방성 등에서 그 성능과 신뢰성, 보안성 등을 인정받음
 OSGeo를 중심으로 강력한 개발과 홍보 활동 전개 중
 Autodesk와 Bentley는 전통적인 GIS 소프트웨어 시장보다는 특화된 시장에 집중하는 방식으로
전략 수정
 Autodesk와 Bentley는 CAD, Utility, Engineering, Infrastructure와 관련된 GIS 부분에 집중 중
독과점 심화, 특화 시장 진출, 오픈소스 GIS의 활성화로 요약 가능 독과점 심화, 특화 시장 진출, 오픈소스 GIS의 활성화로 요약 가능

II-2. 오픈소스 GIS의 현황
20
 오픈소스 GIS의 현황
 오픈소스 SW 및 오픈소스 GIS 활성화
- 350개 ~ 400개 가량의 오픈소스 GIS 소프트웨어 프로젝트 (Freegis.org, 2012년 기준)
- 이 중 OSGeo Project를 중심으로 50여 개 소프트웨어가 활발하게 이용되고 있음
 오픈소스 GIS 질적 향상
- OSGeo : 오픈소스 GIS를 통한 독점 GIS 대체 가능성 제시
- Google Earth에서 GeoFOSS인 GDAL 라이브러리 사용
- AutoDesk 사에서 MapGuide, FDO 등 오픈소스로 전환
- ESRI 사의 ArcGIS GeoPortal Server의 오픈소스로 전환, 오픈소스 라이브러리인 GDLA/OGR의
적극적 활용
 UN, EU, Canada, 미국, 일본 등의 정부기관 및 민간회사 등에서 적극적 도입
FOSS4G의 현황
 AppGeo는 2012년 시장 전망을 통해, GIS는 더 주류 IT 시장으로 진입할 것이며 모바일
기기가 시장의 성장을 추종할 것이라고 전망
 오픈소스 GIS, HTML5, Cloud GIS가 2012년의 기술적 3대 트렌드가 될 것이며, 특히 오
픈소스 GIS가 상업적 오픈소스 GIS 업체의 등장과 함께 GIS 시장에서 사실상 2등의 역할
을 수행할 것이라 예상

II-2. 오픈소스 GIS의 현황
21
 OSGeo(Open Source Geospatial) 활동
Geospatial
Libraries
Geospatial
Libraries
Web
Mapping
Web
Mapping
Desktop
GIS
Desktop
GIS
Metadata
Catalog
Metadata
Catalog

II-3. 오픈소스 GIS 동향
22
 QGIS vs ArcMap 구글 트렌즈 분석

 QGIS vs ArcMap 네이버 트렌즈 분석

 Google Earth에 오픈 소스 GIS 라이브러리인 GDAL 사용
 2011년에 ArcGIS GeoPortal Server를 오픈 소스로 전환
 ArcGIS 계열의 모든 제품에 오픈 소스 GIS 라이브러리인 GDAL 사용
 AutoCAD MapGuide, MetaCRS, FDO를 오픈 소스로 전환 후 OSGeo 재단에
공여
 135개의 3rd Party 라이브러리 중 85개가 오픈 소스
기존 회사의 FOSS4G 적극 활용
상업적 오픈 소스 GIS 회사의 등장
 상업적 활용 가속화

 타 분야와 융복합을 통한 시장 가치 창출

 세부 작성 지침
(1) 장비 구입비 및 임차료
o SW 구입비(p.63)
<신설>
~~~~
(3) 시스템 유지보수비
o 공개SW 유지보수비(p.65)
<신설>
 세부 작성 지침
(1) 장비 구입비 및 임차료
o SW 구입비
• 상용 SW 구입 시엔 총비용 관점에서 유사 기능의
공개 SW 도입을 병행 검토
~~~~
(3) 시스템 유지보수비
o 공개SW 유지보수비
• 공개 SW 운영에 필요한 서비스를 제공받기 위해
선 필요한 서비스 수준 및 항목을 고려, 견적 등을
통해 정액제로 예산을 편성하되 [공개SW 유지 관
리 서비스 가이드라인](지식경제부)를 참고
2013년 지침2012년 지침
 정부 방침의 변화(2013년도 예산안 세부 지침부터)

 국토부 국토정부 R&D 종합계획(2013년)
중점목표 실천과제
[정책목표 1 – 상생경제]
공간정보를 통한 상생경제 실현
1. 공간정보에 기초한 빅데티어 분석 및 활용기술 개발
2. 오픈 소스기반 공간정보 가공 및 활용 기술 개발
3. 산업별 맞춤형 공간정보 제공 기술 개발
4. 국토공간 이용현황 조사 및 정보 구축 방안 연구
[정책목표 2 – 복지/행복]
공간정보로 구현되는 모두가 행복한 세상
5. 실내용 위치정보제공 서비스 개발
6. 안락한 생활을 위한 공간정보 활용 제품 개발
[정책목표 3 – 안전]
한반도의 미래를 준비하는 공간정보
7. 차세대 전천후 초경량 무인항공기 개발
8. 범죄, 재해, 재난으로부터 안전한 도시 공간정보 구축
9. 지하공간정보체계 기술 개발
[정책목표 4 – 통일]
한반도의 미래를 준비하는 공간정보
10. 국토경쟁력 제고를 위한 북한 공간정보체계 구축
11. 북한 국토정보 공동 활용기반 마련
[정책목표 5 – 산업활성화]
공간정보산업을 미래 신성장동력으로 육성
12. 공간정보 전용위성 기술개발
13. 다양한 공간영상정보 서비스 기술 개발
14. 3차원 공간정보의 상용화 촉진 기술 개발
15. 공간정보를 활용한 위치기반 탄소배출 감시 및 거래시스템 구축
16. 공간정보를 활용한 물순환 관리 시스템 개발

 국방부 국방지형정보단(2018) – 오픈소스 기반 군 공간정보 포털시스템
• 국토부, 국방부 및 과기정통부의 협력적 과제 진행

III-1. 오픈소스 GIS의 국내 사례
30
 한국에서 적용 사례

 한국 적용 사례 – 국토교통부, 행정안전부
http://map.nsdi.go.kr/ http://www.gmap.go.kr
사용자 클라이언트로 OpenLayers를 수정(OpenAPI)하여 사용 사용자 클라이언트로 OpenLayers를 수정(OpenAPI)하여 사용

 한국 적용 사례 - 국토지리정보원
PostGIS, GeoServer, OpenLayers 등을 사용하여 구축 PostGIS, GeoServer, OpenLayers 등을 사용하여 구축
http://air.ngii.go.kr http://nps.ngii.go.kr

 전라남도, 강원도
PostGIS, MapServer, Open Scales 등을 사용하여 구축 PostGIS, MapServer, Open Scales 등을 사용하여 구축
• 투자지 분석 설정 분석 메뉴
• 투자지 분석 결과창

 항공우주연구원, 기상청
GeoServer, GWC, OpenLayers 등을 이용하여 구축 GeoServer, GWC, OpenLayers 등을 이용하여 구축
http://arirang.kari.re.kr http://gis.kma.go.kr/COMIS4P/map/map.jsp

 국토교통부 국가교통정보센터 - 시스템 성능 개선을 통해 원활한 지도기반 모바일 교통정보 제공
http://m.its.go.kr/
전국 24만 개의 도로링크의
교통정보를 1분만에
처리하여 14레벨의 서비스용
이미지 타일 생산

[지도기반 날씨 서비스 실행 화
면]
[지도기반 날씨 서비스 아키텍처]
• 기 관 : 기상청
• 수행년도 : 2012년
• 도입배경 : 위성영상, 레이다 등의 관측 자료실시간 실시간 처리 및 대국민 서비스
• 솔 루 션 : GeoServer, OpenLayers, Tile Map Service
• 도입효과 : 다종다기한 기상자료를 오픈소스를 이용하여 GIS와 유연하게 결합, 자신의 위치에서
예보 정보 뿐만 아니라 위성영상, 레이더 자료 등을 함께 뷰잉
 지도기반 날씨 서비스 - 동적인 날씨 정보를 처리하여 지도 위에 준 실시간으로 제공

 그 외 오픈소스GIS 구축 사례들
습지센터 습지지리정보시스템
http://gis.wetland.go.kr/map/map.jsp
지질자원연구원 PetroDB 시스템

 해외 – 미국 국방부
• 미국 국방부는 GeoInt 2011 행사에서 향후 오픈소스 GIS를 보다 과감하게 사용하겠다고 선언
<미국 국방부의 오픈소스 프로젝트 포털> <Army Mapper Web Map Viewer>
MapServer + OpenLayers
III-2. 오픈소스 GIS의 국외 사례

• OSSIM/OMAR – NGA의 전신인 NIMA에사 많은 지원을 했으며, 현재도 NGA에서 활발히 이용 중
• 1999 NIMA/NTA Time Critical Mapping
• 1999 NRO and NIMA OSSIM Phase 1
• 2001 NIMA/NTA Open Source Prototype Researc
h
• 2002 NIMA/NTA Open Source eXtraordinary Pro
gram (OSXP)
• 2004 NGA (formerly NIMA) Geo-spatial One Stop
• 2005 - Present NRO/NGA ILabs Classified Applica
tions

• MapCache – NGA가 오프라인 상태에서의 지도활용을 위해 개발한 오픈 소스 모바일 솔루션(Android)

• 2014년부터 2016년까지 3개년 동안 2천만 달러를 투자하여 GeoSHAPE 개발 중
• 기존 ESRI 제품군을 GeoSHAPE으로 대체 중

• 미국 NGA가 2017년부터 추가로 3,600만 달러 오픈소스 GIS에 투자 중

 해외 – NATO
• World Wind – NATO에서 3차원 전장 시뮬레이션을 위해 오픈 소스인 World Wind를 사용

 해외 – 미국
• 미국의 MassGIS (Massachusetts's Geographic Information System )
- 공개SW인 PostGIS, GeoServer, GeoEXt등을 ESRI 제품과 함께 사용
- MassGIS : http://maps.massgis.state.ma.us/map_ol/moris.php

 해외 – 미국
• 미국 FCC(연방통신위원회)의 National Broadband Map (국가광대역통신지도)
- PostGIS, GeoServer, OpenLayers 등을 이용하여 구축
- National Broadband Map : http://www.broadbandmap.gov
• 미국 포틀랜드의 TriMet(트라이메트, 포틀랜드의 대중교통 관리)
- PostGIS, GeoServer, OpenLayers 등을 이용하여 구축
- TriMet : http://www.trimet.org/
<TriMet, 미국 포틀랜드 > <National Broadband Map, 미국 FCC >

EU : INSPIRE
EU는 비용 절감 및 교섭력 제고를 위해 FOSS4G를 적극 활용! EU는 비용 절감 및 교섭력 제고를 위해 FOSS4G를 적극 활용!
 해외 – EU
• EU 차원의 SDI인 INSPIRE에 오픈소스 GIS의 활발한 활용 및 적용

 해외 - 프랑스 국립지리원 IGN
PostGIS를 활용하여 1억 건이 넘는 공간 객체를 관리. 오픈소스 PostGIS를 활용하여 1억 건이 넘는 공간 객체를 관리. 오픈소스
GIS에 지속적 투자와 후원 중
http://www.ign.fr

 해외 – 볼리비아, 칠레
• 볼리비아 정부는 자국의 NSDI인 Geo Bolivia를 모두 FOSS4G 기반으로 구축 중
 칠레는 GeoNodo라는 오픈소스 공간정보포털 구축 및 주정부에 제공

 United Nations
• UN 근간 GIS 시스템을 오픈소스로 전환하기 위한 UN Open GIS Initiative 시작(2016년 3월 브린디시)
 UN은 Doing Better with Less를 실현하기 위해 과감히 오픈소스로 전환 중

 United Nations(계속)
• 2016년 11월 7일부터 11일까지 서울시청에서 제2회 UN Open GIS Initiative 회의 개최
 Spiral 1, 2를 진행하고 있고, 곧 Spiral 3, 4에 착수 예정

IV-1. 오픈소스는 장점만 있는가?
52
IV. 결언
독점
소프트웨어
오픈소스
소프트웨어
 ‘싼 게 비지떡’일 수도 있고, 이러한 통념이 장애물이 될 수도 있음
 ‘개발자를 위한 개발자의 의한 개발자의 소프트웨어’인 경우가 많아 일반 사용자
의 요구사항을 충족시키지 못하는 경우가 있음
 특히, 오픈소스는 기술이나 지식이 광범위하게 확산되어 협업적으로 함께 개발할
수 있는 분야에서 그 강점이 도드라짐.
 따라서, 금전적 보상이 적거나 없기 때문에 특정 임계점 이상의 개발자가 존재하
지 않을 경우 지속 가능한 개발이 어려울 수 있음
 오픈소스의 단점

 독점 소프트웨어의 단점
독점
소프트웨어
오픈소스
소프트웨어
 금전적 보상은 최고의 혁신이지만, 고객에겐 최고의 고민거리이기도 함
 고객의 요구사항을 항상 만족시키려고 노력한다고, 반드시 만족하는 것도 아님
 시장의 경쟁에서 퇴출될 경우 그간 축적된 기술적 자산이 사장되는 경우가 많음
 독점 소프트웨어는 완성도가 중요하기 때문에 새 버전 출시 기간이 길어질 수 있
음(빠른 대응이 어려울 가능성이 있음)
IV-2. 오픈소스는 단점만 있는가?
IV. 결언

IV-3. 맺음말
IV. 결언
오픈소스 GIS에 대
한 인식 전환
 최근의 오픈소스 GIS는 상업용 독점 소프트웨어에 비견됨
 전 세계적으로 오픈소스 GIS는 다양한 분야에서 활발하게 활용되고 있음
비용 절감
새로운 시장
창출 및 대응
공개되어 있는
소스 코드
선택, 집중, 공생
그리고
새로운 생태계
 커뮤니티 버전의 오픈소스 GIS는 무료로 사용 가능
 상업적 오픈소스 GIS를 활용해도 독점 소프트웨어에 비해 매우 저렴
 오픈소스 GIS는 시장 진입 장벽을 낮춰 창업 및 신규 서비스 활성화
 World Bank, ADB, UNDP 등의 많은 사업이 오픈소스 GIS 기반으로 발주됨
 사용자의 목적에 맞게 소스 코드 레벨에서 커스터마이징 가능
 성공 사례의 빠른 재활용을 통한 세계적 수준의 기술 확보
 성숙 기술로 간주되는 분야에서는 과감하게 오픈소스 GIS를 활용
 독점 소프트웨어는 오픈소스가 효용을 제공하기 힘든 분야에서 특화 기술과 가치 제공
 오픈소스와 독점 소프트웨어에 대한 이분법적 구분을 탈피하여 양자의 장점을 극대화할 수 있는 새로운 생
태계 조성 필요. 오픈소스와 독점 소프트웨어는 동시 사용 가능
 오픈소스 GIS를 독점 소프트웨어의 대체재가 아닌 보완재로 인식할 필요

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