구글어스와 KML(Google Earth, Keyhole Markup Language)

구글어스와 KML(Google Earth, Keyhole Markup Language)

http://minamjun11.egloos.com/1049599

 

Google Earth

1. 특징

 웹 기반의 범용 GIS(Geographic Information System)의 장점 중 하나는 지리정보의 효과적인 공유와

시각화라고 할 수 있습니다. 지리적 시각화(Geovisualization)는 지리 공간 자료의 탐색, 분석, 통합 및 표출을 위한

이론과 방법을 포괄하며, 지리 및 공간적인 현상의 분포패턴이나 탐색적 분석의 결과를 통계 그래프, 지도 등과 같은 시각적인

그래픽을 이용하여 표현합니다. 구글맵스(Google Maps)는 메르카토르 투영법(Mercator Projection)을 사용하기 때문에

극지방 부근을 표현할 수는 없지만, 구글어스는 지구를 글로브(globe) 형태로 모형화함으로써

극지방을 포함한 전지구의 지형지물을 표현할 수 있습니다.

 이러한,

 대표적인 웹 기반의 범용 GIS 중 하나인 구글어스는 미국의 키홀社가 EarthView라는 이름으로 처음 개발하였으나

 2004년에 구글로 인수된 뒤에 이름이 GoogleEarth로 변경되었습니다.

 주소, 위도와 경도, 위치명을 통한 위치 검색이 가능하고, 사용자가 구글어스를 통하여 편집한 정보를 저장하는

 KML(Keyhole Markup Language) 파일과 KML 파일의 압축 버전인 KMZ(Keyhole Markup language Zipped) 파일을

 제공하며, 일반적으로 구글어스는 3차원 지리 정보와 3년 이전에 촬영한 위성 사진도 제공합니다.

 공개된 API에는 위치 기반 서비스와 스마트폰용 지도 기반 액티비티에서 사용되며,

 위치와 좌표 인식이 가능한 컨텍스트를 제공하는 GeoCoder도 야후에 이어 두 번째로 포함하여 배포하고 있습니다.

 2005년 6월에, 출시된 구글어스는 1년 간 1억명 이상의 사용자를 배출했으며,

 그중, 한 달 동안 가장 인기 많은 검색어로 뽑히기도 했었습니다.

 Web2.0과 함께 발전한 웹 기반의 대표적 기술 중 하나인 AJAX(Asynchronous Javascript And XML)와

 매시업(Mash up)은 낮은 리소스 소비와 웹 브라우저에서의 동적인 표현이 가능하도록 지원하면서 각종 컨텐츠 간의

 새로운 융합을 통해 더 가치있는 컨텐츠를 생산하도록 돕는 기술입니다.

 구글어스는 웹 브라우저에서 AJAX 기반으로 동작하며 사용자에게 서비스를 제공하기 때문에,

 서비스 제공자가 매시업을 통한 새로운 서비스 구현 및 제공이 용이합니다.

 또한, 구글어스는 휴대용 단말기에서도 사용이 가능해서 GPS, WiFi, WLAN 등의 주요 기능을 접목 시킨 응용 프로그램의

 제작도 가능합니다.

 구글어스는 Linux Ubuntu 5.10 이상의 버전, Arch Linux 0.7.2 Duke, PC/OS 7.10, Debian 3.1/4,

 Fedora Core4 이상의 버전과 윈도우즈 환경 등에서 플러그인을 설치한 뒤 실행이 됩니다.

 모바일 플랫폼으로는 별도로 배포되고 있지는 않지만, iOS와 안드로이드용 애플리케이션을 앱스토어에서 다운로드하여

 사용할 수 있습니다. 또한, 구글어스는 Fight Simulator, Sky mode, Street View, Ocean, Mars, Moon Viewer 모드

 등의 뷰어들을 제공하는 특징도 보유하고 있습니다.

 구글어스는 지구 전체를 3차원 그래픽으로 제공하며,

 플러그인과 이미 공개된 API를 사용해 웹 브라우저나 개발툴(Visual Studio 등)에서 동작을 직접 제어할 수도 있으며,

 기존의 구글맵스나 이미 상용화되어 높은 가격의 라이선스를 요구하는 GIS 서비스들과는 달리 무료로 2D, 3D, 애니메이션

 등을 제공하고, 특히나 주요 건축물과 지리를 3D로 제공하기 때문에 교육 기관에서 교육용 컨텐츠로서의 역할 수행도

 가능한 장점이 있습니다.

2. 적용 사례

 구글어스는 지역에 따라 다르지만 기본적으로 지구 전역은 Earthsat社의 위성 사진을 이용하고,

 일부 지역은 위성 사진을 판매하는 다른 회사의 것을 이용하여 항공 사진으로 서비스를 제공합니다.

 영상, 사진, 블로그 등의 구글어스 콘텐츠는 유엔 환경 계획(UNEP), 제인 구달 협회(Jane Goodal Institute),

 디스커버리 네트워크(Discovery) 등의 협력 업체로부터 제공 받습니다.

 위키 백과와도 연동이 가능하여 특정 지역에 대한 위키 문서 검색이 가능하고 카메라 아이콘 클릭으로

 위치 정보 태그 기반의 사진 공유 웹 사이트인 파노라미오(Panoramio)에 업로드 된 다른 사용자의 사진도 볼 수 있습니다.

 또한, 독일의 자동차 회사인 아우디가 출시할 예정인 New A8의 내장형 네비게이션에

 구글어스를 적용한 것으로 알려졌습니다. 구글에서 제공하는 실사 웹지도 서비스인 스트리트 뷰도 2008년부터

 구글어스에 삽입하여 지원하기 시작하였고,

 국내의 네이버, 다음 등의 포털 사이트에서도 이와 유사한 로드 뷰(Road View)

 서비스를 현재 국내에서 시행 중이기도 합니다.

 2005년에는, 미국 뉴올리언스 부근에서 발생했던 허리케인 카트리나로 인한 피해 지역을

 이미지 아메리카(Image America)의 항공 사진으로 볼 수 있도록 서비스했습니다.

 이처럼 사람이 직접 다가가기 힘든 지역의 상황을 구글어스에서 위성 사진을 통하여 확인할 수 있고,

 스트리트 뷰로 사용자가 원하는 지역의 위치 정보를 실제 사진으로 획득할 수 있으며,

 개개인의 편집을 통하여 생성되는 데이터인 KML을 통하여 다양한 위치 기반 정보의 공유가 가능합니다.

 그리고 토지 이용 계획이나 건설 이후 예측을 위한 용도로 사용하여 사업 타당성의 정확성과 유효성을

 평가하는데 사용이 됩니다. 전문 기관이나 연구자에 의해 평가 수단으로 사용이 될 수 있으며, 환경 단체의 자원 봉사자나

 일반 사용자 그룹은 구글어스를 통해 일반 기업에 대한 음성 피드백이 가능합니다.

 구글어스는 일종의 웹 뷰어 역할을 담당하기 때문에 많은 사용자가 시각화된 정보를 습득하여 환경 문제와 같은

 사회적 이슈를 시뮬레이션하여 대중의 신뢰를 얻을 수 있으며,

 이에 수반되는 논리적 타당성과 대중적 신뢰는 전적으로 이를 평가하는 대중들의 몫이기도 합니다.

 전반적으로 이와 같은 구글어스의 기능적 응용성은 잠재적으로 공익 사업을 위한 권장 사항으로까지

 확장시켜 살펴볼 수 있으며,  이런 일종의 가상 세계의 시스템은 위험 요소를 사전에 줄일 수 있고,

 보다 체계적인 사전 공사의 의미로서도 그 역할을 담당할 수 있습니다.

 그러나, 이와 같은 구글어스의 응용성은 자칫, 편견과 잘못된 정보의 오남용 소지가 있어 사회적 혼란을

 야기할 가능성도 있습니다. 그렇기 때문에 공공적인 의사 결정에 대한 윤리적 모순은 사회적 토론과 개별적인

 의사 표현 등으로 극복해야합니다.

 아래 그림 중 우측 사진은 사진 작가 데이비드 리스미르(David Lissmyr)가 촬영한 2006년 9월 25일의 그린란드이며,

 좌측은 구글어스에서 3D로 구현된 화면입니다.

 구글은 기업용 서비스도 지원하고 있는데,

 지난 4월에 지도 서비스나 위치 정보를 사업에 활용하는 기업들에게 라이선스와 데이터 처리, 서버 비용 부담을

 일부 전가하는 대신 각종 지리, 지형, 지물 정보 등을 제공해 주는 클라우드 GIS를 발표했습니다.

 이를 위해 기존에 공개했던 구글 어스 빌더의 기능을 확장하여 인터넷이 지원되는 기기에선

 지리 공간 데이터(Geospatial Data)를 클라우드 GIS에 업로드 후 처리할 수 있게 하였습니다.

 이 서비스를 통하여, 공개된 지리 정보를 기반으로 정부 부처나 지방 자치단체 등의 공공 기관도

 새로운 서비스를 개발할 수 있는 환경이 만들어질 것으로 예상이 됩니다.

 9월에는 4월에 발표했던 유료화 전환에 대한 상세 내역을 고지해 본격적으로 기업체를 중심으로 사용료를 받고 있습니다.

 우리나라의 경우 LG유플러스, GS칼텍스, 우리은행, 삼성카드 등 100여 곳과 계약을 했으며,

 특히나 삼성전자는 내부적으로 활용하는 업무 시스템에 연 5,000만원 상당의 금액을 지불하기 시작했습니다.

 그렇지만, 이는 상업적 용도로 구글맵스를 사용하는 업체에 해당하는 사항입니다.

 구글의 구글맵스 API 이용 약관에 따르면, API로 구현한 창작물에 대한 자유로운 접근,

 폐쇄적인 사용 금지(내부 용도로 전용 금지) 사항이 존재하며, 또한, 유료 모바일 애플리케이션 판매, 개인 창작물의

 사용에 대한 이용자들의 사용료 지불, 서드 파티 클라이언트의 의뢰에 따른 창작물 제작 등에 대해선 구글이 사용료를

 청구할 수 있음을 명시해 놓았습니다.

참고 자료

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    "Google Earth Growth: What's Behind It?",

     Hiwise, 2006.

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   "Google and the privatization of cyberspace and DigiPlace",

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     Journal of Environmental Management, vol. 90, no. 6, 2009.

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     한국공간정보시스템학회지, 제 11권, 제 3호, pp. 70-72, 2009.

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   “u-GIS 환경에서 OpenAPI와 매쉬업 가능 서비스에 대한 통합 검색 기법 개발”,

     한국공간정보시스템확회지, 제 11권, 제 1호, pp. 25-34, 2009.

 - 임우혁, 이양원, 서용철,

   “웹기반의 전지구적 기후환경변화 표출시스템”,

     한국지형공간정보학회지, pp. 203-204. 2010.

 - 이선주, 강영옥,

   “구글어스 기반의 지리교육 사이트 설계 및 구현”,

     한국공간정보학회지, 제 19권, 제 2호, pp. 13-24, 2010.

 - Google code, http://code.google.com.

 - Google Earth COM API Documentation, http://earth.google.com.

 KML

XML(eXtensible Markup Language)은 HTML(Hyper Text Markup Language)을 개선하여 생성된 언어로

 웹 페이지의 구축과 기능을 향상시키며 시스템의 복잡한 연산 과정을 쉽게 처리하도록 돕는 언어로써,

 사용 시기와 용도에 따라 구조적인 문법을 매번 재정의하여 사용할 수 있다는 특징이 있습니다.

 이러한 XML에서 파생되어 XML의 문법 규칙을 따르는 KML은 구글어스, 구글맵 및 기타 응용 프로그램에서 쓰이는

 XML 기반의 마크업 언어의 스키마이며, 지형 정보(Annotation)를 모델링하고 표현하는 역할을 합니다.

 이 때문에, 국내 이동통신사(SKT, LGT, KT)에 따라서 제공되는 마크업 언어의 차이(STK는 SK-WML과 WML2.0,

 LGT는 UP-WML과 XHTML, KT는 MTHML)와 단말기 제조사의 모바일 기종에 따라 다르게 제공되는 마크업 언어들로 인한

 호환성 문제점을 극복할 수 있는 성질을 지니고 있습니다.

 KML 인코딩을 지원하는 구글 이외 회사들의 WWW(World Wide Web) 기반의 2차원 지도나 3차원 지구를

 표현하는 지도 브라우저에도 쓰이며, KML 자체는 구글 어스에 쓰일 목적으로 처음 개발되었습니다.

 KML의 Keyhole은 미국 최초의 광전자 공학 정찰 위성인 KH-11(KeyHole-11) 정찰 위성을

 기리기 위해 붙여진 이름이기도 합니다. 아래는 KML이 갖는 기능성을 나타냅니다.

KML 파일의 기능과 특성

· 아이콘과 라벨로 지구상의 위치를 표시
· 시점, 기능, 지형, 사물 등에 따른 각각의 카메라 설정(Viewer 정의)
· 지표면이나 화면에 그림이나 영상을 띄움
· 기능, 특징별로 해당 위치의 표현 방법을 각각 설정
· 링크, 그림, 영상 등의 설명문을 해당 위치에 HTML을 이용해 작성
· 폴더를 사용하여 기능별 계층을 그룹화
· 인터넷을 이용해 KML 파일을 동적으로 업데이트
· KML 기반의 3D 뷰어 변화 업데이트
· 3D 지원을 위한 콜라다(Collada) 뷰어 사용

 KML은 위치 마크(Placemark), 이미지, 다각형 등이 생성된 지도상의 실제 경도와 위도를 보유하며,

 기울기, 헤딩, 고도, 뷰 등의 상세한 정의 데이터들을 포함하여 사용자에게 시각화된 정보를 제공하는 역할을 담당합니다.

 그러나 구글의 지도 서비스 모두의 상호 호환성이 완벽하지 않아 구글맵이나 구글맵을 사용하는 모바일 애플리케이션에서는

 KML 정보의 모두를 확인하지 못하는 경우도 있습니다.

 KML의 측지학적(Geodesy) 레퍼런스 시스템은 3차원 지리 좌표계인데,

 이 좌표계는 경도, 위도, 고도 성분으로 이루어집니다. 경도, 위도 성분은 1984 World Geodetic System(WGS84)를

 근거로 정해지며, 고도(수직 성분)는 WGS84와 EGM96(Earth Gravitational Model 1996)으로 정해집니다.

 예를 들어 (-122.91, 49.26)과 같이 좌표 문자열에 고도가 생략되면 고도는 기본값으로 0을 갖게 되며,

 이는 해수면 높이와 일치함을 의미합니다. 즉, 앞선 문자열은 (-122.91, 49.26, 0)이란 좌표 문자열이 됩니다.

 KML이 사용하는 좌표 레퍼런스 시스템에 대한 정의는 OGC KML 2.2 스펙에 포함이 되어 있습니다.

 이런 관점에서, KML은 GML(Geography Markup Language), WFS(Web Feature Service),

 WMS(Web Map Service) 등의 특성을 모두 보유했다고 볼 수 있기도 합니다.

 Web 2.0이란 개념이 제시된 이후 전 세계에서 기존의 산업 정보와 서비스의 재정의가 이루어졌으며,

 현재도 Web 2.0에서 파생된 새로운 개념이 등장한 뒤 탄생한 용어가 기존의 용어를 대체하는 일이 빈번히 발생하고 있습니다.

 특히, 지리공간 웹(Geospatial Web)은 IT 시스템의 핵심에 놓여있다고 할 수 있으며, Nat Torkington은

 위치기반 서비스(Location based service)에 기반을 둔 웹을 “where 2.0"이라는 용어로 처음 개념화하면서

 전통적인 응용 프로그램 플랫폼을 발전시킨 요소 중 하나로 구글의 KML을 선정하였습니다.

 실제로 IT 시스템들은 점차 위치 특화된(location-specific) 기능들을 부여하고 있으며, 멀지 않은 미래에 지리공간 정보가

 IT 시스템의 거의 모든 측면에 깊게 통합될 것이라 예상이 되고 있습니다.

 KML은 구글어스, 구글맵, 모바일 구글맵(Google Maps for Mobile) 등을 브라우저를 통해 지리정보를 표시하는데

 사용하는 파일 포맷으로써, 웹 브라우저가 HTML을 처리하는 방식과 유사하게 처리됩니다.

 KML은 화면 표시 목적에 맞는 이름과 속성이 있는 태그 기반의 구조를 가지고 있기 때문에 구글어스나 구글맵은

 KML에 대한 브라우저의 역할을 합니다.

  KML의 주요 기능엔 지구 상의 한 위치를 표시하기 위한 아이콘과 레이블 제공, 특정 위치에 대한 카메라 설정,

 지표면이나 화면에 오버레이를 띄우는 등의 기능이 있으며 인터넷을 통한 동적인 KML 로딩도 가능합니다.

 구글어스가 자바 스크립트(JavaS-ript)와 iFrames를 사용하여 KML을 생성할 때 KMZ도 함께 생성해 배포합니다.

 KML은 플리커(Flicker), 구글맵, 구글 모바일, 위키매피아(WikiMapia), 플라샬 등에서도 함께 사용할 수 습니다.

  아래 표는 구글어스와 KML의 출시 과정을 나타내며, 2008년 4월을 기점으로 더 이상 KML의 업데이트가 이루어지지

 않는다는 것을 확인할 수 있습니다. 이는, 전 세계 345개의 기업, 정부 기관, 학술 단체 등으로 구성된 국제 표준화 단체인

 개방 지리 공간 컨소시엄(OGC : Open Geospatial Consortium)이 구글의 KML을 국제 표준으로 지정하면서,

 구글이 소유권을 더 이상 행사하지 않았기 때문입니다.

2001 / 07	Keyhole Viewer 1.0
2004 / 08	Keyhole 2.2
2004 / 10	Google acquires Keyhole
2005 / 05	Google Earth 3.0(KML 2.0)
2007 / 05	Google Earth 4.1(KML 2.1)
2008 / 04	Google Earth 4.3(KML 2.2)
2009 / 02	Google Earth 5.0(KML 2.2 + ext)
2010 / 02	Google Earth 6.0(KML 2.2)

 구글이 제공하는 지도 서비스 모두는 API가 공개되었고,

 미국에선, 이를 응용한 매시업이 많이 등장했으며, 특히 KML을 활용한 주유소 가격, 허리케인, 쇼핑, 교통 정보에 대한

 제공 등이 주목할 만한 분야로 각광을 받고 있습니다. 최근 iOS와 안드로이드용 구글어스 애플리케이션이 출시되어

 두 OS가 탑재된 기기에서도 구글어스를 사용하는 것이 가능해졌습니다.

  구글 이메일 계정(gmail.com)의 “내 지도” 메뉴에서 KML을 업로드 한 뒤, 애플리케이션에서도 “내 지도” 메뉴를

 선택하여 현재 업로드된 KML 중 하나를 선택하면, 해당 내역을 애플리케이션이 설치된 기기에서 확인할 수 있습니다.

 다만, 웹 브라우저에서 구글어스를 사용하기 위한 플러그인은 현재 윈도우와 MAC OS만 지원하기 때문에

 현장에서의 관망 정보 입력을 위한 과정은 아이패드의 웹 브라우저에서 실행이 불가능합니다.

  향후 지원이 가능해지면, 다양한 모바일 기기에서의 시공 정보 입력이 가능해지고 또 다른 구글어스 기반의 애플리케이션도

 각광을 받을 것이라 예상이 됩니다.

참고자료

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 - Wikipedia, http://wikipedia.org.

 - KML, http://www.opengeospatial.org/standards/kml/

ps1. [iOS] 아이패드용 구글어스 App

ps2. 구글어스를 C#의 Form에서 제어하기

ps3. 구글어스와 CAQDAS를 사용한 위치 기반의 질적인 데이터 분석

출