I. 서론

정보통신 기술의 발달로 공간정보 서비스는 언제 어디서 누구나 사용할 수 있는 공공의 서비스로 발달하고 있다. 공간정보 서비스를 통하여 문화, 행정, 교통 등 다양한 서비스가 사용자에게 활용되고 있으며, 특히 스마트폰 사용이 일상화되면서, 공간정보 서비스를 통하여 다양한 콘텐츠가 사용자에게 실시간으로 활용되고 있다. 우리나라에서도 많은 기관에서 자신이 보유하고 있는 다양한 공간 정보를 웹 서비스의 형태로 제공하고 있다. 국가유산을 관리하는 국가유산청의 경우 국가유산 공간정보 서비스(http://gis-heritage.go.kr)를 통하여 국가유산의 위치 정보와 속성정보를 구축하고 국가유산 보존관리를 위한 의사결정을 지원하고 있다. 이와 같이 웹 서비스를 이용하여 공간정보에 콘텐츠를 매시업하여 제공하는 서비스가 확대되고 있다.

공간정보는 축척에 따라 그 콘텐츠의 표현 방법이 달라진다는 특징이 있다. 즉, 지도의 확대 및 축소 과정에서 콘텐츠의 표현방법을 변화할 필요가 있다. 지도를 확대할 때에는 대축척에 해당하는 상세한 위치와 내용을 담은 콘텐츠가, 지도를 축소할 때에는 소축척에 해당하는 콘텐츠의 공간적 분포 특성을 담은 콘텐츠가 표현되어야 한다. 즉 지도를 표현하는 줌 레벨에 따라 그에 적합한 지도 표현이 필요하다. 그러나 국가유산 공간정보 서비스를 포함하여 대부분의 공간정보 웹 서비스의 경우 특정 줌 레벨에 한정하여 공간정보 콘텐츠를 제공하고 있다. 대부분의 웹 서비스는 제공하고자 하는 공간정보 콘텐츠의 위치 정보를 중요시하기 때문에 소축척에 해당하는 지도 표현보다는 대축척에 해당하는 지도 표현에 방점을 두고 있다. 따라서 줌 레벨이 대축척인 경우 상세한 위치정보와 속성정보가 웹 서비스로 구현되지만, 줌 레벨이 소축척인 경우 대축척에 해당하는 공간정보를 축소해서 표현하거나 아예 콘텐츠를 표현하지 않는 경우가 발생한다. 따라서 사용자가 지도의 확대 및 축소를 빈번하게 적용할 경우 필요한 콘텐츠의 지도 표현이 적절하게 나타나지 않는 문제가 발생한다. 특히 대축척에 해당하는 공간정보를 소축척에서도 동일하게 표현할 경우 웹 서비스의 성능이 저하되고 사용자 입장에서는 정보의 과잉으로 인한 가독성의 문제가 발생할 수 있다.

본 연구에서는 공간정보 웹서비스에서 발생하는 줌 레벨에 따른 지도 표현의 문제를 해결하기 위하여 웹 환경에서 줌 레벨에 따라 적합한 지도 표현 방법을 개발하고, 실제 공간정보 서비스로 구현하는데 목적이 있다. 이를 위하여 지도학에서 제시하는 지도 일반화 기법을 검토하고, 줌 레벨에 따라 적절한 지도 표현 방법을 파악하여, 이를 공간정보 웹 서비스로 구현하여 실험하고자 하였다. 대축척 뿐만 아니라 중축척과 소축척에서 지도 콘텐츠의 내용이 사용자에게 효과적으로 전달되도록 줌 레벨에 따른 지도 표현 방법을 제시하고자 한다. 국가유산청에서 제공하는 국가지정 문화유산 자료를 대상으로 이를 오픈 스트리트맵(Open Street Map; OSM)에서 제공하는 웹 서비스 기능을 이용하여 줌 레벨에 따라 지도 표현 방법이 변화할 수 있도록 공간정보 웹 서비스를 구현하였다.

II. 이론적 배경

1. 지도의 축척과 일반화

지도학에서 지도의 축척은 가장 중요한 주제 중 하나이다. 종이 지도에서의 축척은 지도상의 거리와 실제 거리와의 비율로 정의되지만, 지도의 확대와 축소가 자유로운 디지털 지도의 경우 지도에 담긴 공간정보의 상세한 정도를 나타내는 기준으로 사용하기도 한다. 따라서 지도를 축소하였을 경우에는 낮은 축척의 지도를, 확대하였을 경우에는 높은 축척의 상세한 지도를 표현한다. 웹 GIS에서는 지도의 확대와 축소를 표현하는 기준을 줌 레벨로 표현하고 있으며, 현재 운영·제공되고 있는 주요 웹 GIS 서비스의 줌 레벨 기준은 표 1과 같다.

표에서와 같이 OSM(Open Street Map)과 구글맵의 경우 전 세계의 공간정보를 서비스하기 때문에 소축척의 지도 표현이 한 화면에 세계지도가 나타날 만큼의 소축척인 줌 레벨 21 이상을 지원하며, 국내 웹 GIS 서비스인 네이버 지도와 카카오맵의 경우 우리나라를 소축척으로 표현하는 줌 레벨 14까지만 지원하고 있다. OSM/구글맵이나 네이버 지도는 줌 레벨의 숫자가 클수록 대축척인 반면, 카카오맵의 경우 줌 레벨의 숫자가 작을수록 대축척의 지도를 서비스하는 것이 특이한 점이다. 본 연구에서는 OSM 서비스를 활용하였기 때문에 OSM의 줌 레벨 기준에 따라 지도 표현을 설계 및 구현하였다.

지도의 축척에 따라 공간정보의 상세한 정도를 변화하는 과정에서 지도 일반화가 적용된다. 지도학에서 지도 일반화는 지상의 실세계를 지도로 표현하는 과정에서 선택, 분류, 단순화, 기호화하는 과정이다. 또한 지도 축척의 변화에 따른 공간정보의 지도 표현 과정에도 일반화가 적용되어 지도의 가독성을 높여주는 역할을 한다. Shea and McMaster(1989)는 디지털 환경에서 지도 일반화를 정의하고, 논리적 정확성을 유지하면서 시각적으로 복잡한 정도를 해소하는과정이 필요하다고 주장하였다. 이러한 축척에 따른 지도 일반화의 원리는 현대 웹 GIS의 LOD(Level of Detail) 전략의 기초가 되었다. 황철수(1993)는 디지털 환경에서 하나의 지도로부터 지도 일반화 과정을 적용하여 다축척 지도를 생성하는 연구를 수행하였으며, 김남신(2009)는 웹 환경에서 좌표 변형과 LOD를 활용하여 지도 일반화를 적용하였다. 축척에 따른 지도 일반화에 대한 연구는 다축척 지도의 생성을 위하여 축척에 따른 공간 객체의 형태를 단순화하는 기법에 초점이 맞추어 왔다.

지도의 표현과정에서 실시간으로 지도를 렌더링하고 디자인하는 연구도 활발히 진행되고 있다. Huang et al.(2024)은 웹 상에서 실시간으로 지도 렌더링을 구현하기 위하여 지도의 기호들을 계층 구조로 조직화하여, 줌 레벨마다 렌더링에 필요한 기호만을 표현하도록 구현하였다. 또한 Roth et al.(2024)은 데스크탑 환경과는 달리 모바일 환경에서 인터페이스와 이동성 등을 강조하여 다축척의 지도를 렌더링하는 디자인을 제안하였다. 최근에는 Gao et al.(2020)이 딥러닝을 활용한 자동 일반화 모델을 제안하며, 단순한 기하학적 삭제를 넘어 문맥을 유지하는 추상화 기법이 활발히 연구되고 있다.

이와 같이 다축척의 지도 표현은 축척에 따른 공간 객체의 형태를 단순화하는 기법으로부터 발달하여 최근에는 웹 환경에서 줌 레벨에 따른 지도 렌더링과 디자인 등 사용자의 편의성과 가독성을 고려한 연구가 이루어지고 있다.

2. 웹 GIS와 타일 지도

웹 GIS는 웹 브라우저를 이용하여 인터넷 환경에서 공간 데이터를 제공·분석·시각화하는 시스템으로, 공간정보 처리기술과 정보통신 기술의 발달로 그 이용이 급속히 증가하고 있다. 웹 2.0과 같은 사용자 중심적인 인터넷 환경이 발달하면서 일반 대중 사용자로 그 대상이 확대하고 있다(오충원, 2011). 웹 GIS는 기본적으로 클라이언트–서버 구조를 기반으로 하며, 최근에는 어플리케이션 서버와 지도 서버를 포함한 4 티어 구조를 이용하고 있다. 초창기의 웹 GIS 서비스는 이미지 중심의 고정된 형태의 정적인 지도 서비스를 제공하였으나 최근에는 공간정보 처리기술의 발달로 다양한 축척의 동적인 서비스를 제공하고 있다. 특히 구글맵이 본격적으로 서비스되면서 줌 레벨에 따른 다양한 축척의 지도 서비스 기술이 발달하였다.

타일 지도(tile map)이라 알려진 이 기술은 지도를 일정한 줌 레벨에 따라 미리 분해하여 저장해 놓은 지도를 사용자의 요청에 따라 이미지를 전송하고 표현하는 것이다. 기존의 웹 GIS에서는 사용자의 요청이 있을 때마다 실시간으로 서버에서 이미지를 생성하여 많은 시간과 자원이 소요되는 단점이 있는 반면, 타일 지도는 미리 저장된 이미지를 호출하면 되기 때문에 빠른 시간안에 지도를 서비스하는 장점이 있다(안재성 등, 2020). 현재 구글 맵과 OSM을 포함하여 대부분의 웹 GIS 서비스는 타일 지도를 활용하고 있다. 최근에는 인공 지능 모델과 데이터 분석을 통하여 웹 상에서 줌 레벨에 따라 지도화하는 시도가 이루어지고 있다. Zhu et al.(2024)은 줌 레벨을 변경할 때마다 웹에서 새로운 이미지를 생성하는 시간을 절약하기 위하여 GAN(Generative Adversarial Network)을 이용한 인공 지능 모델을 활용하여 지도 일반화를 자동화하여 지도 타일을 생성하였다. 또한 Li and Li(2024)는 데이터 밀도에 따라 지도 타일의 크기를 조절하는 적응형 방식을 제안하여 데이터 전송량에 따른 렌더링 속도를 향상시켰다.

타일 지도는 공간 데이터를 타일 단위로 분해하며, 그림 1과 같이 줌 레벨에 따라 타일의 개수를 정하여 피라미드 형태로 작성된다. OSM의 경우 줌 레벨 0에서는 타일이 1개이지만, 줌 레벨이 증가할 때마다 타일의 개수는 4배씩 증가한다. 따라서 줌 레벨이 n일 경우에는 2n×2n개의 타일이 필요하다. 타일 지도는 래스터 타일 지도와 벡터 타일 지도로 구분되며, 래스터 타일 지도는 이미지 형태의 타일을 사용하고, 벡터 타일 지도는 벡터 정보가 담긴 타일을 사용한다.

그림 1.

타일 지도의 개념
출처: 안재성 등(2020)

웹 GIS에서 벡터 타일 지도를 간단히 서비스하기 위한 형태가 PMTiles(Pyramid Map Tiles)이다. 이 형태는 수백만 개의 벡터 타일 파일을 하나의 단일 파일로 묶은 피라미드 형태의 데이터 저장 형태이다. PMTiles를 활용하면 수백만 개의 파일을 하나의 파일로 관리하기 때문에 별도의 지도 서버 없이도 서버에서 공간정보를 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한 중복된 타일 데이터를 제거하고 효과적인 압축 알고리듬을 활용하기 때문에 대규모의 지도 데이터를 서비스한다는 장점이 있다. 본 연구에서는 웹 GIS 서비스를 위한 공간정보를 PMTiles로 변환하고 줌 레벨이 대축척일 경우 이를 활용하여 공간정보를 서비스하도록 설계하였다.

3. 공간정보 웹 서비스 사례: 국가유산 공간정보 서비스

국가유산청에서는 2008년부터 국가유산 정보를 지도 정보와 결합한 공간정보 활용체계를 구축하여 서비스하고 있다. 국가유산에 대한 위치정보와 속성정보를 데이터베이스로 구축하고 인터넷을 통해 서비스함으로써 위치정보를 기반으로 문화유산 콘텐츠를 활용할 수 있도록 지원하고 있다. 국가유산 공간정보 시스템은 인터넷 홈페이지(https://gis-heritage.go.kr/)를 통하여 누구나 쉽게 서비스에 접근하고 공간정보를 이용할 수 있다. 또한 국가유산의 사진과 도면, 영상, 설명 등도 위치정보와 함께 제공하고 있어 국가유산에 대한 다양한 형태의 콘텐츠를 이용할 수 있다. 이 서비스는 국토교통부의 브이월드와 편집 지적도를 기본도로 하여 국가유산의 위치 정보와 주제도를 서비스하고 있다. 국가유산은 국가지정 유산과 시도지정 유산, 그리고 국가등록 유산과 시도등록 유산으로 구분된다. 이 중 국가지정 유산은 역사적, 예술적, 학술적, 경관적 가치가 큰 문화유산을 대상으로 국가에서 지정한 위원회에서 심의하여 선정된 국가 유산으로 흔히 알려진 국보와 보물 등이 이에 해당한다.

그림 2는 국가유산 공간유산 서비스의 사용예를 보여주고 있다. 그림 2(a)는 국가유산 공간정보 서비스의 초기 화면이다. 초기 화면에서 국가유산명을 입력하면 해당 국가유산이 위치한 공간정보가 결과로 나타난다. 그림 2(b)는 검색어로 “경복궁”을 입력하고, 국가유산으로 “경복궁 근정전”을 선택한 결과 나타난 지도이다. 그림과 같이 경복궁 근정전의 공간정보가 대축척으로 나타나며, 지도의 왼쪽에는 제목과 소재지, 유형분류, 지정일, 사진정보, 그리고 고시이력 등을 제공한다. 이와 같이 국가유산 공간정보 서비스에서는 국가지정 유산을 포함한 다양한 국가유산의 상세한 위치와 내용을 서비스하고 있다. 그러나 국가유산 공간정보 서비스에 나타난 지도의 줌 레벨을 소축척으로 축소했을 때는 상황은 고려하고 있지 않았다. 공간정보 서비스에서 지도축소를 선택하면 그림 2(c)와 같이 대축척에서 나타났던 폴리곤 형태의 국가유산 공간정보가 그대로 축소되어 나타난다. 이러한 지도에서는 각 국가유산의 정확한 위치는 표현되어 있지만, 국가유산의 공간적 분포 특성을 파악하기는 어렵다. 그림 2(d)는 국가유산 서비스를 더욱 축소했을 때의 화면이다. 그림과 같이 우리나라 시도단위 이상의 소축척으로 축소할 경우에는 국가유산 공간정보가 아예 사라지는 결과가 나타난다. 이와 같이 국가유산 공간정보 서비스는 대축척에서 국가유산의 상세한 정보는 제공하고 있으나 소축척에서 국가유산의 공간적 분포특성이 나타나지 않는다.

그림 2.

국가유산 공간정보 서비스의 주요 화면

국가유산 공간정보 서비스에서는 모든 국가유산의 위치를 폴리곤 형태의 공간정보로 제공하고 있다. 폴리곤 형태의 공간정보는 면적을 점유하고 있기 때문에 대축척 지도에서 상세한 위치와 영역을 표현할 때 효과적이다. 따라서 줌 레벨이 대축척 수준에서는 국가유산의 상세한 공간 점유 현황을 표현할 때 적합하다. 그러나 지리정보는 스케일에 따라 표현되는 효과가 다르다는 특징이 있다. 즉 대축척 지도에서는 상세한 위치를 표현하는 것이 중요하지만, 소축척 지도에서는 지리정보를 일반화하여 전반적인 공간 분포나 현황을 표현하는 것이 효과적이다. Ku and Choi(2025)는 국가지정 문화유산을 대상으로 Python의 Folium 라이브러리를 이용하여 소축척의 국가 레벨에서 위치정보를 표현한 사례를 제시하였다(그림 3). 그림 3(a)는 국가지정 문화유산의 위치를 폴리곤 형태로 표현한 사례이다. 그림과 같이 폴리곤 형태의 공간정보를 소축척으로 표현할 경우 국가유산의 공간적 분포특성이 효과적으로 표현되지 않는다. 그림 3(b)는 국가지정 문화유산의 위치를 포인트로 표현한 사례이다. 국가유산의 위치를 포인트로 표현할 경우 국가유산의 공간적 분포특성을 어느정도 표현할 수 있으며, 특히 국가유산이 공간적으로 밀집된 지역을 표현할 수 있다. 그림 3(c)는 국가유산의 공간적 분포특성을 효과적으로 표현하기 위하여 클러스터 맵으로 표현한 사례이다. 클러스터 맵이란 포인트 형태의 지리정보를 거리에 따라 군집으로 묶은 후 군집된 포인트의 수로 표현한 지도이다. 클러스터 맵의 줌 레벨을 확대하면, 다시 확대된 상태에서 거리에 따른 군집을 형성하여 지도로 표현한다. 따라서 거리에 따른 국가유산의 공간적 분포특성을 효과적으로 표현할 수 있다. 그림 3(d)는 국가유산의 위치를 Heatmap 형태로 표현한 것이다. Heatmap은 지리정보의 공간적 밀도를 표현한 것으로 밀도가 높으면 빨간색의 군집으로 표현된다. 본 연구에서는 대축척에서는 폴리곤 형태의 공간정보를 기반으로 줌 레벨을 축소함에 따라 포인트 형태와 클러스터 맵으로 표현하도록 웹 서비스를 설계하고자 한다.

그림 3.

소축척에서 국가지정 문화유산의 지도 표현 예시
출처: Ku and Choi(2025)

III. 줌 레벨 기반 공간정보 서비스 설계 및 구축

1. 시스템 아키텍처

본 연구에서는 공간정보 웹 서비스의 줌 레벨에 따라 다른 형태의 지도로 표현하도록 시스템 아키텍처를 설계하였다. 기본적으로 폴리곤 형태의 공간정보 데이터는 벡터 타일을 기반으로 아키텍처를 설계하였으며, 소축척에서는 점 형태의 공간정보 데이터를 구축하였다. 또한 별도의 애플리케이션 서버와 맵 서버를 구축하지 않는 서버리스 공간정보 서비스를 구축하였다. 본 연구의 시스템 아키텍처는 그림 4와 같다. 그림과 같이 사용자는 플랫폼과 관계 없이 공간정보 서비스에 접근할 수 있으며, 공간정보 서비스는 별도의 웹 서버 없이 Github에서 제공하는 웹 서버 기능을 이용하였다. 공간정보 서비스에서 제공하는 콘텐츠는 폴리곤 형태의 벡터 데이터를 PMTiles로 변환하여 줌 레벨이 대축척일 경우 타일 지도의 형태로 서비스한다. 또한 별도의 포인트 데이터를 GeoJSON 형태로 구축하여 줌 레벨이 소축척일 경우에 점 데이터를 이용하여 지도를 렌더링하여 서비스하도록 설계하였다.

그림 4.

본 연구의 공간정보 웹 서비스 아키텍처

2. 데이터 구축

본 연구에서 사용되는 데이터 처리 과정은 그림 5와 같다. 그림과 같이 국가유산 공간정보 서비스에서 제공하는 데이터 개방 서비스를 통하여 국가지정 유산 데이터를 다운로드하여 사용하였다. 이 데이터는 Shape 파일로 구성되어 있으며, 좌표체계는 UTM-K 좌표계로 이루어져 있다. 공간정보 서비스를 위해서는 이 파일을 GeoJSON 파일의 형태로 변환하여야 한다. QGIS 소프트웨어를 이용하여 좌표계를 WGS84로 변환한 후, 이를 폴리곤 형태의 GeoJSON 파일로 변환하였다. 또한 점 형태의 데이터를 구축하기 위하여 각 폴리곤의 중심점을 추출한 후 속성정보를 부여하여 점 데이터를 제작한 후 이를 GeoJSON 파일로 변환하였다. 폴리곤 형태의 GeoJSON 파일은 리눅스 환경인 Ubuntu에서 Tippecanoe를 이용하여 PMTiles로 변환하였다. Mapbox에서 제작한 오픈소스 소프트웨어인 Tippecanoe는 데이터의 정밀도를 분석하여 GeoJSON 데이터를 타일 지도 행태로 변환한 후 하나의 파일로 작성하여 주는 도구이다. Ubuntu 환경에서 Tippecanoe의 구체적인 사용 예는 다음과 같다.

tippecanoe -zg –o output_tile.pmtiles —drop-densest-as-needed input_map.geojson

이러한 과정을 거쳐 작성한 PMTiles 파일과 점 형태의 GeoJSON 화일을 Github에 업로드하여 공간정보 서비스의 데이터로 활용하였다.

그림 5.

데이터 구축 과정

3. 줌 레벨별 지도 표현

본 연구에서는 줌 레벨을 저·중·고 3단계로 구분하고, 각 단계별로 객체 유형별로 데이터를 구축한 후 이를 이용하여 지도로 표현하고자 하였다. 본 연구에서 설정한 줌 레벨의 기준은 표 2와 같다. 표에서와 같이 줌 레벨이 13 초과일 경우에는 동 단위 이상의 대축척에 해당되며, 타일 지도의 형태로 가공한 PMTiles 파일을 이용한 폴리곤 형태로 서비스한다. 줌 레벨이 11에서 13 사이일 경우에는 시군구 단위의 중축척에 해당되며, GeoJSON 파일을 포인트 형태로 서비스한다. 줌 레벨이 11 미만일 경우 시도 단위 이상의 소축척에 해당되며, 포인트 형태의 GeoJSON 파일을 이용하여 클러스터 맵 형태로 서비스한다.

1) 대축척의 지도 표현

동 단위 이상의 대축척에서는 폴리곤 형태의 PMTiles 파일을 지도로 표현한다. PMTiles 파일은 폴리곤 형태의 지도 레이어로 구축하며, 레이어의 표현을 위한 줌 레벨의 최대값은 13으로 설정하였다. 즉 줌 레벨이 13보다 클 경우에만 폴리곤 형태의 지도가 표현된다. 본 연구에서는 지도의 가독성을 높이기 위해 데이터의 유형인 국가지정 유산 유형에 따라 국보(11), 보물(12), 사적(13), 사적 및 명승(14), 명승(15), 천연기념물(16), 국가민속문화유산(18)으로 구분하고 각각 고유의 색상으로 표현하였다. 이들 색상은 범례로 표현하여 사용자의 가독성을 제고하였다.

2) 중축척의 지도 표현

시군구 단위의 중축척에서는 점 형태의 GeoJSON 파일을 지도로 표현하였다. 중축척에서는 자세한 데이터의 모양보다는 점 형태로 표현함으로써 데이터의 위치와 공간 밀도를 시각적으로 표현하고자 하였다. 점 데이터의 경우에는 데이터의 유형을 구분하지 않고 하나의 점 심볼로 표현하기 때문에 별도의 범례는 표현하지 않는다. 그러나 점 데이터의 표현과정에서 거리가 인접한 데이터들이 중복되면 지도의 가독성이 현저히 떨어지게 된다. 따라서 줌 레벨이 더욱 축소되는 경우에는 이들을 군집으로 합친 클러스터 맵으로 표현하는 것이 적합하다.

3) 소축척의 지도 표현

시도 단위 이상의 소축척에서 점 데이터를 그대로 표현할 경우 점들이 중복되어 정확한 위치 표현이 어렵다. 따라서 이들 점 데이터들을 클러스터 맵 형태로 표현하였다. 클러스터 맵이란 그림 2(c)와 같이 거리가 인접한 일정 반경 이내의 점들을 하나의 대표 심볼인 클러스터로 변환하고, 그 내부에 점의 개수를 숫자로 표현한 것이다. 클러스터 맵은 지도의 줌 레벨에 따라 클러스터로 표현하기 위한 반경이 실시간으로 계산되어 동적으로 표현한다는 장점이 있다. 또한 클러스터 내의 데이터가 많을 경우에는 클러스터의 크기와 색상을 조절하여 사용자의 가독성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 줌 레벨이 11 미만의 소축척일 경우 점들을 군집화한 클러스터 맵의 형태로 표현하였다.

Ⅳ. 국가지정 유산 공간정보 서비스의 구현 및 평가

1. 국가지정 유산 공간정보 서비스 설계

국가유산 공간정보 서비스에서 제공하는 국가지정 유산 데이터를 가공하여 공간정보 서비스를 위한 데이터를 구축하고, 이를 웹으로 서비스하기 위하여 HTML과 자바스크립트 프로그래밍을 작성하였다. 공간정보 서비스는 기본적으로 index.html 파일을 구동하여 이루어지며, HTML 파일의 내부에는 데이터 로딩과 줌 레벨에 따른 지도 표현 방법을 자바스크립트로 구현하였다. 또한 OpenStreetMap(OSM)에서 제공하는 레이어를 지도 배경으로 사용하였다.

국가지정 유산 공간정보 서비스를 위한 자바스크립트 프로그램에는 데이터 로딩 부분, 지도 표현 부분, 지도 검색 부분으로 구성되어 있다. 데이터 로딩 부분에는 PMTiles 파일과 GeoJSON 화일을 불러들이는 과정이 포함된다. 지도 표현 부분에는 클러스터 맵과 포인트, 그리고 폴리곤 형태의 지도를 표현하기 위해 각각의 레이어를 추가한다. 이때 각 레이어에는 최대 줌 레벨(maxzoom) 또는 최소 줌 레벨(minzoom)을 지정하여, 줌 레벨에 따라 각각의 레이어를 자동으로 표현할 수 있도록 하였다. 예를 들어 폴리곤 형태의 지도는 minzoom을 13으로 설정하였으며, 포인트 형태의 지도는 maxzoom을 13으로 설정하였다. 또한 지도의 범례는 줌 레벨 13까지만 나타내도록 하였다. 그밖에 동적으로 줌 레벨을 표현하기 위해 소축척에서 원 모양의 클러스터를 클릭하면 줌 레벨을 확대하여 표현되도록 하였다. 지도 검색 부분은 사용자가 특정 문화유산 이름을 입력하거나 화면에서 문화유산을 클릭할 경우 해당 문화유산을 검색하여 그 결과를 알려주는 기능이 포함된다. 화면의 왼쪽 상단에 있는 검색창에서 문화유산명을 입력하면 해당 문화유산을 검색하여 그 문화유산이 화면에 나타나도록 줌 레벨을 조정한다. 또한 화면에서 폴리곤 또는 점 형태의 문화유산을 클릭하면 해당 문화유산의 속성 정보를 화면에 출력하는 기능도 구현하였다.

이와 같이 국가지정 유산 데이터를 이용하여 줌 레벨에 따른 레이어 표현 방법을 적용하고 이를 공간정보 웹 서비스로 구현하였다.

2. 국가지정 유산 공간정보 서비스의 지도 표현 결과

본 연구에서는 줌 레벨에 따라 지도 표현이 다르게 표현되도록 프로그램을 설계하고 이를 구현하였다. 국가지정 유산 데이터를 이용하여 PMTiles 파일과 점 형태의 GeoJSON 파일을 구축한 후 웹 서비스 과정에서 줌 레벨에 따라 적절한 형태의 지도로 표현하였다. 본 연구에서 개발한 공간정보 서비스의 화면은 그림 6과 같다. 그림 6(a)는 줌 레벨 13 초과의 대축척에서의 지도 표현 결과이다. 그림과 같이 국가지정 유산의 위치와 형태를 폴리곤의 형태로 표현하고 있으며, 국가지정 유산의 유형에 따라 다른 심볼을 부여하여 표현하고 있다. 화면 우측 아래에는 범례를 배치하여 각 심볼의 의미를 파악할 수 있으며, 각 범례의 왼쪽에 위치한 체크박스를 이용하여 특정 유형의 국가지정 유산(예를 들어 국보와 보물만)을 표현할 수도 있다.

그림 6.

국가지정 유산 공간정보 서비스 화면 예시

그림 6(b)는 줌 레벨 11에서 13 사이의 중축척에서의 지도 표현 결과이다. 줌 레벨이 13 이하로 축소되면 폴리곤 형태의 국가지정 유산 데이터는 점 형태로 변환되어 표현된다. 점 형태의 경우 국가지정 유산의 유형을 구분하지 않으므로 범례는 자동으로 사라진다. 줌 레벨이 축소됨에 따라 국가지정 유산 데이터는 그 위치만 표현되고, 점들의 위치와 밀도를 이용하여 공간적 분포 특성을 파악할 수 있다. 그림 6(c)는 줌 레벨 11 미만 소축척에서의 지도 표현 결과이다. 그림과 같이 인접한 점 사상들은 군집되어 클러스터 맵 형태로 표현된다. 클러스터 맵은 줌 레벨이 변화할 때마다 인접한 점 사상과 군집으로 합쳐지면서 동적으로 클러스터 맵이 생성된다. 각 클러스터에는 하위 데이터의 개수가 표현되어 있으며, 데이터의 개수에 따라 클러스터의 크기와 색상이 다르게 표현되고 있다. 공간정보 웹 서비스에서 클러스터를 클릭하면 줌 레벨이 확대되면서 하위 클러스터로 분할하여 표현된다.

본 연구에서 개발한 국가지정 유산 공간정보 서비스에서는 문화유산의 검색 기능도 함께 구현하였다. 화면 왼쪽 상단에 위치한 검색창에서 문화유산명을 입력하면 해당 문화유산을 검색하여 화면으로 출력하는 기능을 갖추고 있다. 그림 6(d)는 문화유산을 검색하였을 때의 결과 화면이다. 검색창에서 “경복궁”을 입력하면, “경복궁”이라는 키워드가 포함된 문화유산명이 목록으로 나타나며, 이 중에서 “경복궁 경회루”를 선택하면 해당 문화유산이 화면에 나타나도록 줌 레벨이 조정되어 표현된다. 또한 지도에서 경복궁 근정전에 해당하는 위치를 클릭하면 경복궁 근정전의 속성 정보와 함께 구글 검색 결과도 링크로 서비스하고 있다. 이와 같이 본 연구에서 개발한 국가지정 유산 공간정보 서비스는 줌 레벨별 축척에 따른 다양한 지도 표현과 함께 국가지정 유산에 대한 다양한 검색 기능을 함께 구현하였다.

3. 국가지정 유산 공간정보 서비스 평가 및 의의

공간정보 서비스를 구현하여 실험한 결과 줌 레벨의 변화에 따라 지도를 렌더링하는 과정이 신속하게 이루어지고 있으며, 공간정보 서비스로 표현하고자 하는 데이터 역시 효과적으로 표현되고 있다. 각각의 줌 레벨에 따른 지도 표현 결과도 사용자의 가독성을 고려하여 정보 전달이 이루어지도록 하였다. 또한 해당 서비스를 스마트폰 등 모바일 환경에서 접속한 결과 데스크탑 환경에서의 접속 결과와 동일하게 지도로 표현된다는 점을 확인하였다.

본 연구에서는 국가지정 유산만을 공간정보 서비스로 구현하여, 국가유산 공간정보 서비스에서 제공하는 서비스의 일부만을 구현하였다. 향후 국가유산 공간정보 서비스에서 제공하는 모든 데이터를 활용한다면 본 연구의 결과를 보다 확장할 수 있다. 또한 국가지정 유산 데이터 뿐만 아니라 웹 GIS를 이용하여 공간정보를 제공하는 다른 서비스에서도 대축척에서의 공간정보 제공뿐만 아니라 소축척에서 공간적 분포 특성을 표현하는 서비스를 제공할 수 있는 계기가 되기를 기대한다.

V. 결론

본 연구는 공간정보 웹서비스에서 대축척 중심으로 콘텐츠를 제공하는 기능을 보완하여 소축척에서도 콘텐츠의 공간분포 현황을 사용자에게 다양한 형태로 전달할 수 있도록 줌 레벨에 따른 지도 표현 기법을 분석하고, 효율적인 표현 방안을 제안하였다. 공간정보 웹 서비스의 사례로 국가유산 공간정보 서비스를 분석하고, 국가지정 유산 데이터를 사례로 줌 레벨에 따라 다양한 형태의 지도로 표현하는 공간정보 웹 서비스를 개발하고 구현하였다.

본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간정보는 축척에 따라 그 모양과 표현 형태가 다르게 나타나는 특성을 가지고 있기 때문에 공간정보를 웹 서비스하는 과정에서도 축척에 따른 콘텐츠의 표현 방법을 고려하여야 한다. 공간정보는 대축척에서 상세한 표현뿐만 아니라 소축척에서도 콘텐츠의 공간분포 특성을 효과적으로 표현할 수 있도록 줌 레벨에 따른 공간정보 서비스가 필요하다. 둘째, 공간정보 서비스로 표현할 데이터를 축척에 따라 각각 타일 기반 데이터와 점 형태의 데이터로 구축하고 줌 레벨에 따라 다른 지도 표현이 이루어지도록 웹 서비스를 설계하고 구현하여, 줌 레벨에 따른 지도 표현이 가능함을 확인하였다. 국가지정 유산 데이터를 이용하여 공간정보 서비스를 구현한 결과 줌 레벨에 따라 국가지정 유산 데이터를 다양한 형태로 표현할 수 있었다. 셋째 국가지정 유산 데이터를 이용하여 공간정보 서비스를 구현하고 실험한 결과 줌 레벨의 변화에 따라 국가지정 유산 데이터를 적절한 형태의 지도로 표현할 수 있었으며, 이러한 과정이 동적으로 수행되어 실시간으로 지도 표현이 가능하였다. 웹 서비스 과정에서 작동 시간이나 성능 측면에서 효과적으로 웹 서비스가 가능하였으며, 사용자 입장에서도 줌 레벨에 따라 데이터의 위치와 공간적 분포 특성을 효과적으로 파악할 수 있었다.

본 연구에서는 공간정보 웹 서비스에서 제공하는 콘텐츠를 줌 레벨에 따라 적절한 형태의 지도로 표현하도록 설계하여 구현하였다. 국가지정 유산 데이터를 이용하여 공간정보 서비스를 구현한 결과 줌 레벨에 따라 지도 표현 방법을 개선하여 사용자의 가독성을 향상시켰다. 본 연구의 결과를 확장하기 위해서는 국가지정 유산 데이터뿐만 아니라 보다 다양하고 큰 규모의 데이터에 적용할 필요가 있다. 특히 최근 급속도로 증가하고 있는 다양한 빅데이터의 지도화 과정에서 줌 레벨에 따른 표현 방법을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과를 활용하여 공간정보 웹 서비스 상에서 보다 다양한 형태의 콘텐츠 표현 방법이 개발될 수 있기를 기대한다.