실시간 알림 시스템: 침식 임계치 도달 시 통보 설계

1. 개요 및 시스템 목표 설계

키워드: 실시간알림, 시스템목표
실시간 알림 시스템은 해안 침식 모니터링에서 침식 임계치 도달 시 즉각적인 실시간알림을 제공하여 피해를 최소화하는 것이 목적입니다. 본 시스템의 주요 시스템목표는 ①침식 임계치(Δh≥10cm, ΔV≥5m³)가 감지된 즉시 ②1초 이내에 알림 트리거 ③SMS·이메일·모바일 푸시 3채널로 동시 전송 ④알림 성공률 99.5% 이상 달성입니다. 또한 ⑤오탐(False Alarm) 예약률 1% 미만 유지, ⑥알림 지연(latency) 평균 500ms 이하, ⑦시스템 가용성 99.9% 이상을 SLA(Service Level Agreement)로 규정합니다. 이 목표를 달성하기 위해 모니터링 데이터 수집, 임계치 판단, 메시지 전송, 수신 로그 관리의 네 가지 핵심 모듈로 아키텍처를 구성합니다.

 

2. 모니터링 데이터 파이프라인 및 임계치 감지

 

키워드: 데이터파이프라인, 임계치감지
실시간 모니터링을 위해 드론·위성·해양센서로부터 전처리된 침식량(ΔV, m³)·높이변화(Δh, cm) 데이터를 데이터파이프라인으로 수집합니다. 데이터는 Kafka 토픽에 publish되며, Kafka Streams 또는 Apache Flink를 이용해 1초 단위 스트리밍 집계(슬라이딩 윈도우 10초) 후 Redis 인메모리 DB에 캐시합니다. 임계치감지 모듈은 Redis에서 최신 Δh·ΔV 값을 조회해 Δh≥10cm 또는 ΔV≥5m³ 조건을 만족하면 알림 이벤트를 생성합니다. 이벤트 생성 시점은 데이터 수신 후 200ms 이내이며, 임계치 검출 알고리즘은 평활화 필터(이동평균 3포인트)와 히스테리시스(Δh 임계치 재감지 대기 30초) 로직을 적용해 노이즈에 의한 오탐을 0.5% 이하로 억제합니다.

 

3. 알림 채널 통합 및 전송 로직

 

키워드: 알림채널, 전송로직
알림 이벤트는 알림채널 통합 모듈로 전달되어 SMS·이메일·모바일 푸시 서비스를 동시 호출합니다. SMS 전송은 Twilio API를 사용하며, 발송 성공율 99.8% 확보를 위해 최대 3회 재시도(backoff 2초) 로직을 적용합니다. 이메일 전송은 SendGrid SMTP로 처리하고, 메일당 최대 10MB 첨부(CSV 리포트 포함)를 지원하며, 전송 지연(latency) 평균은 300ms 이하입니다. 모바일 푸시는 Firebase Cloud Messaging(FCM)을 통해 디바이스 토큰별로 priority=high 옵션을 설정해 200ms 이내 푸시 알림을 보장합니다. 전송 로직은 비동기 메시지 큐(RabbitMQ) 기반으로 분리하여, 채널별 과부하 상황에서도 지연이 1초 이상 발생하지 않도록 오토스케일링 정책을 적용하며, 채널별 전송 로그(전송시간·결과코드)를 Elasticsearch에 저장해 Kibana로 실시간 모니터링합니다.

 

4. 운영관리 및 성능검증

 

키워드: 운영관리, 성능검증
안정적 운영관리를 위해 Prometheus로 시스템 메트릭(CPU 사용률 60% 이하, 메모리 70% 이하, 큐 대기 메시지 수 100개 이하)을 수집하고, Grafana 알람 임계값(CPU ≥80%, 응답 오류율 ≥0.5%, 메시지 재시도율 ≥2%)을 초과 시 PagerDuty로 24×7 on‐call 팀에 자동 통보합니다. 성능검증을 위해 분기별 부하 테스트(JMeter 시나리오: 동시 사용자 200명·초당 이벤트 50건)로 알림 지연 및 성공률을 검증하며, 테스트 결과가 SLA 미달 시 7일 이내 용량 확장 및 코드 최적화를 수행합니다. 또한 월단위 검토 회의에서 알림 오탐률·누락률·지연 통계(평균 지연 450ms, 오탐 0.4%, 누락 0.1%)를 분석하고, 운영 로그를 기반으로 알림 정책(임계치·히스테리시스·채널 우선순위)을 주기적으로 조정해 시스템 신뢰도를 지속 개선합니다. 이러한 통합 설계를 통해 침식 임계치 도달 시 99.5% 이상의 정확하고 빠른 실시간 알림 시스템을 완성할 수 있습니다.