[공학저널 전찬민 기자] 

기존 공간정보 취득 시 다양한 방식이 사용됐지만, 저비용·고효율의 3D 공간정보 취득을 위해 최근에는 드론을 이용한 항측 방식이 주로 사용되고 있다.

특히 드론 항측 방식 중 무인기(UAV) 항측 방식은 유인 드론 항측에 비해 약 80% 가량 품셈이 적게 소요되기 때문에 국내 3D 공간정보생성 분야에서는 대부분 UAV를 이용한 공간정보 구축 방식을 선호하고 있다.

UAV는 미리 설정된 비행경로를 입력하면 위치와 고도, 약속된 카메라 중복도에 따라서 비행하며 드론에 부착된 카메라로 지형을 촬영하는 방식이다. 특정 무인기를 지원하는 경로설정 프로그램에서 사용자가 설정한 비행경로를 드론에 입력하게 되는데, 이때 대부분 항측 전문가의 경험과 노하우에 따라 경로가 설정된다.

하지만 드론 경로는 공간정보를 효율적으로 촬영하기 위한 목적뿐만 아니라 건물과의 충돌 사고를 고려한 안전한 비행경로를 설정해야 한다. 이 때문에 드론 운용자는 한 번의 비행에서 데이터 누락을 최소화하기 위해 과도한 중복도 설정을 통해 필요 이상의 데이터를 취득하고 모델링 파트도 데이터를 전달하는 등 오히려 효율이 매우 낮은 실정이다.

이러한 한계를 극복하고자 최근 실제 비행 전 시뮬레이션을 통해 객관적이면서 가시적인 분석이 가능한 ‘UAV 3D 시뮬레이터 기술’이 개발됐다.

이 기술의 대표기능은 폐색 영역 분석 알고리즘, 시뮬레이터 미리보기 뷰어, 자동 경로설정, 폐색 영역 표출 기능설정 기능으로, 경로를 3D로 표현해 비행 과정을 시뮬레이션하고 설정된 경로로 비행했을 때 획득한 촬영 결과물을 직관적으로 미리 볼 수 있는 것이 특징이다.

또한 기존에 주로 사용되는 정사 촬영(Nadir) 방식의 경로 제공 방식에서 고품질의 공간정보 생성을 위한 측면 촬영(Oblique) 경로를 생성하고, 설정된 경로대로 비행했을 때의 폐색 영역을 시각화해 경로를 수정·보완할 수 있는 기능도 차별점으로 꼽힌다.

이러한 시뮬레이터의 주요 기술인 폐색 영역 검출 모듈은 드론 경로설정에 따라 가상 비행을 하며 드론에 탑재된 카메라가 촬영 대상을 완벽하게 커버하는 경로인지, 폐색 영역이 어느 부분인지를 시각화하는 기능이다.

국내 최초로 개발된 폐색 영역 검출 알고리즘을 통해 촬영 중복률, 폐색률, 카메라의 주점 지시선과 촬영 대상이 맞닿은 지점까지 상세하게 시각화함으로써 드론 운용자에게 현실적인 드론 시뮬레이션을 제공하고 있다.

또한 촬영 대상 건물에 대해 드론의 항로를 결정하는 요소들을 입력하면 3D 화면으로 드론 경로를 미리 확인하고 웨이포인트(WAYPOINT)를 산출할 수 있다.

UAV 카메라 미리보기 기능 또한 기존에는 없던 기술로, 비행경로에 따라 드론이 촬영하는 영상을 뷰어를 통해 사전에 직접적으로 확인하는 기능을 최초로 적용해 비행 전 촬영 결과물을 미리 확인할 수 있는 것이 장점이다.

무엇보다 산출된 데이터를 포인트 클라우드 모델로 업로드하기 때문에 영상 취득결과를 최단 시간에 확인할 수 있으며 모델링 작업 이전 포인트 클라우드 데이터 업로드도 수 십분 이내에 가능하다. 더불어 건물 객체 단위 업로드로, 비행 결과물 레이어화를 통해 도심 단위 안정적 업로드가 가능한 것도 장점으로 꼽히고 있다.

GIS 기반 CCTV 관제·모니터링 시스템 개발 전문기업인 ㈜지오멕스소프트가 개발한 이 기술은 무인기 항측 시 기존 항측 방법과 달리 모델링 단계에서의 효율성을 제고한다는 점에서 높게 평가받고 있다.

현재 지오멕스소프트는 이러한 기술을 기반으로 ‘수요처 맞춤형 실감형 3D 공간정보 갱신 및 활용지원 기술개발’ 과제에 참여하고 있다.

지오멕스소프트 전경미 부소장(사진)은 “UAV 3D 시뮬레이터를 개발하기 위해서는 GIS 프로그램 개발 전문성과 드론 항측, 모델링 분야에서 필요로 하는 공간정보에 대한 전문 기술력이 필요하고, 지오멕스소프트는 그 모든 것을 갖췄다고 생각한다”며 “대내외적으로 저비용 고효율의 공간정보 생성 지원 분야에 적합하다고 기술력을 인정받아 연구과제에 참여하게 됐다”고 설명했다.

그는 이어 “UAV 3D 시뮬레이터의 시장진입을 위한 GS, NET 같은 성능과 품질 인증을 위한 제품화 준비를 진행 중”이라며 “프로그램 구매 방식보다는 사용자의 관점에서 필요한 시기에 적절하게 사용할 수 있도록 구독형 라이센스 방식으로 시장에 배포할 계획으로, B2C, B2B와 드론 교육기관 등 배포 대상의 특성에 따라 기능과 배포정책을 유연하게 책정할 예정”이라고 덧붙였다.

한편, 지오멕스소프트는 오랜 기간 GIS엔진, 공공분야 시스템, ICT 재난안전 관제시스템, GIS 기반 융복합 등 혁신적인 기술을 상용화해왔다.

자체기술로 개발한 GIS엔진·공간정보솔루션은 OGC 국제표준 인증과 GS 인증 등을 획득해 대내외적으로 그 기술력을 인정받았으며, 지난 2018년에는 자체 개발한 스마트시티 통합플랫폼 제품인 ‘XEUS PLATFORM’이 TTA(한국정보통신기술협회)로부터 기술력을 인증받기도 했다.

이에 따라 지오멕스소프트의 전국 108개 지자체 스마트시티 통합플랫폼 기반구축 사업의 참여율은 70% 이상으로 새로운 물리 보안 시장을 통해 지속적인 성장을 기록하고 있으며, 스마트시티 통합플랫폼과 더불어 인프라 통합·연계를 통한 효율적인 관제 기능을 지원하는 3D 기반의 시설물 모니터링, 지능형 물리 보안 관제 솔루션, 재난 플랫폼 시장으로 사업 영역을 확대할 전망이다.

출처 : 공학저널(http://www.engjournal.co.kr)