인텔 드론 시스템으로, 세계 문화유산 보존 작업 혁신 추구

팔콘 8+ 시스템을 활용한 수원 화성 화홍문 문화유산 보존 사례

08 Oct 2018  l  Posted in CCTV News

최근 유산을 있는 그대로 보존하는 옛 방식뿐만 아니라 파괴나 훼손에 대비해 미래 복원이나 대체 복원을 위한 디지털 문화유산 기술이 각광받고 있다. 인류 최초의 장식동굴로 평가받는 쇼베 동굴을 최대한 원형에 가깝게 디지털화한 기술이 대표적 사례이다. 인텔의 드론 기술은 사람의 접근이 쉽지 않거나 접근 자체가 위험한 문화유산을 대상으로 수천 장의 고해상도 이미지 촬영을 수행할 뿐만 아니라, 이후 보다 정밀한 조사를 위해 문화유산의 현재 상태를 3D 디지털화하여 해당 문화유산의 보존에 기여한다.​

대한민국 수도 서울과 가까운 도시인 수원에 위치한 수원 화성은 한국의 건축과 역사를 동시에 보여 주는 훌륭한 사례이다. 1796년 조선 왕조 시대에 완공된 수원 화성은 18세기의 군사용 건축 기술을 대표하는 건축물로, 당시 유럽과 동아시아의 가장 훌륭한 과학적 아이디어들에 기반하여 지어졌다. 한국 역사와 문화의 중요한 상징물로 자리 잡고 있는 수원 화성은 1997년 유네스코 세계 문화유산에 지정되었다. 화홍문은 수원 화성 전체를 관통하는 수원천 북쪽에 위치한 약 20미터 높이의 건축물로, 위로는 수원 화성을 지켜 주는 화포 라인 전체를 감싸는 화려한 구조물로 이루어져 있으며 아래로는 물이 흐를 수 있도록 해 주는 일곱 개의 아치를 갖추고 있다.​

Challenge: 큰 비용 드는 점검 수행​

수원 화성 대문들에 대한 시각적 점검을 수행하는 일은 본래 큰 비용을 들이는 일이었을 뿐만 아니라 많은 기술과 인력 자원을 필요로 하는 작업이었다. 특히 통상적인 유지/보수 작업은 물론, 해당 구조물들에 대한 세심한 조사와 역설계가 이루어져야 하는데, 그래야 손상의 적절한 평가와 해당 구조물에 대한 재구축이 가능하기 때문이다. 마침 수원 문화유산 보존, 관리 부서는 인텔의 드론 기술을 활용한 문화유산 보존 평가와 같은 새로운 기법을 받아들일 준비가 되어 있었다.​

Solution: 인텔 팔콘 8+ 드론 시스템 활용​

인텔의 전략적 파트너 회사인 드론아이디(DRONEID)는 36메가픽셀 소니 A7R(Sony A7R) 카메라를 탑재한 인텔 팔콘 8+(Intel Falcon 8+) 드론 시스템을 활용, 2시간에 걸쳐 수원 화성 화홍문에 대한 조사와 점검 수행에 성공했다.

이 때, 인텔 미션 컨트롤(Intel Mission Control) 소프트웨어를 활용하여 총 15회의 자동 비행 계획이 수립되었고, 실제 비행에는 전체 2시간이 소요되었다. 인텔 팔콘 8+ 드론은 이러한 비행을 통해 약 2200개의 이미지를 생성하였는데, 사람이 직접 찍은 화홍문 건축물의 내부 사진 400장에 의해 보완되었다. 후처리 과정에서는 외부와 내부의 명부와 암부 차이를 동일한 톤으로 보정하였고, 이렇게 보정된 이미지들은 사진측량 후처리 과정을 거쳐 3D 포인트 클라우드, 삼각 측량된 3D 모델, 그리고 구조물 상 각기 다른 면에 대한 2D 정사모자익(Orthomosaic) 영상으로 생성되었다. 

이렇듯 인텔 팔콘 8+ 드론을 활용한 점검을 수행함으로써, 기존의 방법과 비교해 엄청난 시간과 비용 절감이 가능했음은 물론 훨씬 더 정확하고 세밀한 디지털 모델의 구축이 가능했다. 이 밖에도, 수원 문화유산 보존, 관리 부서는 드론 시스템으로 구축된 수원 화홍문의 3D 모델을 활용하여 관광객들을 위한 가상현실(VR) 관람 콘텐츠로 제공하기도 하였다.

이제부터 보존 팀은 이번 프로젝트를 통해 생성된 2D 정사영상과 3D 모델들을 기반으로 화홍문의 상태를 더욱 빠르고 적절하게 평가할 수 있게 되었다. 또한, 드론이 제공한 데이터를 기반으로 문서화된 화홍문의 현재 상태에 대한 정보는 향후 구조물에 대한 지속적인 모니터링과 정말 필요한 부분에 대한 조치를 가능하게 함으로써 앞으로 더욱 스마트한 유지보수를 가능하게 할 전망이다.

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