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고성능 드론과 우수한 영상처리 기술로 보다 빠르고 정확한 3차원 데이터 구축 솔루션
신태섭 기자  |  tss79@naver.com
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승인 2022.09.26  13:58:28
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▲ [사진 = 시스테크]

드론산업이 빠르게 진화하고 성장하고 있다. 작년 말 우리나라 정부는 드론산업 육성을 위해 2025년까지 1조원을 투입한다고 밝혔다. 드론 시장의 생태계를 보면 부품생산과 제작 분야, 그리고 활용분야로 구분을 지을 수 있는데, 현재 국내 드론시장 생태계는 제작 분야에 더욱 치우쳐 있다.

‘구슬이 서말이라도 꿰어야 보배’라는 말이 있다. 경쟁력 높은 좋은 기술력이 있더라도 상용화되지 못한다면 결국은 무용지물이라는 뜻이다. 현재 시점에서 바라볼 때 드론 산업의 육성을 위한 올바른 방향은 상업 시장에서의 드론의 활용도를 높이는 것이다. 실제로 드론을 활용하는 서비스 산업이 다양한 방향으로 시도가 되고 있는데, 가장 빠른 움직임을 보이는 분야가 공공분야다. 항공촬영을 기반으로 한 도심 데이터맵 제작, 농업, 해양환경, 토목 등 다양한 공공 데이터로 활용이 되고 있으며, 여러 IoT 기술과 결합할 경우 그 활용도가 더욱 무궁무진할 것으로 예상이 된다. 이처럼 다양한 분야에서 드론의 활용도에 대한 기대감이 점차 높아지고 있는 가운데, 획기적인 성능의 드론을 개발해 ‘고정밀 3차원 모델링 데이터 구축 서비스’를 선보인 ‘㈜시스테크(대표 박성진)’가 업계에서 폭발적인 주목을 받고 있다.

 

   
▲ [사진 = 시스테크]


고성능 드론과 각종 영상처리 기술을 활용, 빠르고 정확한 3차원 데이터 구축 솔루션 제공

10,000헥타르(ha) 면적 하루에 촬영, 경기도 시흥시 도심전체를 50분이면 고정밀 영상 획득

정부 및 지자체, 공공기관에서 드론을 활용하여 공공정책을 수행하고 이를 기반으로 하는 공공서비스를 본격적으로 추진해나가고 있다. 해안정보 관측 및 취득 국토 지형조사, 지적재조사 등의 정보취득을 위한 드론응용과 취득한 정보를 데이터로 확보하여 다양한 정책수행과 공공서비스에 활용하고, 정부의 재산권을 지켜나가기 위함이다.

㈜시스테크는 광대역 고정밀 3차원 데이터 전문 기업으로 드론 촬영을 기반으로 각종 지형정보를 담은 데이터맵을 제작하고 있다. ㈜시스테크는 다양한 국책사업과 R&D 사업을 진행하며 기술력을 입증 받았으며, 고성능 드론과 각종 영상처리 기술을 활용하여 보다 빠르고 정확한 3차원 데이터 구축 솔루션을 제공한다는 것이 ㈜시스테크의 가장 큰 장점이다.

이곳에서는 자체개발한 뛰어난 성능의 다양한 드론을 확보하고 있다. 2종류의 멀티콥터와 수직이착륙기를 개발하였는데, 주력제품인 고정익기 ‘K-Mapper F1’은 1회 3시간까지 비행이 가능하며, 최장 비행거리가 150km에 달해 1회 비행만으로 약 30k㎡의 면적에 대한 촬영이 가능하다. 현재 ㈜시스테크에서는 ‘K-Mapper F1’ 10대를 자체 제작하여 운용중이다.

일반적인 멀티콥터 드론의 경우 비행시간이 50분 정도이며, 비행거리도 짧기 때문에 1회 비행으로 최대 2.5k㎡의 면적에 대한 촬영이 가능하다. ㈜시스테크의 드론과 성능의 차이를 수치로 비교해보면 K-Mapper F1 드론 1대가 일반 드론 약 60대 정도의 역할을 하는 것이다. ㈜시스테크 박성진 대표는 “당사에서 4대의 고정익기 드론을 함께 사용하면 10,000헥타르(ha) 면적을 하루면 모두 촬영할 수 있다. 경기도 시흥시 도심 전체는 50분 정도면 고정밀의 영상 획득이 가능하고, 그 데이터로 프로세싱을 하면 2일 내에 3차원 데이터로 만들 수 있다”고 언급했다.

 

   
▲ [사진 = 시스테크]

서부내륙 고속도로, 안성IC건설 공구, 소나무재선충 예찰사업, 월동배추 재배면적조사 등 각종 조사사업에 참여하여 우수한 기술력과 높은 활용도 입증

2021년에는 고정익기 ‘K-Mapper F1’ 4대를 동시 투입하여 익산에서 평택을 잇는 서부내륙 고속도로 150km 전 구간에 대한 영상데이터와 지도를 5일 만에 완벽하게 구축하였으며, ‘대구외부순환고속도로’ 건설현장과 ‘안성IC건설 공구’의 영상데이터 구축 사업에 참여하여 우수한 기술력을 인정받았다. 또한 태백삼척 산악지역의 고랭지작물 재배지 면적조사 사업에 참여하였으며, 대관령 터널이 위치한 제왕산, 능경봉, 오봉저수지 부근 산림지역에 대한 5cm급 고해상도 2D, 3D 영상 데이터를 구축하여 산림 이산화탄소 배출량 분석 및 수종 분석을 위한 영상데이터도 구축하였다. 이 사업을 위해 K-Mapper이 3회 비행하여 15,000 여 장의 데이터를 취득, 3차원 영상 데이터를 구축하였다.

이밖에도 한국임업진흥원에서 주관하는 소나무재선충 무인항공기 예찰사업과 해남군 월동배추 재배면적조사 등 각종 조사사업에 참여하였으며, 여러 대의 드론을 활용하여 빠른 촬영과 맵 제작이 가능하기에 조수간만의 차가 심한 서해안의 해안선도 정확하게 측정이 가능하다.

 


복잡한 도심도 빠르고 정교한 데이터맵 구축 가능, 서울시 강남구도 3일이면 결과값 도출

㈜시스테크에서는 드론으로 촬영한 데이터를 3D모델로 프로세싱하는 시간도 획기적으로 단축시켰다. 드론에 장착된 카메라의 위치와 움직이는 자세를 제어할 수 있기 때문에 보다 정확한 데이터를 얻을 수 있고, 촬영된 사진과 영상 중에서 색상이 잘못 되었거나 일정 수준의 정확도에 미치지 못하는 데이터는 자체적으로 걸러주기 때문에 획득한 영상을 3D로 모델로 빠르고 정확하게 구축할 수 있는 것이다. 여기에 기존의 60대 분량의 드론에서 촬영하는 양을 1대로 촬영하기에 오버랩을 하는 과정도 필요 없어 3D 프로레싱 처리시간이 더욱 단축되었다. 박 대표는 “당사에서는 특별한 전처리 기술을 통해 후처리를 최소화하고, 필요한 영상만 찾아서 3D로 프로세싱 하기 때문에 영상처리가 상당히 빠르다. 즉 우수한 데이터 취득기술과 영상 전처리 기술이 우리 솔루션의 핵심 기술이라고 볼 수 있다. 당사의 솔루션은 복잡한 도심에서 매우 정교한 데이터맵 구축이 가능하며, 서울시 강남구를 기준으로 하면 2~3일이면 그 결과값을 얻을 수 있다”고 언급했다.

 


간판에 글자까지 뚜렷이 보이는 고정밀 해상도, 건물높이와 건물과 건물 사이 거리까지 도출

건물의 주변상황은 물론 층별 일조권까지 확인 가능할 정도로 정교해

이전에도 항공기나 드론으로 촬영하는 방법은 있었다. 하지만 ㈜시스테크의 기술은 기존 기술과 뚜렷한 차별점을 가지고 있다. 기존에는 항공이나 드론으로 여러 차례 촬영을 한 뒤 건물 하나하나를 다 개별적으로 만들어서 합쳤다면, 이곳의 솔루션은 광대역 지역을 2시간 내에 드론으로 촬영하고 한 번에 3D 모델로 만든다. 경기도 시흥시와 서울시 강남구 같은 경우 1시간 30분 정도면 고정밀 영상 획득이 가능하고, 그 데이터로 2일 정도 프로세싱하면 3차원 데이터로 만들 수 있다.

기존에 정부에서 제공하는 대표적인 3차원 데이터맵은 서울시에서 제작한 에스맵(SMAP)과 국토교통부에서 제공하는 브이월드(V-World)가 있다. 모두 항공기에서 촬영한 사진에 사람이 직접 건물의 외곽을 하나하나 붙여서 만드는 방식으로, 데이터가 무겁지 않기에 누구나 쉽게 열어볼 수 있다는 장점이 있지만, 실감형 방식이 아니기에 실감 이미지인 시스테크 3차원 실제 영상과 비교하여 자연스럽지 못하다. 또한 제작비용이 상대적으로 비싸다는 것과 수작업으로 해야 하기 때문에 구축시간이 오래 걸린다는 단점이 있어 자주 업데이트 하기는 더욱 힘들다. 하지만 ㈜시스테크에서 제공하는 솔루션 같은 경우에는 건물에 달려있는 돌출된 간판에 적힌 글자까지 뚜렷하게 보일 정도로 고정밀 해상도를 제공하고, 건물 및 간판의 크기까지 측정이 가능하며, 건물과 건물 사이, 그리고 건물의 높이까지도 모두 수치로 데이터가 표시된다. 또한 건물의 앞면과 뒷면의 주변 상황은 물론이고, 공공주택 같은 경우 층별 일조권까지 확인이 가능할 정도로 굉장히 정교하다. 구축비용도 저렴하고 인력에 의한 후처리 공정이 필요가 없기 때문에 주기적으로 제작하여 활용할 수 있다.

 

   
▲ [사진 = 시스테크]

불법건축물 관리, 위험시설 현장점검, 재개발 지역 분석 등 도시 개발 분야에서 활용도 높아

장거리 비행 능력과 위치제어기반 기술 토대로 도로건설, 지류하천 등의 공정관리 구축 가능

이와 같은 ㈜시스테크의 고정밀 3차원 맵을 활용할 수 있는 분야는 무궁무진하다. 3차원 맵에 다양한 데이터를 넣어서 여러 용도로 활용할 수 있는데, 지자체에서 사용할 경우 그 활용도가 더욱 높을 것으로 기대를 모으고 있다. 예를 들어 안전점검대상인 30년 이상 된 건물만 검색해서 쉽게 관리를 할 수 있고, 불법건축물 관리도 매우 간단하다. 지적도 및 수치지도 처리기술, 건물별 편집기술이 적용되어 행정정보 기반의 건물영역을 구분할 수 있으며, 이를 통해 소방행정시뮬레이션과 위험시설 현장점검, 불법건축물 점검 등에 적극적으로 활용할 수 있다. 또한 3D맵 위에 신도시나 재개발/재건축 조감도를 올려 개발 후 조망권과 일조량 등을 미리 분석할 수 있어서 도시개발 분야에서도 활용도가 매우 높다.

이밖에도 실시간 정밀 위치제어기반의 기술과 장거리 비행 능력을 토대로 도로건설구간, 지류하천의 영상데이터 제작을 통한 도로건설 공정관리와 하천의 기본맵 구축에도 이 솔루션을 적용할 수 있으며, 실제로 ㈜시스테크에서는 여러 지역에 대한 사업을 진행했다. 인천시 중구와 부평구, 경기도 양평군, 배곧 신도시에 대한 고정밀 3차원맵 모델링 사업을 완료하였으며, 백제유적 부소산성에 대한 3차원 모델링 작업도 성공적으로 수행하였다. 부소산성의 경우에는 드론사진과 지상사진을 융합하여 건물 내부와 지붕 및 영상까지 구현하였는데, 상당히 높은 해상도로 제작하여 맵 내에 있는 현판의 글씨와 정자 내에 있는 용마루의 색상까지 뚜렷하게 판독이 가능할 정도로 정교한 3차원 맵을 구축하였다.

 


1억 원의 저렴한 비용으로 어떤 지형에서도 신속하게 드론 촬영과 3D맵 구축 가능

국내시장 넘어 해외시장도 적극 개척할 것

이와 같은 여러 사업을 수행하는 과정 속에서 현 지형을 비행하는 드론 통제 시스템, 고른 영상 품질, 우수한 영상 송수신 시스템 기술을 토대로 한 뛰어난 사업 수행 능력을 입증하며 공무원 및 연구원, 업계 관계자들의 폭발적인 관심을 받고 있다. 관계자들은 “어떤 지형에서도 신속하게 드론 촬영과 3D맵 구축이 가능하고, 지자체나 공공기관에서 원하는 어떤 정보라도 맵에 적용시킬 수 있기 때문에 업계 관계자들은 스마트시티의 관리적인 측면에서도 핵심적인 역할을 할 수 있을 것”이라고 입을 모아 솔루션에 대한 높은 평가를 하고 있다.

가격적인 경쟁력도 상당히 좋다. 서울시 강남구 기준으로 보았을 때, 약 1억 원의 비용으로 3D모델 구축이 가능하여 여러 지자체에서 상당히 많은 관심을 받고 있다. 박성진 대표는 “당사의 솔루션은 지자체의 재산권 확보에 상당히 좋은 솔루션이다. 위반건축물, 개발제한구역 내 불법행위 관리에 우선 활용하고, 도시계획, 도시개발, 환경, 교통 및 스마트시티 등 다양한 분야에 활용가치가 상당히 높다”고 언급했으며, 이어 박 대표는 “아직 서비스에 대한 홍보가 부족한 상황이다. 기업과 솔루션의 인지도를 높이기 위한 노력을 하고 있다. 이를 위해 얼마 전 하이 서울 브랜드에 선정되었으며, 내년 초에는 ‘CES 2023 전시회’에도 참여하여 해외시장도 적극 진출할 계획이다”고 언급하며 앞으로의 청사진을 전했다.

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