다양한 실내외 공간의 디지털트윈 및 역설계(Reverse Engineering) 사례 / ㈜휴론네트워크 제공 

최근 한국건설기술연구원 환경연구본부(선임연구위원 황태문 박사)와 ㈜휴론네트워크(대표이사 정경진)는 2023년 스마트 건설기술 실·검증 연구 지원사업을 통해 3차원 디지털트윈 공간정보와 다양한 IoT센서 정보를 융합하고, 모바일 앱(App.)으로 다수의 관리자가 실시간 공유할 수 있는 스마트 공간정보 관리기술을 개발했다. 

이번 과제는 KICT형 5세대 창업지원 모델 구현 및 스마트건설 지원센터에 입주해 있는 스타트업 기업들의 지속적인 성장을 위해 한국건설기술연구원의 연구자와 1:1 매칭을 통해 아이디어 구현 및 실·검증 연구를 지원하는 사업으로, 올해는 약 26억 원을 지원해 총 18개 과제를 선정한 바 있다.

㈜휴론네트워크는 드론3D 맵핑(Mapping)과 라이다(LiDAR)를 이용한 디지털트윈 기술을 비롯해 LIM, IoT센싱 모바일 앱, AI기반 점군데이터의 분할 기술 등을 연구 개발하는 중소기업으로, 그동안 건설, 환경, 산림, 조경 분야에서 다양한 스마트 기술의 융합을 통해 4차 산업시대에 부합하는 새로운 미래 시장을 선도하기 위해 꾸준한 노력을 기울이고 있다.

다양한 실내외 공간의 디지털트윈 및 역설계(Reverse Engineering) 사례 / ㈜휴론네트워크 제공

이번 과제를 통해 개발된 기술은 이동식 라이다(LiDAR)와 온습도 및 대기질, 수질, 방사능 등 다양한 IoT센서 정보를 융합해 3차원으로 시각화하는 기술이다. 실내외 공간에 설치된 센서로부터 송신되어 클라우드(Cloud)에 저장된 데이터를 3차원으로 디지털 전환(Digital Transformation)된 공간 데이터와 병합함으로써 현장의 상황을 직관적으로 이해하는 데 도움을 줄 수 있다.

이동식 라이다(Map-Torch)에 의해 취득한 공간정보와 IoT센서 정보의 융합 및 시각화 / ㈜휴론네트워크 제공 

그동안 건설환경분야에서 다루는 공간정보는 대부분 2차원 평면도 형태로 저장됐지만, 최근에는 BIM, LIM 개념의 작업 환경이 정착되면서 설계 단계에서부터 3차원의 공간정보를 구축할 수 있으며, 이미 시공이 완료된 공간과 시설물도 고정밀 3차원 스캐닝(Scanning) 장비에 의한 역설계(Reverse Engineering)가 가능해 3차원 데이터의 확보가 용이해 졌다. 

이번 과제에 참여한 ㈜휴론네트워크의 정경진 대표는 “건설환경분야에서 개념적인 수준에 머물던 스마트 기술이 이제 실무적인 차원에서 활용할 수밖에 없는, 3차원 디지털 시대의 시작을 알리는 핵심 도구로 떠오르고 있으며, 향후 설계, 시공, 유지관리 등 전 과정에서 스마트 기술의 적용 및 실행이 더욱 활발해질 것”으로 예상했다.

디지털로 전환된 3차원 공간정보와 IoT센서 정보를 융합하는 기술은 웹(Web)뿐만 아니라 모바일 앱에서 구동함으로써, 평시에는 앱에 가입되어있는 다수의 관리자가 센서에서 송신되는 정보를 실시간으로 공유, 점검할 수 있다. 또한, 화재, 지진, 침수, 폭염 등 비상 상황에는 재난 발생 ‘전조’를 감지하고, 신속히 전파할 수 있는 모바일 앱 푸쉬 알람 형식의 알고리즘을 적용함으로써 신속한 재난 대응에 도움을 줄 수 있다. 

3차원 공간정보와 IoT센서 정보의 모바일 앱 전송을 통한 재난 예경보 시스템 / ㈜휴론네트워크 제공 

현재 우리나라 일부 시설물은 노후화가 급속히 진행되어 재난의 잠재적 위험에 노출되어 있다. 사회간접자본(SOC)시설은 재난 상황이 발생하는 경우 도시 전역에 대규모의 인명과 재산 피해가 예상되기 때문에 언제 발생할지 모르는 재난을 대비하기 위해 선제적 시스템이 필요하다. 따라서 공간의 3차원 정보와 다양한 센서 정보의 융합 및 시각화, 다수의 이해관계자가 실시간 공유할 수 있는 모바일 앱 기반의 정보 전달 시스템을 구축함으로써 사전 대응 중심의 공간 관리가 가능할 것이다.

이번 과제를 통해 개발한 3차원 디지털트윈 정보와 센서 정보의 융합기술은 산림, 하천, 습지, 해안, 도시공원 등 자연지역을 비롯해 도심의 지상부, 지하부, 건축구조물의 실내 등 다양한 공간에서 적용 가능하다. 또한, 모바일 앱을 통해 관리자의 현명하고 신속한 의사결정을 지원함으로써 업무 효율을 향상시킬 수 있으며, 기후변화 탄소중립의 시대에서 도심 속 조경 공간의 가치를 계량화하고, IoT 센서 정보를 이용한 조경 공간 관리에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다.