BIM을 활용해 실내 공간 정보 구축과 더불어 건물 내부 부재 정보를 공간 정보와 연결해 제공하는 신 개념의 건설 공간 정보 서비스 기술인 BIM on GIS 프로젝트 연구.
이 연구는 현재 한국건설기술연구원 홍창희 박사팀과 공간정보와 지구과학기술 분야에서 특화된 기술로 업계 기술력을 한 단계 끌어올렸다는 평가를 받고 있는 가이아쓰리디(주)가 참여한 가운데 공동으로 연구 개발을 진행하고 있어 귀추가 주목된다.
BIM on GIS 위한 지리 공간 독자 포맷 개발 ‘눈길’
‘다양한 어플리케이션’ 플랫폼 안정 상용화 연구 추진
이 연구는 실내외 공간의 자유롭고 구분 없는 연결을 위해 BIM 데이터와 GIS 데이터의 상호 유기적인 통합시스템 개발과 함께 다양한 서비스와 어플리케이션을 위한 BIM과 GIS의 상호 운영 플랫폼 개발을 중심으로 진행되고 있다.
이를 위해 이 연구에서는 BIM on GIS를 위한 지리 공간 데이터 포맷 개발을 비롯해 LOD(Level of Degree)의 단계적 표현을 위한 알고리즘 개발, 대용량 BIM on GIS 데이터 지리공간 데이터의 도시기술 개발, BIM on GIS 상호운용 플랫폼 개발, 다양한 어플리케이션을 위한 플랫폼 안정화와 상용화 연구 등이 이뤄지고 있다.
연구내용
이 연구에서는 목표로 하고 있는 시스템은 ‘지형과 실사건물 화면 도시 지원’과 함께 ‘DB 구조 지원’, ‘대용량 데이터의 신속한 화면 도시’ 등으로, 지형과 실사건물 화면 도시지원 부문에서는 다양한 형태의 데이터에 대한 동일 환경에서의 신속한 3차원 화면 도시지원과 벡터 형태의 BIM 데이터+지형고도+정사영상+실사건물모델+실내 텍스처 등을 구현할 수 있는 관련 연구가 수행되고 있다.
DB 구조지원 부문에서는 파일 기반이 아닌 DB 기반의 자료저장 구조와 스키마 지원, 속성과 영역 기반 검색 지원은 물론 3차원 모드에서 검색결과 객체의 신속한 표현, 절대좌표 상에서의 공간 검색, 기 구축 자료와의 중첩 분석, BIM/GIS 데이터 모델지원 등의 연구가 진행되고 있다.
대용량 데이터의 신속한 화면도시 부문에서는 대용량 데이터의 신속한 화면제어와 도시기능, BIM/GIS 데이터 모델의 계층적 구조화를 통한 모바일 환경 지원이 가능한 3차원 엔진 구성 등의 세부연구가 이뤄지고 있다.
특히, 이 연구에서는 BIM on GIS를 위한 독자 포맷 개발을 눈여겨 볼만하다.
현재 BIM/GIS 상호운용을 위한 IFC의 변환포맷 서비스 모델과 더불어 대용량 IFC 데이터를 GIS 기반 위에서 신속하게 가시화 하기 위한 기술 개발, Characteristics of G3D 등의 연구가 수행되고 있다.
또한, LOD 디자인 부문에서는 실내 공간정보의 LOD 단계를 1단계 더 추가, 총 7단계의 LOD로 분류, 정의하는 연구도 진행되고 있다.
이와 함께 빠른 도시를 위한 기술 개발 부문에서는 경량화 알고리즘 적용을 통한 계층적 LOD 생성과 함께 Octree 기반의 공간 인덱싱을 통한 구조화된 자료구조 정립, 데이터 스트리밍과 시각화 기술의 적용을 통한 고속 렌더링 등이 개발되고 있다.
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BIM과 GIS가 융합된 건설공간정보 서비스 기술 개념도 |
한편, 클라이언트 개발 부문에서는 BIM 뷰어와 3D GIS의 통합시스템 구축을 목표로 GIS 서버로부터 WMS(Web Map Service) 서비스를 이용, 위성영상과 항공영상서비스를 제공하고 BIM/GIS 상호운용 서비스를 통해 건물 외곽뿐만 아니라 내․외곽 정보를 화면에 표출하기 위한 기술이 개발 중에 있다.
또한, 공간데이터 연계모델(G3D 파일)내 지리참조 정보를 기반으로 상대좌표를 갖는 BIM 데이터를 절대좌표 기반의 WWJ에 표출하고 BIM(IFC) 데이터를 가시화할 수 있는 기술 개발도 이뤄지고 있다.
가이아쓰리디(주)는 ...
지난 2000년 설립 이래 수준 높은 기술력과 차별화된 노하우를 바탕으로 공간정보와 지구과학기술 전문 소프트웨어 분야에서 국내를 대표하는 기업으로 성장하고 있는 가이아쓰리디(주).
이 회사는 세계적 수준의 기술 경쟁력 확보를 위해 오픈소스 소프트웨어의 적극 활용은 물론 오픈소스 소프트웨어 커뮤니티에 대한 지원, 다양한 외부파트너와의 전략적 제휴 등을 통해 이를 실현해 나가고 있다.
또한, 고객과의 동반성장을 위해 높은 수익률과 양질의 성장을 달성하기 위한 노력도 기울이고 있다.
이러한 노력과 기술력을 바탕으로 현재 이 회사는 소프트웨어 부문을 비롯해 솔루션, 시스템 통합, 컨설팅, R&D 등의 사업을 성공적으로 수행하고 있다.
이 회사에서는 다양한 분야에서 활용도가 높은 차별화되고 수준 높은 기술의 제품들을 선보이고 있다.
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OpenGeoSuite패키지구성도 |
위성영상 기반의 DEM과 정사영상 제작 소프트웨어인 3D Suite®을 비롯해 공간정보데이터 처리 기술인 OpenGeo Suite을 선보이고 있다.
3D Suite®은 다양한 RS(Remote Sensing)데이터를 위한 정확한 센서 모델링 기능을 갖고 있으며, 영상 지면점의 3차원 매핑 작업이 가능하다. Open Suite은 OpenGeo사에서 다양한 오픈소스 프로그램들을 통합, 제공하는 패키지로 모바일장치와 데스크톱 클라이언트를 통해 지도 데이터 제공을 위한 지리공간 플랫폼을 완벽하게 지원하는 통합된 오픈소스 소프트웨어다.
또한, 이 회사는 KOMPSAT Satellite Images(아리랑위성영상) 부문에서는 국내 기술로 개발된 지구 관측 위성이 촬영한 영상을 판매하고 있다.
이와 함께 대용량 영상자료 처리 시스템인 MIP(Multiple Image Provider)과 단 영상을 이용한 3차원 건물의 고도 추출 소프트웨어 CityCapture™ SingleModeler, 디지털 일기도 편집 소프트웨어인 Weather Note 등의 제품도 선보이고 있다.
솔루션 분야에서도 축적된 기술과 노하우를 바탕으로 최적화된 기술을 제공하고 있다. 기상솔루션 부문에서는 모바일 기상분석과 통보시스템을 비롯해 동네예보 편집시스템, 디지털 일기도편집기, 수치예보 전후 처리 시스템, 지도 기반 날씨서비스 등을 모바일 솔루션 부문에서는 통합교통정보를 제공하고 있다.
특히, 동네예보 시스템은 한국의 영역을 동서 149개, 남북 253개로 5㎞ 간격의 바둑판 형태(격자점)로 구성하고 12개의 예보 요소를 3시간 간격으로 48시간 정량 예보하는 것으로 숫자, 그래픽 형태로 예보 요소를 표현, ‘언제, 어디에, 얼마나’와 같이 상세하고 정량적이며, 다양하고 가공 가능한 형태의 예보 요소를 제공하는 시스템이다.
지난 2006년 대통령 단체표창과 2008 기상청장상을 수상하며, 기술력을 대내외적으로 인정받았다.
공간정보 솔루션 부문에서는 위성영상 정보검색과 주문시스템, 항공영상 정보 검색시스템, 투자유치 지원시스템 등을 선보이고 있다.
특히, 위성영상 정보검색 주문시스템은 아리랑2호와 3호 위성의 아카이브 영상을 시기, 운량, 지역 등의 조건별로 검색, 주문할 수 있는 웹기반 주문 검색시스템으로 회사의 높은 기술력이 녹아 있다.
한편, 이 회사는 ‘BIM/GIS 상호운용 개방형 플랫폼 개발’ 연구와 ‘HPC 기반의 실시간 위성영상 처리시스템 개발’ 연구를 비롯해 기상, 위성영상, 지질 등 다양한 분야의 R&D 연구와 함께 오픈소스 GIS 솔루션 관련 컨설팅과 공간정보 관련 기술 컨설팅 등의 업무도 수행하고 있다.
인 / 터 / 뷰
공간정보 패러다임 변화 ‘획기적’
관련시장에 큰 영향 미칠 것
가이아쓰리디(주) 신상희 대표는 이 연구를 게임 체인저라고 표현하며, “공간 정보를 바라보는 패러다임을 획기적으로 전환시킬 수 있는 연구 게임 체인저 연구로 국민들과 관련 시장에 큰 영향을 미칠 것”이라고 밝히며, “궁극적인 목표는 전 지구 차원의 정보 관리와 더불어 건물 실내의 벽체, 기둥, 문 등의 3차원적인 정보까지 하나의 플랫폼에서 정보를 관리할 수 있는 플랫폼 개발”이라고 소개했다.
이를 통해 지금까지 저장 매체만 바뀌었을 뿐 제대로 활용이 되지 못하고 있는 BIM 데이터의 활용도가 획기적으로 개선될 것으로 전망된다.
이어 그는 “현재까지 BIM 기술은 건물 한 채 한 채에 집중돼 있지만, 개발 중인 플랫폼 기술이 성공할 경우 도시 차원에서의 전반적인 관리는 물론 정부 차원에서도 도로와 교량물 등 시설물들에 대한 전반적인 관리도 가능해질 것”이라고 강조하며, “이러한 것이 가능하게 한 것은 시설물 내외부의 자유로운 뷰잉을 비롯한 객체 속성의 편리한 편집 기능, 최선의 유지보수를 위한 객체들의 비교․분석, 객체와 특성들의 현상태의 손쉬운 모니터링 기능 등이 있기 때문”이라고 설명했다.
세부적으로 얻을 수 있는 효과에 대해서도 신 대표는 “건물 내부의 일조량 계산은 물론 에너지 관리를 위한 건물 내부 온도 시뮬레이션, 현재와 과거의BIM on GIS 데이터 비교를 통한 시설물의 효율적인 관리도 가능하다”고 말하며, “즉, 시설물 내의 선로, 전구, 타일, 파이프 등의 효율적인 교체와 수선관리도 가능할 뿐만 아니라 사전 예방도 가능하고 3D 가상모델과 실 데이터의 연결을 통한 보안, 가상건설, 내비게이션 서비스와 다양한 분야의 데이터 중첩 분석을 통한 빠르고 정확한 분석도 가능하다”고 덧붙였다.
도로 교량 시설물 등 완벽한 관리 기대
‘시대적 기술개발’ 정부 차원 지원 필요
한편, 이 연구의 성과물이 남극 세종기지의 효율적 시설물 관리시스템 구축 사업에 적용돼 눈길을 끌고 있다. 신 대표는 “극지연구소의 경우 세종기지를 비롯해 장보고 기지, 다산기지, 아라온호 등 전 세계적인 건설, 건축물 정보를 공간정보로 관리해야하는 필요성을 느끼던 기회에 이번 시스템을 적극적으로 도입하기로 결정했다”고 밝히며, “이외에도 전국에 산재돼 있는 문화재 관리 측면에서도 그 활용도가 매우 높을 것이며, 특히, 시설물 관리 측면에서도 새로운 지평을 열 것”이라고 전망했다.
한편, 오픈 소스 GIS와 관련, 국내 최고의 개발 기술과 경험을 보유하고 있는 회사와 관련, 신 대표는 “가이아쓰리디는 특화시장인 과학기술에 초점을 맞춘 최적의 기술개발과 최상의 제품을 제공하는 공간정보와 지구과학기술 전문 소프트웨어 기업”이라고 소개하며, “지속적인 성장을 위해 경쟁보다는 협력을 질책보다는 격려와 칭찬을 강조하며, 일 속에서 삶의 의미를 발견할 수 있는 직장 문화를 조성하는데 노력을 기울이고 있다”고 말했다.
특히, 이 회사는 3년 근무 시 안식월을 주고 매년 전 직원 해외 워크숍을 진행하며, 소통과 화합을 통한 지속경영에 힘쓰고 있다.
끝으로 신 대표는 시대 흐름에 따른 기술 쏠림 현상에 대해 아쉬움을 드러내며, “깊이 있는 기술 개발에는 수많은 시간과 노력이 필요하지만, 시대 흐름에 따라 자주 맥이 끊기는 것 같아 아쉽다”고 말하며, “필수 요소 기술 개발을 위한 정부 차원의 장기적인 지원이 필요하다”고 덧붙였다.