미래 공간정보 산업계 혁신은 물론 대한민국의 백년대계를 이끌 수 있는 기술들로 평가받는 실내외 고정밀 연속 측위 기술 등을 비롯한 국토정보 변화 인식 및 자동갱신 기술, 비공간정보와의 연계 기술들의 윤곽이 ‘디지털 국토정보 기술개발 사업단’을 통해 조금씩 드러나고 있어 눈길을 끌고 있다.
특히, 사업단은 지난 5월 15일부터 사흘 간 서울 코엑스에서 개최된 ‘2024 국토교통기술대전’에서 기존의 기술적 문제로 남아있던 GNSS 음영지역 해소는 물론 고정밀 위치 정확도를 확보할 수 있는 ‘실내외 고정밀 연속 측위 기술’을 공개해 이목을 집중시킨 바 있다.
이 같은 기술들은 다양한 공간정보 서비스 관련 산업 활성화를 촉진하는 한편, 디지털 국토정보 생태계 구축 및 개방을 통한 혁신 서비스 창출과 시장 활성화, 사회적 이슈 해결을 위한 토대 마련에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.
국토정보 초정밀·초연결화 통한 '디지털 국토 실현' 목표
실내외 고정밀 연속 측위 등 국토변화 자동갱신 기술 선봬
3차원 디지털 '국가공간정보체계 고도화' 기술 개발 구슬땀
지난 2022년 4월 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원의 지원 아래 LX한국국토정보공사 공간정보연구원을 주관기관으로 출범한 ‘디지털 국토정보 기술개발 사업단’은 ‘국토정보의 초정밀화·초연결화를 통한 디지털 국토 실현’이라는 비전 아래, ‘초정밀 디지털 국토 구축’, ‘디지털 국토의 구축 효율화’, ‘초연결 디지털 국토 실현’, ‘차세대 디지털 국토 구축’ 등 4가지의 핵심과제를 통해 고정밀·고품질의 3차원 디지털 국토 구축기술 및 동적정보의 실시간 연계 기술 등 국가공간정보체계 고도화 기술을 개발하고 있다.
연구내용
한국전자통신연구원이 주관하는 1핵심과제인 ‘초정밀 디지털 국토 구축’ 과제는 절대·상대 연속복합 측위 고도화기술 개발을 목표로, Multi-GNSS와 영상, 다중신호, 센서융합 등을 이용해 지하, 터널, 실내 등 다양한 이동환경에서 끊김 없는 실시간 위치정보를 제공하기 위한 기술 개발에 집중하고 있다.
‘절대측위 기술’ 개발 부문에서는 Multi-GNSS 다중주파수 신호 기반의 고정밀 실시간 보정정보 서버 인프라 및 모바일 환경 기반 고정밀 위치정보 기술, GNSS 음영지역 최소화를 위한 Pseudo-GNSS 실증 적용 기술개발 연구를 진행하고 있다.
특히, 이 연구를 통해 보정정보생성 소프트웨어의 국산화를 통한 비용절감 효과가 기대되며 이러한 Multi-GNSS 보정정보를 활용할 경우 수평 측위 정확도는 실외 기준, 기존 수m에서 30cm 이내로 크게 향상될 것으로 기대를 모으고 있다.
‘상대연속복합측위’ 부문에서는 영상기반 정밀상대측위, 다중신호 복합측위 및 연속복합측위 기술들을 개발하고 있다.
다중신호를 이용한 GNSS 측위의 정확도는 음영지역인 실내공간을 기준으로 기존 5m에서 3m 이내로 향상될 전망이다.
한편, 이 기술들은 향후 스마트폰에서도 구현이 가능하여 실내외를 망라한 연속측위 가 현실화 될 것으로 기대를 모으고 있다.
연세대학교에서 주관하는 2핵심과제인 ‘디지털 국토의 구축 효율화’ 과제는 국토의 변화를 자동으로 인식하고 공간객체의 모델링 자동화 및 국가공간정보 DB 자동갱신기술 개발에 노력을 기울이고 있다.
‘데이터 전처리 기술 개발’ 부문에서는 크라우드 소싱 데이터 취득 환경을 반영한 다차원·다시점·다종 시계열 공간데이터의 효과적인 구축을 위한 저장·연동·관리 기술 개발 연구를 진행하고 있다.
크라우드 소싱은 위성이나 드론, 자율주행차, 스마트폰, 스마트글래스 등 휴대용 기기, CCTV 등 다양한 출처에서 공간정보를 획득할 수 있다.
또한, 다차원·다시점 시계열 공간 데이터 간 상호 운영성 확보를 위한 마스터 데이터 생성 기술개발과 신뢰성 검증 연구도 추진하고 있다.
‘마스터 데이터 생성 기술 개발’ 부문에서는 다차원적 마스터 데이터 생성과 신뢰성 검증을 위한 2D·3D 공간데이터 간 정합 기술과 오류 분석 가시화 소프트웨어 개발에 나서고 있다.
‘변화인식 자동화 기술 개발’ 부문에서는 다종의 플랫폼·센서 기반 공간정보 변화인식 자동화를 위해 최적의 프로세스를 도출하여 변화탐지 지역의 공간정보 객체 자동인식·모델링 기술 및 공간정보 시맨틱 매핑 기술개발 연구를 진행하고 있다.
‘국가공간정보 DB 자동 생성 기술 개발’ 부문에서는 변화인식 대상지역의 국가공간정보 DB 자동 구축·갱신 기술과 LoD(Level of Detail, 세밀도) 수준 간 객체의 공간모델 동적 변환 및 정합기술을 개발 중이다.
이 같은 연구들을 통해 도출될 성과들은 향후 대량의 공간데이터 품질검증 및 관리, 위치정보가 부여된 마스터 데이터 자동 생성, AI 기반 변화인식 자동화와 국가공간정보 DB 실시간 데이터 갱신 및 최신성 유지 등의 효과도 거둘 것으로 예상된다.
LX공간정보연구원이 주관하는 3핵심과제인 ‘초연결 디지털 국토 실현’ 과제는 비공간정보 연계와 통합운영 검증체계 구축을 목표로, 통합 테스트베드 플랫폼 구축과 함께 전체 연구성과물을 국가플랫폼으로 확산·정착시키기 위한 연구에 구슬땀을 흘리고 있다.
현재 ‘디지털 국토정보 표준’ 부문에서는 디지털 국토정보 데이터의 상호 운영성 확보 및 데이터의 원활한 연계·활용을 위한 융·복합 데이터 표준과 품질관리, 데이터파이프라인 자동화 기술 개발에 나서고 있다.
‘비공간정보 연계’ 부문에서는 각종 행정정보나 통계정보, 건설도면, BIM 등 비공간정보의 디지털 국토정보 연계 및 매핑 기술 등을 개발하고 있다.
‘통합테스트베드 인프라 구축’ 부문에서는 핵심과제별 연구성과 실험·검증을 위한 안정적이고 확장성 높은 클라우드 기반 통합테스트베드 인프라를 구축하고 있으며 전체 연구성과물 개방·연계·활용성 증대를 위한 국가 공간정보 플랫폼과의 연동 API 기술 개발도 이뤄지고 있다.
이 같은 연구들은 향후 공간정보 융·복합 데이터 간 연계·활용성을 강화하는 데 기여할 전망이다.
한국건설기술연구원이 주관하는 4핵심 과제인 ‘차세대 디지털 국토 구축’ 과제는 다양한 도시·사회 문제 해결을 위해 고정·이동플랫폼 기반 동적 주제도 구축 기술 개발을 목표로 개발하고 있다.
‘고정플랫폼 기반 동적정보’ 부문에서는 고정센서 기반 동적정보 수집 시스템 개발을 목표로, CCTV와 WIFI, 블루투스, 초음파 등 기존 고정 및 신규설치 센서 정보 연계 기술, 실시간 객체 검출·추적 기술과 함께 시계열 이동체 정보 연속 추적 기술 개발 연구를 진행하고 있다.
‘이동플랫폼 기반 동적정보 수집’ 부문에서는 드론과 같은 이동플랫폼 기반의 동적정보 수집용 드론 스테이션 구축·운영, 동적데이터의 인공지능 학습데이터 변환·자동 분류 기술과 함께 동적정보 인식·통합 알고리즘을 개발하고 있다.
‘동적정보 분석 및 표현’ 부문에서는 객체 단위 이동체 정보와 정적데이터를 연계한 이동체 시계열 패턴, 맥락정보 생성 및 맥락 기반 이동체 분석·예측 기술 개발에 나서고 있다.
이 기술들은 향후 CCTV, IoT센서 등 고정플랫폼, 드론과 같은 이동플랫폼의 협업형 정보수집과 객체 관측에 활용될 전망이다.
또한, 익명화된 차량이나 공유모빌리티(Personal Mobility), 시설물 상태 등의 변화정보에 대한 동적지도 표현도 가능해질 것으로 예상된다.
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실내외 고정밀 연속 측위 '혁신적'
미래형 위치서비스 '큰 기여' 확신
디지털국토정보기술개발사업단 송원호 단장은 “미래 사회는 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물이 센서로 연결되는 초연결사회가 될 것”이라며, “특히, 자율주행기술을 비롯한 로봇, IoT 등의 4차 산업혁명 시대 기술들의 핵심은 위치정보가 될 것으로 예상되는 만큼 공간을 지능화시키는 이슈가 향후 핵심과제로 대두될 것”이라고 전망했다.
이어 “이 같은 공간 지능화를 위해 현실 세계와 동일한 가상공간의 생성은 필수적인 사항으로, 사업단에서는 국토의 디지털트윈 완성을 위한 국가공간정보체계의 고도화 핵심기술 개발에 집중하고 있다”고 소개했다.
현재 사업단은 4개의 핵심과제를 중심으로 연구를 진행하고 있으며 다양한 공간정보 서비스 산업 활성화를 촉진할 수 있는 기술적 기반 조성 마련에 매진하고 있다.
송 단장은 “1핵심에서 개발 중인 다중신호 데이터를 융합한 실내외 고정밀 연속측위 기술의 경우, 실외에서는 기존 수 m의 위치오차 범위에서 30cm 이내의 위치정확도로, 실내에서는 기존 약 5m 내외의 위치오차 범위에서 3m 이내로 위치 정확도를 향상시킬 수 있는 혁신적인 기술”이라며, “고정밀 위치정보가 필요한 자율주행차 상용화와 드론을 활용한 물류 분야 등 미래형 위치서비스 산업에 기여할 것”이라고 전망했다.
이어 “2핵심에서 개발될 국토변화의 자동탐지, 공간객체 자동 모델링 및 갱신 기술은 향후 디지털 트윈과 스마트시티 등 관련 산업의 활성화 도모는 물론 국가 공간정보 브랜드 가치 향상에 도움을 줄 수 있다”고 말했다.
그는 또 “3핵심 연구를 통해서는 비공간정보의 공간화와 자동연계를 통해 보다 다양한 공간정보 서비스 산업 활성화를 촉진할 수 있는 실체적 기반을 마련하여 국가 공간정보 활용가치를 극대화하는데 기여할 것으로 예상된다”고 강조했다.
이어 “4핵심 과제에서는 도로교통, 보행환경, 시설물 관리 등 다양한 도시문제의 직접 원인이 되는 동적정보의 실시간 감지·예측 기술을 통해 지능형 공공서비스 구현을 실현할 수 있을 것”이라고 예상했다.
GNSS 보정정보 서버 국산화 등
핸드폰 위치정확도 고도화 '성과'
이 같은 연구를 통해 현재 연구단은 GNSS 보정정보 서버의 국산화, 핸드폰의 위치정확도 고도화 등 눈에 띄는 성과를 도출했다.
특히, 실내 위치 파악 기술을 비롯해 그동안 수작업에 의존했던 3차원 모델링 자동화, 건설정보의 공간화, 퍼스널 모빌리티 등 이동체의 궤적을 생성하는 기술 등도 선보이며 성공적으로 연구를 수행하고 있다.
송 단장은 “이번 사업단 연구가 완료되면 구축된 플랫폼에 연계, 기능 이관 등을 통해 각 산업분야별 다양한 시뮬레이션이 개발될 것으로 예측되며, 실내외 고정밀 위치정보와 자동 모델링 등을 활용한 산업계에서의 신사업 창출 등의 활용도 증가도 가능할 것”이라고 예상했다.
이어 “남은 기간동안 개발된 각각의 단위기술을 하나의 플랫폼으로 통합하는 한편, 단위기술 간 연계를 통해 고도화하고 실증에 나설 예정”이라고 밝혔다.
끝으로, 송 단장은 “디지털 대전환 시대를 맞아 미래 사회와 산업 분야의 핵심 인프라로 인식되고 있는 공간정보는 현실과 가상을 연결하는 유일한 매개체가 될 수 있다”며, “따라서 공간정보 관련 연구들이 잘 진행될 수 있도록 공공의 지원과 민간의 협력이 잘 이뤄진다면 지속가능한 미래 성장성을 확보할 수 있을 것으로 생각한다”고 덧붙였다.
