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[기고] 지하시설물 탐사 수요 증가에 따른 기술고도화 방안
김태훈 공간정보산업협회 공간정보품질인증센터 박사
매일건설신문
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기사입력: 2019/07/19 [15:38]
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▲ 김태훈 박사            © 매일건설신문

지난해 1월 지하안전관리특별법(지하안전법)의 시행으로 지하시설물 탐사 수요는 현저하게 증가될 것으로 예측되는 가운데 유망주로 떠오르고 있는 것이 바로 GPR(Ground Penetrating Radar·지반투과레이다) 탐사 기술이다.

 

이에 발맞추어 과기부 산하의 정보통신기획평가원(IITP)은 GPR 데이터 처리 기술의 고도화와 AR(증강현실)을 통한 현장 활용성 강화를 위한 과제를 추진 중에 있다. 2018년 사회문제 해결형으로 시작된 이 연구는 2020년까지 3년에 걸쳐 그 임무를 완수하게 되며, 향후 GPR 분석시간 단축, 분석 소프트웨어의 국산화, 핸디형 GPR의 위치정확도 향상, AR 기반의 굴착공사 지원 솔루션 개발 등을 목표로 하고 있다. 현재 국내 유일의 공공측량성과심사 기관인 공간정보산업협회를 비롯한 5개 전문기관이 문제해결을 위해 참여 중이다.

 

과제는 세부적으로 5가지로 구분된다. 첫째는 GPR 탐사 및 노면영상촬영이다. 3D GPR에 관한 연구로 노면영상 카메라 모듈 프로토 타입 개발, 노면영상기반의 위치정보 시스템 개발, 테스트 베드 적용을 통한 위치정보시스템 성능 검증 및 기능 보완을 목표로 하고 있다.

 

두 번째는 GPR 데이터 후처리 SW 개발이다. 국산화에 방점을 두고  3D 환경에서 데이터를 쉽게 조작할 수 있는 UI(User Interface)를 기반으로 하여 소프트웨어를 개발하는 것을 후처리 소프트웨어의 기본 방향으로 설정하고 있다.

 

세 번째는 GPR 데이터 분석 및 관로 예측 딥러닝 모델 설계이다. 3차원 형태의 GPR 데이터 분석으로 지하시설물 관로를 탐색하고, 3차원 분할(3D Segmentation), 학습을 위한 Multi task Hybrid Loss, Dice Loss 등을 활용해 관로 예측 딥러닝 모델 설계를 목표로 하고 있다.

 

네 번째는 AR 관로작업 지원 시스템이다. 향후 증강현실 기반의 지하시설물 현장관리 솔루션에 대한 수요 증가가 예측되며, 모바일 기기에 부착 가능한 고정밀 보급형 GPS 모듈의 시제품 제작, 국내 최초의 AR 전용 GPS 모듈을 어플리케이션과 연계하여 제공하는 등 차별화 된 전략을 꾀하고 있다. 여기에 DEM을 적용한 영상 정합 기술 구현과 DEM 기반 AR 엔진 개발을 통하여 솔루션을 고도화할 계획이다.

 

다섯 번째는 지하 관로 정확도 검증 테스트베드 선정이다. 공공의 안전과 밀접한 지하시설물에 대한 GPR 및 AR 기술의 정확도를 검증하기 위해 법·제도 등 정책현황과 지하시설물의 유형별 관리 현황 및 특성을 조사, 테스트베드 선정 기준(안)을 제시, 최적의 테스트베드 선정, 그리고 GPR과 AR 기술 정확도 검증을 통한 기술의 효율적인 적용 및 활용 방안을 제시를 목표로 하고 있다.

 

본 과제를 통해 고정밀 위치기반 AR 현장관로작업 시스템의 굴착공사 현장 적용을 통한 굴착사고 예방 및 관로작업 효율성 확보하고, GPR 탐사 작업시간 단축 및 핸디형 GPR의 위치정확도 향상으로 GPR 탐사 수요 증가에 대응할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 과제의 기획에서부터 사용자 요구사항을 도출하고, 기술개발부터 지속적으로 사용자 의견을 반영하는 현장검증단의 도입도 상당히 고무적이라고 볼 수 있다.

 

그러나 아직까지는 GPR 탐사장비 사용이 법·제도적으로 제한되어 있어 이를 개선하고자 하는 노력이 필요한 상황이다. 관련 업계 관·산·학·연 전문가 협의체 구성을 통한 개발 제품의 공공측량 적용 방안을 고민해야 하며, 기술적 향상 및 문제점 등의 해소방안도 모색해야 한다. 무엇보다도 제도 개선을 위한 관계 기관들의 관심이 그 어느 때보다도 절실하다.

 

 

김태훈 공간정보산업협회 공간정보품질인증센터 박사

 

 

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