아산 도고 청수장 3D스캐닝 기록화의 도전과 경험

CONTENTS

청수장에 대하여

STEP 1 현장답사

STEP 2 스캐닝 준비 및 현장 설치

STEP 3 3D 스캐닝

STEP 4 데이터 정합

STEP 5 데이터 편집

STEP 6 3D스캔 결과데이터

STEP 7 윤곽선 추출

STEP 8 스캐닝 기반 실측

Chapter1 기억 Memory

Chapter2 기술 Technic

3D 스캔 기술

Chapter3 기록 Archiving

Chapter1 기억 Memory

청수장에 대하여

청수장

약 30년간 방치되어 있다.

도고면은 국내의 대표적인 유황온천 휴양지로 1960년대부터 1990 년대까지 사람들의 발길이 끊이지 않던 광관명소였다. 청수장은 도고 온천 호황의 역사를 대표하는 건물로 그 때의 기억을 건물이 고스란히 담고 있는 역사적인 건물이다. 하지만 1990년에 문을 닫고 현재까지

청수장 사진(대중탕 건물)

개

요위

치 충청남도 아산시 도고면 기곡리 292-1 건립시기 1971년 건물용도 여관 및 대중탕 규

모 건축물 8동 / 최대 지상 3층 대지면적 2,198㎡

이력사항 - 1971년 도고 온천 문화와 지역 경제를 꿈꾸며 설립 - 1980년대 소유자 수차례 바뀜 - 1990년대 중반 노후화로 문을 닫은 후 현재까지 방치 - 2021년 청수장 매입을 시작으로 본격적인 재생 사업 추진 계획 발표

보존필요성 - 온천 관광지로서 도고온천의 역사를 그대로 간직하고 있는 공간 - 국내 대표적인 유황온천 휴양지로 1990년대까지 사람들의 발길이 끊이지않던 관광명소 - 대욕장과 신혼부부를 위한 고급 숙박시설, 단체숙소 등의 근·현대 건축자산으로 의미를 가지고 있는 건물

청수장은 1970년대 도고온천의 호황기를 알아볼 수 있는 건물로 당시 수학여행을 온 단체학생을 위한 숙소, 신혼여행객을 위한 고급 숙박시설, 식당, 대중탕 등으로 구성 된 공간이다. 하지만 도고에 관광객들의 발 길이 끊기면서 청수장도 문을 닫게 되었다.

청수장을 들여다보면, 당시 사용되었던 내 부 공간구조와 당시의 용도를 고스란히 볼 수 있다. 하지만 30년간 방치되어 천장이 무너지거나 노후된 건축 자재들이 부서져 있는 폐허상태이다. 창이 깨져 있는 등 방 치된 모습으로 인해 주변 경관을 해치고 있 어 보수 및 재생이 절실하다.

Chapter2 기술 Technic

3D 스캔 기술

3D 스캔이란?

3D스캔은 라이다(LIDAR)나 다수의 카메라를 이용하여 대상의 기록과 정밀실측, 데이터베이스 구축을 목적으로 시행하는 각종 연구·용역사업에 적용될 수 있으며, 가급적 상세하고 높은 품질로 디지털화하고 이를 바탕으로 도면제작, 콘텐츠제작 등 여러 가지 산출물 제작이 가능한 기술이다.

LIDAR는 레이저를 발사한 뒤 대상에 부딪혀 돌아오는 시간을 계산해서 공간구조를 파악하는 기술이다. 측정하는 동안 스캐너가 자동으로 360도 회전하며 방출하는 레이저의 반사도 데이터를 이 용하여 3차원 좌표를 얻어낸다. 취득한 데이터는 무수한 점로 구 성된 점군 데이터로 포인트 클라우드라고 명칭한다. 스캐너가 취득한 기본적인 점군 데이터는 반사도에 따른 색상으 로 나타나지만 스캐너에 내장된 카메라로 취득한 이미지를 통해 컬러 정보를 가진 점군 데이터로 표현할 수 있다. 3D광대역 스캐 너는 스캔 가능한 거리가 길어 넓은 구역의 데이터 취득에 용이하 며 스캔 가능 거리는 수 km까지 가능하여 지상에서 규모가 크거나 멀리 떨어진 대상의 3차원 공간정보를 취득할 수 있는 기기이다. 비교적 규모가 큰 대상으로 한 빠른 데이터 획득에 용이하 며, 특히 석조 및 목조 건조물 문화유산의 3차원 설계정보, 지리 정보, 지형정보 등과 연동하여 다양한 활용이 가능한 장점이 있 다. 지상라이다 측량(terrestrial lidar survey), 지상레이저 스캐 닝(terrestrial laser scanning), 또는 HDSL(High Definition Surveying)라고도 불린다.

3D 스캔 과정

3D스캔 데이터 처리의 과정은 기본적으로 다음과 같이 스캐닝 과정을 통한 데이터 취득, 데이터 정합, 데이터 에디팅, 데이터 후 처리의 순서로 진행된다. 스캔 데이터는 점군 데이터(Point Data) 로 취득되는데, 데이터 정합이란 여러 지점에서 여러각도로 스캐닝 하여 획득한 3차원 점군 데이터들을 중첩된 영역의 정보를 활용하 여 정렬하는 작업을 말한다. 그리고 데이터 에디팅이란 불필요한 데이터를 제거하는 작업이 다. 데이터를 해석하는데에 방해가 되는 데이터를 삭제하여 최적화 된 데이터를 취득한다. 이렇게 정합 및 에디팅 작업을 거친 파일을 이용하여 최종 후처리 과정을 거쳐 필요한 용도에 맞게 데이터를 활용할 수 있다.

데이터 취득

데이터 정합

데이터 에디팅

데이터 후처리

3D 스캔데이터 활용 사례

3D 데이터 추출

3D스캔기술은 건축, 토목, 문화재, 기계, 항공, 조선, 과학수사, 안전진단, 플랜트, CG/VFX, VR/AR 등 많은

치수측정

산업 분야에서 현장 시각화 및 분석, BIM, 도면 추출, 재고파악, 모니터링 등 다양 하게 활용이 가능하다.

도면 추출

모델링

비축량 파악(체적)

모니터링 및 분석

사고현장 분석

지도생성 및 경로분석

STEP 1

현장답사

3D 스캐닝을 준비하기 위해 현장 답사를 통해 현장의 상황을 파악합니다

STEP 1

현장답사

모습을 사진 촬영하여 기록을 남긴다.

3D 스캐닝에 앞서 현장의 현황을 파악하고 준비하는 과정이다. 현장 답사를 통해 장비 및 공구 등 필요한 물품을 확인하고, 스캔 가능 유 무와 위험요소를 파악하여 스캐닝을 준비한다. 또한 스캐닝 결과물과 실제 모습 사이의 차이가 발생할 상황에 대비하여 스캔 시점의 현장의

청수장전경사진

건축물 현황파악

건축물 상태 확인 답사를 통해 건축물의 현상태 를 면밀히 살핀다. 건축물의 갯수 및 규모를 확인하고, 각 건축물의 스캐닝 지점을 예상 한다. 또한 건축물의 노후화로 인해 작업에 장애물이 될만한 요소를 미리 확인하여 대비하 도록 한다.

작업 영역 내 건물 현황

건물번호 건축면적(㎡) 연면적(㎡) 층수 ①②③④⑤⑥⑦⑧

*도면화한 결과물을 기준으로 측정한 면적임

배치도

청수장 배치도-일반지도

추정용도 관리실/창고 창고 창고 숙박시설 숙박시설 숙박시설/식당 대중탕 창고

청수장 배치도-위성

3D 스캐닝을 진행할 대상지에는 총 8개의 건축물이 있다. 건축물의 배치는 위와 같으며, 각 건축 물의 면적 및 추정용도는 좌측의 표와 같다. 남측 정면에 가장 넓은 건축면적을 갖고 있으면서 1층 규모인 6번 건물은 학생 숙박시설 및 식당으로 쓰였던 건물이며, 그 동측에는 대중탕으로 쓰였던 3층 규모의 7번 건물이 있다. 대지 남서측의 5번 건물은 2층 규모로 고급 숙박시설로 사용되었던 것으로 추정되며 이외의 다섯동은 관리실 및 창고로 이용되던 소규모 건축물로 대지 북서측으로 분포해있다.

스캔대상 건물사진 촬영

촬영모습

전체전경

1 번 건물

1번 건축물은 대상 구역의 가장 서측에 위치한 건축물로 창고 혹은 관리실로 사용되었 을 것으로 추정된다. 면적은 약 175㎡의 1층과 2층의 작은 방이 있다. 2층으로 올라가는 계단이 가파르다.

2 번 건물

2번 건물은 1번 건물의 북측에 바로 붙어있다. 창고로 사용되 었을 것으로 추정되며 면적은 약 25.5㎡이다. 현재는 지붕 과 벽면이 노후화 되어 있으며, ㅈ높게 자라난 수풀더미에 묻 혀있고 내부에 무너진 자재들 이 쌓여있다.

3 번 건물

3번 건물은 5번 건물의 북측 에 바로 붙어있는 약40.3㎡의 작은 건물이다. 이 건물 또한 보일러실 및 창고로 사용되었 을 것으로 추정되며, 2개의 방 으로 이루어져 있다.

4 번 건물 4 번 건물은 3 번 건물의 맞은 편에 위치하여 있으며 2개의 방이 각각의 현관을 갖고 있다. 건물 뒷편으로는 외부 화장실이 있다. 면적은 90.6㎡이며, 숙박시설로 사용 되었을 것으로 추정된다.

5 번 건물

5번 건물은 청수장 서측 전면 에 위치한 2층 높이의 큰 건물 로, 건축면적은 약 312.3㎡, 연면적은 약 610㎡이다. 내부 방의 크기가 비교적 커서 신혼 부부 및 가족단위의 여행객을 위한 고급 숙박시설로 이용되 었을 것으로 추정된다.

6 번 건물 6번 건물은 청수장의 가장 전면 에 있는 면적 843㎡의 흰색 건 물이다. 건물의 중간에는 식당이 있으며, 현재는 식당을 둘레로 방이 나열되어 있다. 식당 위의 석면지붕이 무너져서 햇빛이 새 어들어오고 있다. 공용화장실이 설치되어 있는 것 으로 보아 단체 여행객의 숙소로 사용되었을 것으로 추정된다. 이 건물의 옥상은 5번 건물과 7번 건물을 이어주는 브릿지 역할을 한다.

7 번 건물

7번 건물은 청수장의 핵심 역할인 대중탕 역할을 하던 건물 이다. 건축면적은 약 153.5㎡, 연면적은 약440㎡이다. 1층에 는 기계실, 창고, 매표소가, 2층 에는 여탕, 3층에는 남탕이 위치 해있다. 건물의 2층과 3층 사이 에 위치한 계단참이 6번 건물의 옥상과 연결된다.

8 번 건물 8번 건물은 한옥의 기와지붕 형 태를 띄고 있다. 청수장 북측에 위치한 상가 건물의 2층에 위치 해있으며, 62.7㎡의 매우 작은 규모이다.

STEP 2

스캐닝 준비 및 현장 설치

현장 상황에 맞춰 3D 스캐닝에 필요한 도구들을 준비하고 설치합니다

STEP 2

스캐닝 준비 및 현장설치

장비 등이 스캐닝을 위해 필요하다.

스캐닝을 위해 필요한 물품을 현장상황에 맞춰 준비하고 현장에 설치한다. 3D 스캔 촬영장비 및 현장설치를 위한 삼각대, 높은 고도의 촬영을 위한 고소삼각대, 지붕층의 측정을 위한 사다리 및 각종 실측

3D 스캐닝 도구 설치 모습

현장조사 기기 준비

하나. 3D스캐너 3D 스캔을 위한 촬영장비이다. 본 청수장 스캔에서는 Leica사 의 RTC 360 cyclon 모델을 사 용하였다.

둘. 모바일태블릿 청수장 스캔에 사용한 3D 스캐 너 모델은 모바일 장치와 연동 되어 현장에서 스캐닝 데이터 를 확인하고 스캐닝 지점을 사 전에 연결할 수 있다.

셋. 고소삼각대 스캐너를 높은 고도로 올릴 수 있는 삼각대이다. 고소삼각대 에 3D 스캐너를 고정하여 건물 의 지붕 및 옥상, 2층 외부 등을 스캔한다.

넷. 사다리 고소삼각대와 마찬가지로 높 은 곳의 스캔을 위해 사용된 다. 지붕 및 옥상으로 촬영자 가 올라가서 스캐너를 설치하 여 스캔을 한다.

다섯. 실측도구 현장 구조물 실측을 위한 도 구로 레이저 거리측정기 및 줄자를 사용한다. Leica사의 Disto X4를 사용하였다.

기타 필요물품 장비의 조작을 위해, 현장의 못을 제거하기 위해 필요한 전동드라이버, 장도리 등 기 타 물품들이 있다.

현장설치

스캔을 위한 도구들을 현장에 준비하였다.

건물 지붕 및 높은 고도를 스캔하기 위해 준비한 사다리를 이용해 3번 건물 지붕으 로 올라가서 작업한다.

건축물 외부 모습의 스캔을 위 해 삼각대에 3D 스캐너를 설치 한 모습이다.

높은 고도에서의 스캔을 위해 고소삼각대 에 3D 스캐너를 설치하였다.

STEP 3

3D 스캐닝

건축물의 현재 형상을 3D 데이터로 기록하기 위하여 다양한 지점에서 스캔을 합니다

STEP 3

3D 스캐닝

구조가 복잡할 수록 많아진다.

3D 스캐너를 이용하여 청수장의 8개동의 건물의 현재 모습을 3D 데이터로 기록하고자 다양한 지점에 스캐너를 설치하여 스캔을 진행 한다. 청수장의 건축물 내외부를 모두 스캔하여 500번에 가까운 3D 스캐닝을 수행하였다. 스캐닝 횟수는 건축물 내부의 방이 많고 내부

3D 스캐닝 진행 모습

3D 스캐너를 이용한 현장 스캐닝

내부 공간을 스캐닝하고 있 다. 건물에 방이 많을수록 해당 건물의 스캐닝 횟수는 늘어난다. 하나의 방으로 이뤄진 공간이어 도 각도에 따라 결과 데이터에 차이가 있을 수 있으므로 다양한 방향에서 스캔해야 한다.

건축물 내부 뿐만 아니라 외부의 데이터를 수집하기 위해 청수장 외부에서 스캔을 하고 있다.

높은 곳을 촬영하기 위해 고소 삼각대에 스캔 장비를 설치하고 있는 모습이다.

높은 고도의 스캔을 위해 사다리를 이용하여 건물 지붕 위에 올라가서 스캔을 한다.

모바일 기기와 연동되는 3D 스캐너의 기능을 활용하여 태블릿을 통해 스캔 지점 및 스캐닝 결과를 실시간으로 확인하고 있다.

5번 건물과 7번 건물 사이인 6번 건물 옥상에서 스캔을 하고 스캔 데이터를 확인하고 있다.

사소한 공간이더라도 빠지지않고 스캔해야 정확한 결과를 얻을 수 있다.

7번 건물의 1층 바닥은 레벨이 1500mm 정도 낮다. 또한 내부에 물이 차있어 물을 빼내고 스캔을 진행하였다. 이런 물과 같은 수분은 표면의 반사에 영향을 줘서 스캔 품 질을 낮출 수있어 최대한 시간을 둬 건조 후 스캔을 진행하였다.

현장 스캐닝 포인트

스캔 지점

1번 건물

2번 건물

6번 건물

7번 건물

8번 건물

기타 스캔지점

스캔 횟수

건물번호 ①②③④⑤⑥⑦⑧ 기타 합계

스캔 횟수 21 5 19 19 181 127 71 4 31 478 대상 영역에서 3D 스캐닝은 총478회를 시행하였다. 건물 의 내부 구조 및 건축물의 형태가 복잡할 수록 많은 횟수의 스캐닝이 필요하다. 따라서 여관으로 사용되었던 2층 건물인 5번 건물이 181회의 스캔횟수로 가장 많았으며, 정사각형의 네모난 방인 8번 건물이 가장 적은 횟수의 스캔을 하였다.

STEP 4

데이터 정합

여러 위치 및 방향에서 찍은 3D 스캐닝의 점군데이터를 하나의 데이터로 정렬하는 작업입니다

STEP 4

데이터정합

시각적정렬 정합 두가지가 있다.

데이터 정합이란 앞서 스캔 과정에서 여러 지점에서 스캔한 데이터 를 하나의 데이터로 정렬하는 작업이다. 먼저, 현장에서 태블릿을 이용한 사전 정합 후, 컴퓨터로 데이터를 옮겨 겹치는 부분을 정렬 하여 하나의 데이터로 편집한다. 정합의 방법은 다점정렬 정합과

다점 정합 진행 과정

현장에서의 사전 정합

스캔데이터의 정보는 스캔데이터를 원점으로 한 상대 좌표값이므 로, 각 스캐너의 위치에 따라 데이터값이 다르게 된다. 청수장 스캔 에 사용한 장비의 경우 스캔 시 위치를 인식하여 정렬을 맞춰주는 기능이 있어, 스캐너와 연동되는 자동 어플리케이션을 통해 모바일 장비에서 실시간으로 확인할 수 있다.

태블릿을 이용한 스캔 사전정합 01

이 연동 어플리케이션을 통해 실시간으로 데이터를 확인하면서 각 스캔 위치들은 더 확실하게 연결하는 과정을 거친다. 이처럼 스캐닝 단계에서 미리 데이터들을 연결을 해놓는 작업을 하면, 연결된 상태의 데이터를 데이터 편집 시 바로 확인할 수 있다. 따라서 이후의 정합 작업을 더 빠르게 진행할 수 있다.

태블릿을 이용한 스캔 사전정합 02

정합의 2가지 방법

여러 지점에서 여러 각도로 스캐닝 하여 획득한 3차원 점군 데이터들을 중첩된 영역의 정보를 활용해 정렬하는 작업을 정합(Registration)이라 한다. 정합의 방식은 아래의 2가지 방법 으로 설명할 수 있다. 정합의 방식은 스캐닝 대상의 형태와 정합 과정의 유형에 따라 사용한다. 외부열린 공간처럼 겹치는 지점을 2차원 시점에서 찾기 어려운 경우3D 시점으로 3개의 지점을 지정하는 다점 정렬 방식(Multi-point Alignment)을 사용하여 정합하는 것이 유리하다.

정합 과정에서의 오차

스캔데이터에서 발생하는 오차는 장비마다 상이 하나, 청수장 스캔에 사용한 RTC 360모델의 경우 는 스캔과정에서 평균적으로 2mm의 오차가 발생한 다. 데이터를 정합하는 과정에서는 더 큰 오차가 발생 할 가능성이 있다. 겹쳐지는 데이터를 확인하면서 정합을 진행하게 되는데, 이 위치가 정확히 지정되지 않을 경우 전 체 데이터에서의 오차값은 더 커질 수 있다. 보통 7-9mm가 발생하며, 경우에 따라 30mm까지 발생할 수 있다.

하는 방식으로 스캔데이터를 정렬하는 방식이다.

시각적 정렬 정합 (Visual Alignment Registration)

찾아 겹치고 방향을 맞추는 작업을 통해 정합한다.

다점 정렬 정합 (Multi Point Alignment Registration)

다점 정합(Multi Point Alignment)은 한 쌍의 스캔데이터의 중첩영역 내에서 3개 이상의 동일점을 사용자가 지정하면 이 정보를 바탕으로 소프트웨어에서 중첩영역에서의 차이를 최소화

시각적 정렬방식은 한 쌍의 스캔데이터를 2차원의 평면과 입면 투영되어 보이는 3D 스캔 데이터 를 확인하면서 정렬하는 방식이다. 서로 다르게 추출된 데이터를 2차원 뷰에서 일치하는 지점을

STEP 5

데이터 편집

데이터 해석에 불필요한 데이터를 삭제하고 수정하는 과정입니다

STEP 5

데이터 편집

Leica사의 Cyclone Register을 사용하였다.

3D 스캐닝 과정에서 데이터 기록 및 해석에는 그 주제와 목표에 따라 가로등 및 사람 등 불필요한 정보가 함께 스캔된다. 정합된 데이 터에서 이를 확인한 후 건물 정보 해석에 방해되는 데이터들을 삭제하 였다. 데이터 편집(Editing)과정에는 정합에 쓴 프로그램과 동일하게

노이즈 삭제 과정

불필요한 데이터 삭제

3D 스캔 과정에서 다양한 데이터가 수집된다. 배경 역할이 되는 나무, 가로등, 도로 등의정보가 필요 하기도 하지만 기록화 이후 도면 생성까지가 목적인 본 작업에서 이런 요소들은 불필요하므로 제거 하였다. 또한, 대부분 사람과 같이 움직이는 요소들이나 주변의 부유하는 물질들은 그 정보가 정확하 지도 않고 불필요한 노이즈이므로 역시 제거하였다.

청수장 1,2번 건물 노이즈 제거 전

청수장 1,2번 건물 노이즈 제거 후

STEP 6

3D스캔 결과데이터

3D 스캐닝 데이터 정합 및 노이즈 제거작업을 거친 최종 결과물 입니다

STEP 6

3D스캔 결과데이터

과정을 거쳐 추출된다.

여러 위치에서 스캔한 약 500여개의 3D 스캐닝데이터를 앞서 말한 정합의 과정을 거쳐 합치고, 불필요한 정보를 제거하는 편집과정을 마쳐 아래의 청수장 전체 스캔 데이터 이미지를 추출하였다. 각 건물 의 개별적인 3D 스캔 결과데이터는 전체 데이터에서 편집(Editing)

전체 스캔 데이터 투시도

전체 스캐닝결과

전체 - Top view

전체 - Front view

전체 - Left view

전체 - Right view

1번 건물 스캐닝 결과

2번 건물 스캐닝 결과

3번 건물 스캐닝 결과

4번 건물 스캐닝 결과

5번 건물 스캐닝 결과

6번 건물 스캐닝 결과

7번 건물 스캐닝 결과

규 모 지상 3층 면 적 1층 153.56㎡ / 2층 147.23㎡ / 3층 139.35㎡ 추정용도 대중탕 및 보일러실, 매표소 스캔횟수 71회

8번 건물 스캐닝 결과

STEP 7

윤곽선 추출

3D 스캔의 결과 데이터를 기반으로 Auto CAD를

이용하여 건축물의 윤곽선을 추출합니다

STEP 7

윤곽선 추출

치수를 측정할 수도 있다.

3D 스캔의 결과데이터를 변환하여 불러와 건축물 벽의 윤곽선을 자동 으로 추출할 수 있다. 자동 추출된 선에서 불필요한 선들을 편집하여 최종적으로 건축물의 윤곽선을 추출한다. 3D 스캔 데이터는 이처럼 윤곽선을 추출하여 도면화에 이용할 수 있으며, 데이터 내에서 건물의

윤곽선 추출 과정 장면

3D스캔 데이터에서 건축물 윤곽선 추출하기

하나. 파일 준비 점군데이터(Point Cloud data) 를 캐드에 입력할 수 있는 파일 형식으로 준비한다.

둘. 캐드에서 열기 캐드에서 Attach를 이용하여 rcp파일을 열어준다.

셋. 자를 높이 설정 Section Plane기능을 이용하 여 3D 점군데이터에서 건축물 벽의 윤곽선이 보이도록 적정 한 높이값을 입력하여 3D 스캔 데이터의 단면을 자른다.

넷. 데이터 자르기 단면 상태를 Slice로 변경하여 해당 높이에서 위아래 10mm 이외의 데이터가 표출되지 않도록 조정한다.

다섯. 선 추출하기 Extract Section Line from Point Cloud 기능을 활용하여 자동으로 선을 추출한다.

여섯. 선정리 이어져있지 않은 선, 장애물로 인해 정확하게 추출되지 않은 선 등을 정리하여 최종 결과물 을 만든다.

작업 과정

1,2번 건물 - 1층

작업 과정

1,2번 건물 - 2층

5번 건물 - 1층

5번 건물 - 2층

7번 건물 - 1층

7번 건물 - 3층

STEP 8

스캔데이터 기반 실측

데이터 보완을 위해 스캐닝 데이터를

기반으로 한 실측을 진행합니다

STEP 8

스캔데이터 기반 실측

데이터를 기반으로 건축도면을 작성하게 된다.

스캐닝 데이터를 기반으로 하여서 실측을 진행한다. 이 과정은 실측 과 스캔데이터의 값을 비교하여 오류 및 잘못된 값을 상호보완하는데 목적이 있다. 실측에서는 줄자 및 레이저 거리측정기를 사용했다. 스캐닝 데이터에서 추출한 윤곽선과 데이터 상에서의 거리측정, 실측

5번 건물 2층에서 6번건물 옥상을 바라본 모습

레이저 거리측정기를 이용하여 공간의 치수를 측정한다. 레이 저 측정기를 이용하면 손이닿지 않는 높이 및 거리를 손쉽게 측 정할 수 있으며 줄자보다 섬세 한 측정이 가능하다는 장점이 있다.

위 사진은 바닥부터 천장의 높이를 측정하 는 모습이며, 좌측 사진은 벽과 벽사이의 거리를 재고있는 모습이다.

측정한 내용을 현장에서 바로 기록한다.

좌측 사진은 건물 내 작은방, 화장실 등 세세한 공간을 모두 측정하고 기록하고 있는 모습이다.

3D스캔의 오차와 실측의 오차

아직은 실측과 3D스캔의 병행이 필요하다. 3D 스캔과 실측 모두 100%의 재현이 아닌, 오차가 조금씩 발생하기 때문이며, 어떤상황에서 어느정도 오차가 발생하는지에 대한 연구결과가 없기 때문이다. 스캔데이터에서 발생하는 오차는 장비마다 상이하나, 청수장 스캔에 사용한 RTC 360모델의 경우는 평균적으로 2mm의 오차가 발생하는 것으로 알려져있다. 단, 데이터를 정합하면서 겹치는 데이터 간 오차가 발생할 경우 전체 데이터에서의 오차값은 더 커질 수 있다. 보통 7-9mm가 발생하며, 경우에 따라 30mm 까지 발생할 수 있다. 실측의 경우에는 재는 사람에 따라, 줄자가 틀어짐에 따라 그 값이 정확하지 않게 되어 실제와 다른 측정값이 나올 수 있다. 따라서 도면화 과정 전에 실측을 통해 스캔데이터의 값과 실측의 값을 비교하는 과정을 통해 정확도를 높여야한다. 따라서 실측 시 벽과 벽사이의 거리, 문의 폭 천장고 등 큰 폭의 치수를 측정하여 스캔값과 비교하는 방식으로 데이터를 상호보완한다.

건축분야에서 3D 스캐닝의 의의

현실적 한계에도 불구하고 3D 스캐닝은 실측을 통한 재현보다 더 세부적인 정보를 담을 수 있다는 장점과 가능성을 지닌다. 따라 서 기존 건물의 리모델링, 리노베이션 설계를 위한 도면화 및 역설 계, 현장 보존 및 현장 실측 작업과 같이 건축 분야에서 다양하게 활용될 것을 기대한다. 3D 스캐닝이 건축분야에서 활발하게 활용 된다면 보다 효율적이고 정확한 작업이 가능할 것으로 예상된다.

건축 도면화 작업

추출한 윤곽선을 바탕으로 건축 도면을 작성합니다

STEP 9

건축도면화작업

기반으로한 평면도와 단면도를 작성하였다.

3D 스캔데이터를 기반으로 윤곽선을 추출한 파일을 활용하여 건축물의 치수, 축선, 방위, 기본정보 등의 건축적 정보를 기입하여 건축 도면을 작성한다. 청수장은 다음자료와 같이 3D 스캔데이터를

추출된 윤곽선을 기반으로 한 도면화 과정

하나. 추출된 윤곽선 가져오기 Step7에서 추출한 윤곽선을 준비한다.

둘. 선정리 지저분한 선을 정리해주고 보 이드, 계단 등의 추출되지 않 은 선을 스캔 데이터 및 실측 데이터를 기반으로 작성한다.

셋. 레이어 정리 벽, 창호, 계단, 텍스트 등 선 의 종류별로 레이어를 구분하 여 도면의 레이어를 정리한다.

넷. 도면틀에 입력 도면을 도면틀에 입력하고 건 축물의 방위 및 도면 기본 정 보를 입력한다.

다섯. 치수선 입력 추출된 선을 기준으로 치수를 입력한다.

여섯. 도면출력 최종 도면을 출력한다.

1·2번 건물

4번 건물