알카트라즈의 세계에서 가장 완벽한 디지털 트윈
데모 예약하기알카트라즈에 대한 ‘ 3D ’ 스캔 자료 중 가장 방대한 분량을 확보하다
미국의 섬 감옥인 알카트라즈는 독특한 환경을 지닌 곳입니다. 악명 높은 이 감옥이 자리한 22.5에이커 규모의 험준한 부지는 이제 전례 없는 수준의 3D 디테일로 디지털화되었으며, 이를 위해 세계 최고 수준의 프로젝트가 여러 매핑 기술을 동원해 진행되었습니다. 샌프란시스코의 추운 겨울 동안 3주 동안 감옥의 악명 높은 감방에서 야영을 하며 지낸 프로젝트 책임자 피트 켈시와 팀원 제레미 소포니아 박사가 이 매우 중요한 프로젝트의 뒷이야기를 들려줍니다.
“호버맵이 없었다면 이 프로젝트는 허용된 기간 내에 완료되지 못했을 것입니다… 절대, 그럴 리가 없죠. 호버맵은 전체적인 해결책의 핵심 요소였습니다.”
VCTO Labs 프로젝트 책임자, 피트 켈시
알카트라즈 여행 계획 세우기
피트 켈시는 이 프로젝트의 목표와, 전체 부지에 대한 디지털 트윈을 구축하는 것이 국립공원관리청에 왜 중요한지, 그리고 해당 데이터를 다양한 방식으로 재활용할 수 있는 방법에 대해 설명합니다. 그는 프로젝트의 성공을 보장하기 위해 필요한 방대한 사전 계획 과정—허가 취득부터 팀이 도입할 기술 평가, 단 3주 만에 섬 내 모든 공간을 정확하고 안전하게 매핑하는 작업에 이르기까지—을 상세히 설명하며, 왜 ‘ Hovermap ’ST-X가 이 작업에 적합한 도구였는지를 밝힙니다. 또한 팀이 알카트라즈 방문객에게 미치는 불편을 최소화하는 등 접근성 문제를 어떻게 극복했는지, 그리고 모든 일이 계획대로 진행되도록 프로젝트를 매일 어떻게 관리했는지에 대해서도 들어보세요.
‘바위’ 지도 만들기
제레미 소포니아는 이 프로젝트의 시작 배경과, 가상 투어 제작에서 출발해 현장을 모니터링하고 유지보수 및 복원 작업을 계획하는 데 활용될 ‘ 3D ’ 모델 개발로 어떻게 발전해 왔는지에 대해 설명합니다. 일상적인 업무에서 직면한 어려움과, 팀이 다양한 스캐닝 기법을 적용하여 위험하고 어둡고 접근이 어려운 구역 등 현장을 매핑하는 데 따르는 복잡한 문제들을 어떻게 극복했는지 들어보세요. 데이터의 양은 어마어마했으며, 제레미는 데이터가 수집되는 동시에 검증된 과정을 상세히 설명합니다. 그는 여러 대의 컴퓨터에 분산된 데이터를 처리, 관리 및 통합하여 궁극적으로 전체 현장에 대한 정확하고 상세한 단일 데이터 세트를 생성하기 위해 구축된 워크플로우와 구조에 대해 이야기합니다.
알카트라즈 녹음 테이프: 인터뷰 전문
Emesent Hovermap 또한 ‘ Aura ’는 알카트라즈 디지털 트윈 매핑 프로젝트에서 핵심적인 역할을 수행했습니다. 팀 리더이자 프로젝트 기획자인 피트 켈시(Pete Kelsey)와 ‘ Emesent’의 제레미 소포니아(Jeremy Sofonia)는 이 역사적인 ‘ 3D ’ 측량 임무 과정에서 직면했던 어려움과 얻은 주요 교훈을 이야기합니다.
피트 켈시: 알카트라즈 프로젝트는 미국 국립공원관리청을 위해 진행된 것이었습니다. 논의 초기 단계에서 설정된 목표는 섬 전체에 대한 기준선 조사를 수립하는 것이었습니다.
섬 안팎에 있는 모든 구조물을 대상으로, 향후 모든 조사의 측정 기준이 될 수 있는 기준선을 마련하는 것이었죠. 따라서 이 프로젝트의 시작점은 향후 변화 감지에 활용될 수 있는 기준 조사를 확립하는 데 있었습니다. 알카트라즈는 여러 가지 면에서 의미가 있지만, 대부분의 사람들이 잘 이해하지 못하는 점은 이곳이 매우 역동적인 환경이라는 사실입니다.
국립공원관리청은 기후 변화, 해수면 상승, 연간 백만 명이 넘는 방문객이 미치는 영향 등을 특히 강조했습니다. 알카트라즈는 샌프란시스코 한복판, 샌안드레아스 단층 위에 위치해 있어 지진 활동이 활발합니다. 지구상에서 가장 악명 높은 감옥이라 할 수 있는 이곳에는 다양한 도전 과제가 산재해 있습니다.
그래서 그들은 그 기준선 조사를 반드시 완료하기를 매우 원했습니다. 그 후, 대화는 이러한 현실 캡처 디지털 트윈 유형의 데이터를 어떻게 재활용할 수 있을지에 대한 온갖 흥미롭고 창의적인 방안들로 이어졌습니다. 이것이 바로 이 프로젝트의 시작이었습니다.
제레미 소포니아: 이 프로젝트의 초기 아이디어는 국립공원관리청(National Park Service)이 온라인 디지털 공간에 콘텐츠를 게시하여 사람들이 알카트라즈를 가상으로 둘러보고 방문할 수 있도록, ‘ 3D ’ 모델, 즉 가상 투어를 제작하는 것이었습니다.
평소에는 출입이 금지된 장소에 들어갈 수 있다는 점 외에도, 여기에는 여러 가지 이점이 있습니다. 건물의 상태와 상황 때문에 지속적으로 투어를 진행하는 것이 완전히 불가능한 장소가 많기 때문입니다. 따라서 이를 통해 더 많은 대중이 알카트라즈의 더 넓은 구역을 접할 수 있게 됩니다.
피트 켈시: 알카트라즈 프로젝트의 기획 과정은… 9개월이 걸렸습니다. 논의는 2023년 1월에 시작되었고, 2023년 12월부터 스캔 작업을 시작했습니다. 그 과정에서 어떤 일들이 있었을까요? 가장 먼저 떠오르는 것은 바로 허가 절차였습니다. 알카트라즈는 일주일 내내 방문객이 끊이지 않는 국립공원이기 때문입니다. 휴관일이 전혀 없습니다. 따라서 방문객과 관광객의 흐름은 항상 이어지고 있습니다. 허가 절차는 과학 연구 허가를 위한 것이었습니다. 우리는 국립공원관리청(National Park Service)이 요구하는 여러 조건을 충족하도록 신청서를 작성해야 했는데, 이 조건들은 모두 운영 및 유지보수와 관련된 것이었습니다(순서는 무관합니다).
저는 알카트라즈의 환경이 얼마나 역동적인지에 대해 이야기한 바 있습니다. 사실, 국립공원관리청은 알카트라즈를 포함한 전체 공원 시스템 전반에 걸쳐 잘 기록되어 있고 상당히 방대한 유지보수 미처리 업무가 쌓여 있습니다. 감옥 건물 자체뿐만 아니라 알카트라즈의 다른 인프라 일부와 건물들까지… 마치 층층이 쌓인 케이크와도 같습니다.
아메리카 원주민의 역사가 있고, 남북전쟁의 흔적이 있으며, 1930년대부터 1960년대까지의 감옥 운영 기간, 그리고 1963년 폐쇄된 이후 오늘날에 이르기까지의 역사가 얽혀 있습니다. 이 모든 역사와 인프라의 층들은 공원 관리청의 헌장에 명시된 바와 같이 유지 관리되어야 합니다.
계획 수립과 관련해서는 운영 및 유지 관리 측면과 생물학적 측면이 있었습니다. 알카트라즈는 번식지, 둥지 짓기 등 여러 측면에서 항상 바다새들에게 매우 인기 있는 장소였습니다. 드론과 새들에 대한 우려가 큽니다. 우선, 조사는 모든 새끼들이 둥지를 떠날 때까지, 즉 모든 새들이 둥지에서 벗어날 때까지 기다려야 했습니다. 그래서 우리는 겨울인 12월에 조사를 진행했습니다.
생물학적 측면도 있었고, 고고학적 측면도 있었습니다. 이곳에는 역사가 매우 풍부하기 때문이죠. 생물학자와 식물학자, 고고학자, 지질학자 등 다양한 전문가들이 모두 국립공원관리청 소속으로 일하고 있습니다. 그래서 사전 계획 단계에서 저는 조사 결과 데이터가 국립공원관리청 전체에 최대한 폭넓게 어필할 수 있도록 최선을 다했고, 국립공원관리청과 논의할수록 이 프로젝트가 아주 잘 맞아떨어질 것이라는 확신이 들었습니다.
네, 여기에는 생물학적 요소와 고고학적 요소, 그리고 운영 및 유지 관리 측면도 분명히 포함되어 있습니다.
사전 계획 단계는 꽤 길었습니다. 두 가지 허가가 필요했는데, 하나는 실제로 작업을 수행하기 위한 과학적 허가였고, 다른 하나는 국립공원에서 드론을 비행하기 위한 허가였습니다. 후자는 전자와 마찬가지로 중요했는데, 국립공원 내에서는 드론 사용이 허용되지 않기 때문입니다. 어디에서든 예외 없이 금지되어 있습니다.
피트 켈시: 알카트라즈 프로젝트의 기획 과정은… 9개월이 걸렸습니다. 논의는 2023년 1월에 시작되었고, 2023년 12월부터 스캔 작업을 시작했습니다. 그 과정에서 어떤 일들이 있었을까요? 가장 먼저 떠오르는 것은 바로 허가 절차였습니다. 알카트라즈는 일주일 내내 매일 방문객이 찾는 국립공원이기 때문입니다. 휴관일이 전혀 없습니다. 따라서 방문객과 관광객의 흐름이 끊임없이 이어집니다. 허가 절차는 과학 연구 허가를 위한 것이었습니다. 우리는 국립공원관리청이 요구하는 여러 조건을 충족하도록 신청서를 작성해야 했는데, 이 조건들은 모두 운영 및 유지보수와 관련된 것이었습니다(순서는 무관합니다).
저는 알카트라즈의 환경이 얼마나 역동적인지에 대해 이야기한 바 있습니다. 사실, 국립공원관리청은 알카트라즈를 포함한 전체 공원 시스템 전반에 걸쳐 잘 기록되어 있고 상당히 방대한 유지보수 미처리 업무가 쌓여 있습니다. 감옥 건물 자체는 물론, 알카트라즈의 다른 인프라 일부와 건물들까지 – 마치 층층이 쌓인 케이크와도 같습니다.
아메리카 원주민의 역사가 있고, 남북전쟁의 역사가 있으며, 1930년대부터 1960년대까지의 감옥 운영 기간과, 1963년 폐쇄된 이후 오늘날에 이르기까지의 역사도 있습니다. 이 모든 역사와 인프라의 층들은 공원 관리청의 헌장에 명시된 바와 같이 유지 관리되어야 합니다.
계획 수립과 관련해서는 운영 및 유지 관리 측면과 생물학적 측면이 있었습니다. 알카트라즈는 번식지, 둥지 등 여러 측면에서 항상 바다새들에게 매우 인기 있는 장소였습니다. 드론과 새들에 대한 우려가 큽니다. 가장 먼저, 조사는 모든 새끼들이 깃털이 다 자라 둥지를 떠날 때까지 기다려야 했습니다. 그래서 우리는 겨울인 12월에 조사를 진행했습니다.
생물학적 측면과 고고학적 측면도 있었습니다. 역사가 매우 풍부하기 때문이죠. 생물학자, 식물학자, 고고학자, 지질학자 등 다양한 전문가들이 모두 국립공원관리청 소속으로 일하고 있습니다. 그래서 사전 계획 단계에서 저는 조사 결과 데이터가 국립공원관리청 전체에 최대한 폭넓게 호소력을 갖도록 최선을 다했고, 국립공원관리청과 이에 대해 더 많이 논의할수록 이 프로젝트가 아주 잘 맞아떨어질 것이라는 확신이 들었습니다.
네, 여기에는 생물학적 측면과 고고학적 측면, 그리고 운영 및 유지관리 측면이 분명히 포함되어 있습니다.
사전 계획 과정은 오래 걸렸습니다. 두 가지 허가가 필요했는데, 하나는 실제로 작업을 수행하기 위한 과학적 허가였고, 다른 하나는 국립공원에서 드론을 비행하기 위한 허가였습니다. 후자는 전자와 마찬가지로 중요했는데, 국립공원 내에서는 드론 사용이 허용되지 않기 때문입니다. 어디에서도 예외 없이 금지되어 있습니다.
PETE KELSEY: So once those 2 permits were issued, things actually happened pretty quickly. I knew that there was going to be an airborne component and a terrestrial component, an interior component and an exterior component. The airborne, obviously, it was all drone-based, all LiDAR-based for one particular flavor of LiDAR or another: we had GNSS, we had SLAM. We even had terrestrial laser scanning on the ground for the terrestrial component. We had photogrammetry and we flew multispectral because some of the biologists were interested in the plant life, which is on the island as well.
The biggest task was the interior spaces because there’s the famous prison, the cell house – of course widely known around the world – but there’s a hospital, kitchen, cafeteria, and morgue. There’s the powerhouse that generated electricity for the entire island, all that infrastructure, and a lot of it is not accessible to visitors, much less anyone, because it’s in bad shape or it presents risk to life and limb.
But we had access to it all. I knew right away that the only way to do all these interior spaces in the time we had was going to be with a Hovermap. Just because it’s mobile and can be deployed in a number of different ways.
We were exceptionally lucky because we had two Hovermaps on site for that portion. And without the Hovermaps this project wouldn’t have been successful. We wouldn’t have got it done. We basically had three weeks to do every single space on the island, interior and exterior, and we actually used the Hovermap for both, but mostly for the interior.
Getting into the workflow a little bit, we had to have a fair amount of the exterior done as well. So we could use that data to match with the airborne drone-based LiDAR. So the Hovermap, both of them fortunately were the newest model the ST-X – with its fabulous range, was the right tool for the right job. This project would not have finished in the time we had been permitted for without the Hovermaps. No way, not a chance. They were a key component to the greater solution.
JEREMY SOFONIA: The primary objective was to do handheld mapping of the interiors. That was Emesent Hovermap’s role in this case. So just your basic handheld mapping was used most of the time. But because many of the spaces are not well lit – or even lit at all – we had a special lighting rig that the engineering team had put together that snapped right onto my Hovermap unit and could illuminate the field of view of the GoPro. The GoPro was was there to get RGB true color data.
Not only were we looking at the LiDAR data, but colorized so that blue rubbish bins are blue and the rust on the wall looks like rust. Adding that element of color to the requirements increased the challenge and the difficulty significantly. One of our issues was, how do you light these large spaces or these small tunnels? This lighting rig that I had on the handheld units worked great. It did its job perfectly.
For those hard-to-reach places I also brought an extension pole and used it a few times. A good example of this was on the top of the lighthouse. I knew that the top of the lighthouse was going to be seen by the drone data, but I wanted a complete Hovermap model for our own purposes as well. So I was able to walk the interior of the lighthouse and we were able to scan the exterior easily enough, but I couldn’t get up to the tip-top of the lighthouse without climbing another small ladder. That just looked like a bad idea. Plus, the lighthouse is an active Coast Guard station. Going on top of that would have required seeking additional approvals. It just wouldn’t have been worthwhile. We didn’t want to bother the Coast Guard with something like that. So, by being able to put the Hovermap on a pole, I could do a walk around the top, along the balustrade of the balcony of the lighthouse. It saved me from having to climb up and accessing a part that would have been potentially dangerous, but also requiring additional levels of approval.
Lastly, Boston Dynamics. They arrived with Spot, the robotic quadruped dog, and we used that in a building called Building 64. It’s the old accommodation units for the guards and their families. So, think about a massive apartment complex. People don’t realize this, or at least I didn’t, that the guards didn’t live in San Francisco and commute back and forth. Their entire families lived on the island. They had a school. They had everything that they needed, more or less. So, this old housing building, multi-story, large complex space is actually closed with signs on the door that say: Danger Lead, Danger Asbestos. And for those signed levels, we were able to use Hovermap on Spot to go in and capture that data because Spot is not affected by lead or asbestos the way that we would be.
It would have taken us longer to put the PPE on and take it off than it did for us to just do the whole job. It’s a great example of how we can use robotic systems to not just keep ourselves safe, but to minimize the red tape and the time consumption that it does take, not just for us, but even for the health and safety people that have to review these things. It’s a massive time saver all around.
제레미 소포니아: 신체적인 어려움보다 정신적인 도전이 훨씬 컸습니다. 이 바닥을 걸어야 하는데, 과연 안전한가? 이 사다리를 올라가야 하는데, 과연 안전한가? 그런 행동을 하기 전에는 항상 국립공원 담당자와 상의하여, 그 행동이 안전한지 확실히 확인했습니다. 그렇다고 해서 일이 더 재미있어지거나 두려움이 덜해진 건 아니었지만, 우리는 어떤 일에 본격적으로 뛰어들기 전에 항상 그 일이 안전한지 확인하거나 증명할 수 있었습니다.
저는 이것이 이해해야 할 중요한 요소라고 생각합니다. 우리는 무모한 위험을 감수하지 않았습니다. 비록 어떤 상황이나 장소는 환경이나 시설의 노후성 때문에 매우 불안하게 느껴지기도 했지만요.
피트 켈시: 접근성은 단연코 최우선입니다. 제 말은, 모든 방에는 문이 있고, 모든 문에는 자물쇠가 있다는 뜻입니다. 열쇠가 우리에게 있나요? 없다면, 누가 열쇠를 가지고 있나요? 그 사람은 오늘 근무 중인가요? 섬에서 그 사람이 어디에 있는지 알고 있어서 찾아가서 열쇠를 빌린 다음 다시 돌려줄 수 있을까요?
촬영 첫 며칠 만에 바로 그게 문제라는 걸 알게 되었습니다. 그리고 국립공원 관리국 직원분들은 정말 훌륭하셨습니다. 알카트라즈에 있는 시설 관리자에게 물어보았습니다. 우리가 겪고 있는 문제를 설명했더니 그녀는 눈 하나 깜짝하지 않았습니다. 그녀는 일어나 금고로 가서 알카트라즈의 열쇠를 제게 건네주었습니다.
과장하는 게 아닙니다. 섬 전체의 모든 문과 자물쇠에 통하는 마스터 키였고, 그 순간 모든 것이 달라졌습니다. 그때서야 저는 주어진 시간 안에 이 일을 해낼 수 있겠다고 확신했습니다. 그 위험 요소는 사라졌습니다. 따라서 접근 권한 확보가 단연 최우선 과제였습니다.
방문객들의 관람을 방해하지 않는 것 – 이건 정말 중요했습니다. 국립공원 관리청에게도, 우리에게도 매우 중요한 문제였죠. 전 세계에서 사람들이 수천 달러를 들여 알카트라즈에서 이 경험을 하러 왔기 때문에, 우리가 가장 피하고 싶었던 것은 어떤 식으로든 그 경험을 망치는 것이었습니다.
그래서 방문객들의 일정에 최대한 맞춰 작업하는 것이 도전 과제였지만, 그 부분에서도 우리는 정말 잘 해냈다고 생각합니다.
모든 야외 촬영을 위한 날씨 문제도 있었습니다. 12월의 샌프란시스코 만은 춥고 습했으며, 대부분의 시간 동안 짙은 안개에 휩싸여 있었습니다. 하지만 우리가 비행 허가를 받은 이틀 동안은 완벽한 날씨, 화창한 햇살, 구름 한 점 없는 날이었습니다. 그야말로 기적과도 같았죠.
개인적인 이야기를 덧붙이자면, 저희는 60년대 후반에서 70년대 초반 아메리카 원주민들이 점거했던 이후로, 팀 전체가 그 섬에서 장기간 생활한 최초의 그룹이었습니다. 즉, 저희는 알카트라즈에서 3주 동안 감방에서 잠을 자며 지냈습니다. 50년 넘게 아무도 그런 일을 해본 적이 없었죠. 이것이 도전이라는 관점에서 어떤 의미였을까요? 우리는 모든 식량을 직접 가져와야 했습니다. 알카트라즈에서는 어디에서도 음식을 반입할 수 없기 때문이죠. 그곳에서는 음식을 팔지도 않고, 섬으로 가져올 수도 없습니다. 그래서 우리는 모든 식량을 직접 준비해야 했습니다. 마치 캠핑을 하는 것과 비슷했죠.
글쎄요, 어떤 음식을 가져가야 할까요? 상하기 쉬운 음식은 절대 가져갈 수 없습니다. 그래서 전부 냉동 건조 식품이나 물만 부으면 되는 종류의 음식뿐이었습니다.
잠을 자는 건, 알카트라즈 D동 감방에서 보낸 첫 며칠 밤은 절대 잊을 수 없어요. 온통 콘크리트와 강철로 되어 있어서, 말 그대로 모든 소리가 다 들리거든요. 게다가 팀원 중 몇 명은 제가 평생 들어본 적 없는 정도로 코를 골았어요. 그래서 첫 며칠 밤은 우리 중 누구도 잠을 잘 수 없었지만, 자리를 좀 바꿔 앉히니 그 문제는 해결됐죠.
첫날 밤, 정말 뜻밖의 일이 벌어졌습니다. 모기들에게 완전히 물려버렸는데, 그건 정말 예상치 못한 일이었죠. 그래서 다음 날 샌프란시스코로 가서 시내에 있는 모기장을 싹 사들여 침대 위에 걸어두니 그 문제는 해결됐습니다.
하지만 이 프로젝트의 성패를 좌우했던 가장 큰 변수는 알카트라즈의 열쇠를 넘겨받는 것이었습니다. 그 열쇠가 없었다면 이 프로젝트는 절대 성공할 수 없었을 겁니다. 절대요.
피트 켈시: 무엇보다 먼저, 저는 훌륭한 팀을 구성했고, 이 프로젝트의 IT 백오피스 파일 관리 부분에 정통한 제 친구들도 팀에 포함시켰습니다. 스캔 계획도, 파일 명명 규칙도, 어떤 형태의 표준화도 없었다면 이 프로젝트는 성공하지 못했을 것입니다. 그야말로 완전한 혼란이었을 겁니다.
그렇다면 우리는 어떻게 해냈을까요? 다행히도 주요 작업 중 상당수는 ‘단일 스캔’으로 분류됩니다. 단 한 번의 항공 GNSS LiDAR 비행이 있었고, 단 한 번의 다중 스펙트럼 비행이 있었으며, 단 한 번의 사진측량 비행이 있었습니다. 정말 어려웠고 우리가 집중해야만 했던 부분은 바로 호버맵(Hovermaps)이었습니다.
왜냐하면 마지막으로 집계했을 때도 여전히 머릿속이 복잡할 정도로, 200개가 넘는 Hovermap 스캔이 진행되었는데, 아마도 이런 사례는 처음일 겁니다. 그래서 각각의 이름을 어떻게 정할지… 우선 ‘우리가 어디에 있는지’부터 시작했습니다. 예를 들어, CH는 수감동(cell house)을 의미하고, 그 다음에는 수감동의 어느 방이나 어느 구역인지 등을 표시하는 식이었죠.
솔직히 말씀드리면, 처음 며칠 동안은 이게 과연 가능한 일인지 정말, 정말 깊이 고민했습니다. 한 방에 똑똑하고 유능하며 재능 있는 사람들이 많이 모이면 흔히 일어나는 일입니다. 우리 모두 각자의 습관을 가지고 “이걸 해야 해, 저걸 해야 해”라고 말하고, 다들 “정말 좋은 아이디어야”라고 찬성하는 와중에, 저는 뒤에서 이렇게 말했죠. “여러분, 이 모든 게 정말 중요하지만, 이제 시작해야 해요. 진행해야 해요. 시간이 흐르고 있잖아요.”
그래서 기본적으로, Emesent 의 제레미 소포니아(Jeremy Sofonia)가 핵심 인물이 될 것임을 알고 있었습니다. ‘ Hovermap ’ 작업은 제레미와 저에게 맡겨질 예정이었는데, 제가 프로젝트 관리 등을 담당했기 때문에 업무량 면에서는 제레미가 훨씬 더 앞장서야 했습니다. 따라서 우리 모두에게 납득이 가면서도, 무엇보다도 제레미에게 가장 잘 맞는 시스템을 만드는 일은 기본적으로 제레미에게 맡겨졌습니다. 그는 해냈고, 오늘날까지 그 시스템에 대해 아무런 문제도 없었습니다. 정말 훌륭했습니다.
제레미 소포니아: 물론이죠. 두 가지 이유가 있습니다. 첫째는 데이터의 방대한 양 때문입니다. 처리해야 할 데이터가 산더미처럼 쌓이지 않도록 꾸준히 따라잡으려는 노력도 중요하지만, 동시에 이는 품질 보증(QA) 및 품질 관리(QC)의 문제이기도 합니다. 현장에 도착하는 데 드는 시간과 노력을 고려할 때, 데이터를 수집하는 과정에서 우리가 원하던 결과를 제대로 얻고 있는지 확인하기 위한 QA·QC 방식의 접근이 필요했기 때문입니다. 만약 무언가를 놓치거나, 데이터 세트가 우리가 기대했던 대로 나오지 않는다면, 다시 돌아가기는 쉽지 않습니다. 특히 호주 브리즈번에 있는 저로서는 더욱 그렇죠.
수집한 데이터가 정확하고 올바른지 확인한 뒤 작업을 계속하는 편이 훨씬 효율적입니다. 프로젝트 전체를 통틀어 100건 이상의 스캔을 쉽게 확보했습니다. 수감동에서만 28개의 개별 스캔을 확보한 것 같아요. 꽤 많은 수처럼 들리겠지만, 이는 우리가 필요로 했던 유연성과 다시 연결되는 부분입니다. 예를 들어, 제가 B동 2층을 스캔하고 있다가 사람들이 몰려들어오는 것을 눈치챘을 때가 있었죠. ‘알겠어.’ 음, 3층은 스캔하지 않기로 했군요. 그러면 작업을 중단해야 합니다. 따라서 수감동을 구역별로 나누어 작업함으로써, 가능한 곳에서 데이터를 수집한 뒤 다른 일을 하러 갔다가 다시 돌아올 수 있었습니다.
핵심은 작업을 진행하면서 데이터를 처리할 수 있다는 점이었고, 모든 스캔 중 두세 개 정도만 약간의 오차가 있었습니다. 그래서 다른 설정으로 재처리하는 것이 더 빠른지, 아니면 그냥 10피트 정도 이동해서 다시 스캔하는 것이 더 빠른지 결정해야 했습니다. 이를 통해 품질 보증(QA) 및 품질 관리(QC)를 수행할 수 있었습니다.
거의 모든 처리는 Emesent의 Aura 소프트웨어에서 이루어졌습니다. 초기 처리가 끝나면 시각화 도구를 사용할 수 있는데, 이 도구는 포인트 클라우드를 매우 빠르게 불러올 수 있으며, 우리가 주로 확인하는 것은 포인트 클라우드에 미끄러짐이 있었는지 여부입니다.
우리가 사용하는 ‘ SLAM ’ 알고리즘은 매우 견고하지만, 종종 단순한 사용자 실수 때문일 수도 있습니다. 벽에 너무 가까이 다가가서일 수도 있고, 좁은 공간에 있었을 때 Hovermap의 시야를 가려 이 방을 이전 방과 연결하지 못했을 수도 있습니다. 그런 식이죠. 전체 프로젝트 기간 동안 이런 일이 두 번 정도밖에 발생하지 않았지만, 포인트 클라우드를 시간별로 시각화하면 포인트 클라우드가 어긋났는지 매우 빠르고 쉽게 확인할 수 있습니다. 기본적으로 루프가 닫히는지, 즉 스캔을 끝낸 지점에서 다시 스캔을 시작하는지 확인하면 됩니다. 시작 지점에서는 동일한 물체가 보여야 합니다. 시간별로 색이 다르게 표시된다면, 두 이미지가 서로 겹쳐져야 하며, 예를 들어 소화기가 하나 있는 곳에 두 개가 있는 식의 오류가 있어서는 안 됩니다.
이런 식으로 문제를 매우 빠르게 파악할 수 있습니다. 덕분에 해당 스캔의 정확성을 검증하고 다음 단계로 넘어갈 수 있었습니다.
피트 켈시: 저는 ‘ Hovermap ’와 ‘ Emesent ’와 함께 일한 지 이제 4년, 어쩌면 5년 정도 되었습니다. 제 배경은 AEC(건축, 엔지니어링, 건설) 분야인데, ‘ Hovermap ’를 처음 본 순간부터 이 제품이 AEC 분야에서 믿을 수 없을 만큼 가치 있는 도구가 될 잠재력이 있다는 것을 직감했습니다. 그래서 적극적으로 나서서 ‘ Emesent ’와 협업을 시작했습니다.
저는 이 제품이 분명히 그런 역할을 해낼 수 있을 것이라고 확신했습니다. 당시 Hovermap 의 주력 분야는 GPS 신호가 차단된 지역, 특히 광산 분야였는데, 이는 GPS 신호가 차단된 어떤 환경에서도 완벽한 솔루션이었습니다. 시간을 좀 건너뛰어 알카트라즈 프로젝트로 넘어가 보죠. 알카트라즈는 전형적인 AEC 프로젝트입니다. 그곳에서는 건축과 엔지니어링 작업이 이루어지고 있었죠. 우리가 보유한 호버맵(Hovermaps)으로 실제로 몇 채의 건물을 측량했는지는 정확히 기억나지 않지만, 적어도 40채는 족히 넘었을 겁니다. 요점을 말하자면, 제 직감은 맞았습니다. Hovermap 는 AEC 분야에서 믿을 수 없을 만큼 유용한 도구입니다. 왜일까요? 바로 속도 때문입니다. 만약 누군가 우리가 했던 작업을 지상 레이저 스캐닝으로 시도한다면, 6개월은 걸릴 것입니다. 아마 그보다 더 오래 걸리겠죠.
물론 지상 레이저 스캐닝이 더 높은 수준의 디테일을 제공할 수는 있겠지만, 이번 작업에는 그럴 필요가 없었습니다. 앞서 말했듯이, 현장 작업에 소요된 시간을 고려할 때 Hovermap 가 완벽한 도구였습니다. 따라서 주어진 현장 작업 시간 내에서, Hovermap 만이 이 작업을 수행할 수 있는 유일한 방법이었습니다.
Hovermap 에 대해 배운 점으로는, Hovermap 자체보다는 SLAM 에 더 특화된 몇 가지 미묘한 차이점이 있었습니다. 이는 단순히 양질의 현장 데이터 수집을 위한 주의사항, 즉 모든 SLAM 기술에 내재된 ‘미끄러짐’이나 ‘편차’ 같은 문제를 피하기 위한 ‘해야 할 일’과 ‘하지 말아야 할 일’에 관한 것이었습니다. 제레미와 함께 관찰하고 스캔하는 과정에서 데이터 캡처 측면에서 몇 가지를 배웠지만, 제가 미처 알지 못했던 가장 큰 점은 Emesent의 Aura 가, 특히 각 개별 스캔 자체가 고유한 가치를 지닌 이와 같은 프로젝트에서 얼마나 많은 기능을 수행할 수 있는지였습니다.
하지만 200개가 넘는 스캔 데이터를 하나로 병합할 수 있다는 점—아마도 이전에 누구도 시도해 본 적이 없을 것이라 확신합니다—이야말로 제가 편안히 앉아 “AEC 업계에 이보다 더 잘 맞는 솔루션은 없을 것”이라고 말할 수 있는 부분입니다. 우리는 방금 27에이커 규모의 섬을 작업했는데, 그 안에는 40개 이상의 건물이 있었고, 내부 공간은 거의 예외 없이 Hovermap 를 사용하여 모두 스캔했습니다. 정말 훌륭합니다.
그런 워크플로가 존재한다는 건 알고 있었지만, 지오레퍼런싱(geo-referencing) Hovermap 데이터를 예를 들어 항공 GNSS LiDAR 데이터와 연동해 본 적은 아직 없었습니다. 전에는 한 번도 해본 적이 없었죠. 정말 멋집니다. AEC 분야에서도 여러 가지 요건을 충족시켜 주기 때문이죠. 특히 토목 측량 및 지리공간 분야에서의 제 경력을 고려할 때, 지오레퍼런싱이 되어 있지 않거나 측량 등급이 아니라면, 제가 관계를 맺고 있는 많은 사람들이 그냥 거절해 버릴 겁니다. ‘이건 쓸 수 없어.’라고 말이죠. 하지만 이제 저는 그 모든 분들을 정면으로 마주보며, ‘ Hovermap 가 바로 그 일을 해낼 수 있습니다.’라고 말할 수 있게 되었습니다.
지오레퍼런싱도 가능하고, 측량 등급의 데이터 정확도도 확보할 수 있으며, 다른 어떤 종류의 LiDAR 센서와도 통합할 수 있습니다. 아시다시피, 포인트 클라우드는 포인트 클라우드일 뿐입니다. 그리고 Hovermap 가 하는 일은 다른 어떤 센서보다 훨씬 빠르게 포인트 클라우드를 생성하는 것뿐입니다.
제레미 소포니아:
Emesent 에서 우리가 진행한 프로젝트나 심지어 고객사들이 진행한 프로젝트 중에서도, 이렇게 짧은 기간 내에 이토록 복잡한 프로젝트를 수행한 사례가 있는지, 설령 있다 해도 많지 않을 것 같습니다. 그렇다면 이 방대한 양의 데이터를 어떻게 처리해야 할까요? 게다가 컬러 데이터였다는 점도 고려해야 했습니다. 여기서 얻은 훌륭한 교훈들이 있습니다.
지난 3주 동안 알카트라즈에서 촬영한 컬러 데이터 세트만 해도, 그 전 제 평생 동안 촬영한 양을 모두 합친 것보다 더 많았을 겁니다. 그래서 컬러로 스캔하는 기술에 대해 생각해 봤습니다. 방금 전 조명 문제에 대해 이야기했지만, 방에 어떻게 들어갈지, 방을 어떻게 가로질러 이동할지도 고려해야 했습니다. 방 한가운데를 걸어가는 게 좋을지, 아니면 벽을 따라 이동해야 할지, 구석으로 가야 할지 등 말이죠. 원형으로 돌아다녀야 할까요? 이런 점들을 꼼꼼히 고민하다 보면, 현장에서 즉석에서 조금씩 실험해 보며, 아무것도 놓치지 않으면서 이 공간을 가장 빠르고 효율적으로 커버할 수 있는 방법이 무엇인지 파악할 수 있습니다. 그래서 컬러로 공간에 진입하는 방법에 대해 큰 교훈을 얻었는데, 결국 모서리에서 모서리로, 또 다른 모서리로 이어지는 지그재그 패턴을 따르게 되었습니다.
방이 크든 옷장이든 상관없습니다. 저는 여전히 옷장에 들어가면 모서리에서 모서리로, 또 다른 모서리로 이동하며 작업합니다. 가능한 모든 각도를 확실히 확인해야 하기 때문이죠. 색상 정보가 필요하고, 컬러 포인트 클라우드를 생성하기 위한 데이터 포인트가 필요하기 때문입니다.