액툰 투니칠 무크날(ATM)의 입구는 벨리즈 서부 정글 절벽 기슭에 위치한 짙은 파란색의 연못입니다.

저 너머에 있는 곳에 도달하려면 헤엄쳐야 한다.  

천 년이 넘는 세월 동안, 고대 마야인들은 이 여정을 이어왔습니다. 가슴 높이까지 차오르는 물을 헤치고, 무너져 내린 바위들을 넘으며, 높이가 고작 1미터 남짓으로 좁아졌다가 갑자기 30미터 높이로 치솟는 방으로 이어지는 통로를 지나갔습니다. 그들은 제물을 바치기 위해 이곳을 찾았습니다. 도기 그릇, 비취 도끼, 맷돌 등이었습니다. 때로는 사람들도 바쳤습니다. 21명의 유해는 여전히 제자리에 놓여 있는데, 그중에는 유명한 ‘크리스탈 메이든’도 포함되어 있다. 이 완전한 해골은 이제 반짝이는 방해석 결정으로 뒤덮여 있으며, 햇빛으로부터 500미터 떨어진 동굴 내부에서 횃불 빛 아래 반짝이고 있다.

이 동굴의 이름은 ‘돌 무덤’이라는 뜻이다.

그만한 가치가 있었다.  

잃어서는 안 될 너무나도 취약한 장소

ATM 동굴은 중미에서 고고학적으로 가장 중요한 마야 유적지 중 하나이자 벨리즈에서 가장 많은 관광객이 찾는 명소 중 하나로, 내셔널 지오그래픽, 히스토리 채널, 디스커버리, BBC 등에 소개된 바 있습니다. 하지만 이러한 명성에는 위험도 따릅니다. 하루에 125명의 방문객만 입장할 수 있으며, 8명씩 그룹을 이루어 입장해야 합니다. 주 실 내에서는 신발 착용이 금지되며, 방해석 바닥을 보호하기 위해 양말을 반드시 착용해야 합니다. ‘크리스털 메이든’ 주변은 철제 울타리로 보호되어 있습니다.

이러한 예방 조치에도 불구하고 사고가 발생하기도 했습니다. 동굴 내 선박이 파손되기도 했고, 유골이 훼손되기도 했습니다. 게다가 최근까지 이 5km에 달하는 동굴 시스템에 대한 가장 상세한 지도는 1989년에 손으로 그려진 것이 전부였습니다. 

연구팀은 동료 심사를 거친 연구 결과에서 “이러한 사건들은 유물과 인골이 얼마나 취약한지 다시금 일깨워준다”며, “유적지가 훼손되기 전에 적절한 도구와 기법을 활용해 유물, 지형적 특징 및 기타 문화 유산을 디지털로 기록하는 것이 필요하며, 사실 이는 필수불가결한 일”이라고 지적했다. 

과제: 스캔할 수 없는 자료를 조사하기

2023년 여름, 캘리포니아대학교 샌디에이고 캠퍼스(UC San Diego), 캘리포니아대학교 머세드 캠퍼스(UC Merced), 벨리즈 고고학 연구소(Belize Institute of Archaeology)로 구성된 다기관 연구팀이 ATM 동굴의 최초의 종합적인 디지털 트윈을 구축하기 위해 나섰습니다. 이 과정에서 직면한 어려움은 막대했습니다.

이 동굴의 5km에 달하는 통로에는 뗏목을 타야만 통과할 수 있는 침수된 터널, 무너진 잔해로 막힌 복도, 그리고 밀실공포증을 유발할 만큼 좁은 기어다니는 공간부터 대성당 규모의 빈 공간에 이르기까지 다양한 규모의 방들이 포함되어 있습니다. 기존의 지상 레이저 스캐닝 방식은 실용적이지 않았습니다. 삼각대에 장착된 시스템으로는 마야인들이 제물을 남긴 공간에 도달할 수 없었기 때문입니다. 또한, 보호 대상인 고고학 유적지에서는 지상 제어점을 설정할 수 없었습니다.

연구팀은 기어 다니고, 오르고, 물속을 헤엄치고, 물 위에 떠다닐 수 있는 스캐닝 솔루션이 필요했습니다.

해결책: ‘ Hovermap ’가 지하로 이동한다

Emesent 의 기술 영업 전문가인 저스틴 심킨스(Justin Simkins)는 ‘ Hovermap ’의 측량, 데이터 처리 및 정렬 작업을 주도했습니다. 이 팀은 Emesent 가 본 프로젝트를 위해 제공한 ‘ Hovermap 100’과 ‘ Hovermap STX’라는 두 가지 시스템을 도입했습니다. 

저스틴은 “보통 이런 전체 현장 스캔 작업은 지하 광산에서와 마찬가지로, 측량 스패드와 토탈 스테이션을 이용해 동굴 시스템 전체에 걸쳐 측량 기준점을 설정하고 스캔 데이터를 정렬하는 방식으로 진행된다”고 설명한다. “하지만 이곳의 경우, 매우 좁은 통로와 깊은 물, 그리고 ‘흔적을 남기지 않는다’는 원칙 때문에 제약이 많았다. 우리는 동굴 시스템을 신속하게 매핑한 뒤, 마치 우리가 그곳에 있었던 적이 없는 것처럼 원상태로 복원해야 했다.”

기존의 방법은 단순히 실용적이지 않았을 뿐만 아니라, 해당 지역의 보호 지위와도 양립할 수 없었다. 팀은 발자국조차 신중하게 관리되는 동굴 내에 제어점을 설치할 수 없었다.

해결책은 치밀한 계획과 Hovermap 의 SLAM 기반 클라우드 간 정합 기술이었다. 연구팀은 드리프트를 제거하기 위해 중첩 폭이 큰 스캔 경로를 설계하고, 좁은 통로에서의 스캐너 인계 과정을 미리 연습했으며, 깊은 물속에서 작은 팽창식 뗏목을 타고 스캔을 수행하고, 가파른 지하 절벽을 오르내리며 데이터를 수집했다. 이 모든 과정을 안전을 최우선으로 하며, 유물과 조상들의 안식처를 훼손하지 않은 채 진행했다.

저스틴은 “이러한 환경에서 스캔 작업을 진행할 때는 특유의 어려움이 따르지만, ‘ Hovermap ’ 팀은 사전 대비와 철저한 계획을 통해 이를 손쉽게 극복할 수 있습니다”라고 말합니다. “이곳은 중요한 문화유적지이자 고고학 유적지인 만큼, 작업 시간, 프로젝트 기간, 동물 및 환경적 요인 등으로 인해 제약이 많았습니다.”

현장 조사 기간 동안 연구팀은 고해상도 STX와 ‘ Hovermap 100’을 사용하여 촬영한 70개 이상의 스캔 데이터를 매끄럽게 통합하여, 동굴 시스템 전체의 정확한 지도를 제작했다.

결과: 1,000년에 걸쳐 완성된 디지털 트윈

Hovermap 로 수행한 스캔은 수십 년간의 전통적인 방법으로는 달성할 수 없었던 성과를 가져왔습니다. 바로 입구의 푸른 연못부터, 햇빛으로부터 가장 멀리 떨어진 곳에 온전한 상태로 여전히 그대로 남아 있는 ‘올라(olla)’—즉, 햇빛을 가장 멀리 떨어진 곳에 위치한 문화유물—가 있는 외딴 서쪽 통로에 이르기까지, 전체 동굴 시스템에 대한 완전하고 정확한 3D 구조를 파악한 것입니다.

메인 챔버만 해도 면적이 4,450m²에 달하며, 약 1,500점의 독특한 유물과 18명의 유해가 포함되어 있습니다. 연구자들은 이제 처음으로 이러한 유적들 간의 공간적 관계를 시각화할 수 있게 되었으며, 마야인들이 남긴 유물뿐만 아니라 그들이 이 신성한 공간을 어떻게 이동했는지도 이해할 수 있게 되었다.

모바일 LiDAR 데이터는 더 광범위한 기록 프로젝트를 위한 “디지털 비계”가 되었다. ‘크리스탈 메이든’, 제단, 그리고 유골에 대한 고해상도 구조광 스캔 데이터가 Hovermap 포인트 클라우드와 융합되어, 과학적 분석과 문화유산 보존 모두에 활용되는 다중 해상도 디지털 트윈이 생성되었다.

『Research Reports in Belizean Archaeology』에 게재된 동료 심사 연구에 따르면, 이러한 통합적 접근 방식을 통해 현재까지 ATM 동굴에 대한 가장 상세한 기록물이 생성되었습니다. 현재 가이드와 일반 대중을 위한 인터랙티브 온라인 버전이 개발 중이며, 이를 통해 물리적으로 방문할 수 없었던 관객들에게 이 취약한 유적지를 가상으로 공개할 예정입니다.

왜 Emesent

연구팀은 “삼각대에 장착된 TLS 장비와 달리, 동굴 측량사들은 휴대용 모바일 LiDAR 스캐너를 사용해 기어다니거나, 오르거나, 기어오르거나, 로프를 타고 내려가거나, 물속을 헤엄치거나, 물에 떠다닐 수 있다”며, “이를 통해 전례 없는 속도, 정확도, 완전성을 바탕으로 동굴의 특정 구역에 접근하여 디지털로 기록할 수 있게 된다”고 밝혔다.

ATM 동굴의 경우, Hovermap 는 단순히 최상의 선택지가 아니라 유일하게 실행 가능한 방법이었다. GPS 신호가 차단된 환경에서도 뛰어난 성능 SLAM , 휴대성, 그리고 가시광선 없이도 기하학적 구조를 포착할 수 있는 기능이 결합되어, 마야인들이 천 년 전 사라진 이후로 지도에 기록되지 않았던 공간들을 기록할 수 있게 되었다.

35년 만에 다시 시도하게 된 이 작업은 단 한 번의 현장 조사 시즌 만에 완료되었다.

프로젝트 개요

업종: 고고학 / 문화유산 기록
위치: 벨리즈 서부, 악툰 투니칠 무크날 (Actun Tunichil Muknal)
사용 제품: Hovermap STX, Hovermap 100
프로젝트 파트너: 캘리포니아 대학교 샌디에이고(UC San Diego), 캘리포니아 대학교 머세드(UC Merced), 벨리즈 고고학 연구소 (Belize Institute of Archaeology)
스캔 데이터: 70개 이상
동굴 길이: 약 5km
주 동굴 면적: 4,450m²
기록된 유물: 약 1,500점
인골: 21구
주요 성과: 마야 세계에서 가장 중요한 고고학 동굴 중 하나에 대한 최초의 포괄적인 디지털 트윈

프로젝트 책임자 

• 홀리 모이스 — 캘리포니아 대학교 머세드 캠퍼스
• 저스틴 심킨스 — Emesent
• 곤살로 플레이테즈 — 벨리즈 관광 가이드 협회
• 도미니크 리솔로 — 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스
• 루마리 쿠 — 벨리즈 고고학 연구소
• 호수에 라모스 — 벨리즈 고고학 연구소
• 그레이엄 굿윈 — 캘리포니아 대학교 머세드 캠퍼스
• 케이 빌치스 — 멕시코 국립인류학역사연구소(INAH) 수중고고학 부서
• 알파우드 재단
• 미국 국립과학재단 (NSF)

연구 전문은 여기에서 확인하세요: 옥수수 신의 제사: 벨리즈 악툰 투니칠 무크날(Actun Tunichil Muknal)의 주 제단실에서 재현된 창조 

Moyes, Holley 및 Jaime J. Awe, 2021. “옥수수 신의 제사: 벨리즈 아크툰 투니칠 무크날의 주 예배실에서 재현되는 창조”. Holley Moyes, Allen Christenson, Frauke Sachse 공편, 『우주론, 예술, 의식에 나타난 포폴 부의 신화』, 136-169쪽. 콜로라도 대학교 출판부, 볼더.