▲ 함부르크 시내 시험 지역에서 촬영한 컬러 포인트 클라우드의 사선(Oblique) 뷰(사진=독일 연방측량지리원).  © 최한민 기자

(커넥트 데일리=최한민 기자) 국가 전역 단위로 디지털트윈을 구축해 오고 있는 독일이 전체 과업의 절반을 달성하며 내년 전국 초정밀 3D 모델 완성을 향한 기대를 높이고 있어 우리에게도 많은 시사점을 주고 있다.

현지시각 13일 외신에 따르면 독일 연방측량지리원(BKG)이 추진하는 ‘디지털트윈 독일’ 프로젝트가 착수 2년 만에 항공촬영 50%를 완료했다.

지난 2022년 8월 시작된 이번 사업은 전국을 초정밀 3D 데이터로 구현하는 것으로 내년 12월까지 전 구역 촬영을 마치고 ㎡당 최소 40포인트 이상의 라이다(LiDAR) 측정 데이터를 확보하는 것을 목표로 한다.

이 프로젝트는 건물과 도로, 교통시설, 가로수 등 다양한 지리 객체를 정밀하게 재현하는 국가 차원의 가상공간을 구축하는 데 초점을 맞추고 있다.

고밀도 항공 라이다 데이터는 건물 외벽이나 미세한 지형 변화까지 반영할 수 있어 홍수 예방이나 재난 대비 분야에서 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

이번 사업에는 기존 선형 라이다로는 어려운 국가 전역의 신속한 촬영을 위해 Geiger-mode Lidar(GmL)와 Single Photon Lidar(SPL) 같은 첨단 기술이 동원됐다.

두 방식 모두 비행 중 레이저 펄스를 발사하고 반사파의 도달 시간을 측정하는 방식(time-of-flight)을 사용하며 SPL은 녹색 파장대 레이저를 10×10 배열의 빔렛으로 분할해 효율을 높인다.

이를 통해 ㎡당 40포인트(ppm²) 이상, 높이 정확도 10cm 미만의 데이터 취득이 가능해 수목 수관 아래 관목까지 식별할 수 있는 수준의 정밀도를 확보한다.

이렇게 구축된 데이터는 3년 주기로 재촬영해 시계열 변화 분석과 지속적인 시뮬레이션 정밀도를 보장한다.

▲ 항공 촬영을 통해 수집된 측정 지점의 시각화 예시(사진=독일 연방측량지리원).  © 최한민 기자

이번 사업을 통해 구축된 디지털트윈은 단순한 3D 지도에 그치지 않고 폭우 시 위험 계곡 분석, 폭염 취약 지역 파악, 재생에너지 부지 평가, 병원 접근성 검토 등 다양한 정책 시뮬레이션에 활용된다.

나아가 AIㆍ클라우드ㆍ빅데이터를 통합한 단일 플랫폼을 구축해 부처별 데이터 중복과 비효율을 해소하고 국가 차원의 교차 분석과 신속한 의사결정을 가능하게 한다.

독일은 과거에도 공간정보 인프라를 갖추고 있었지만 데이터 갱신 주기 불규칙과 부처별 관리 분산이 한계로 지적됐다.

이번 사업에서는 이를 개선해 3년 주기의 전국 데이터 갱신 체계를 도입하여 장기적인 산림 변화나 토지이용 및 지형 변화를 지속적으로 관측할 수 있도록 했다.

글로벌 디지털트윈 구축 현황에 따르면 일본, 싱가포르, 핀란드 등이 도시 또는 국가 단위 디지털트윈을 운영하고 있지만 독일처럼 국가 전역을 고밀도 3D로 구현하는 사례는 드문 것으로 나타났다.

전국 단위 표준화, 정기 갱신 주기 확립, 부처 간 데이터 통합은 우리나라도 본격적인 국가 디지털트윈으로 나아가기 위해 참고해야 할 대목이다.

한편, BKG는 올해 남은 절반의 항공촬영을 차질 없이 완료하고 내년 완성 목표를 달성해 ‘스마트 국가’ 구현의 핵심 기반을 마련한다는 계획이다.