전통조경 보존·관리를 위한 3차원 공간정보 적용방안 = A Measures to Implements the Conservation and Management of Traditional Landscape Architecture using Aerial Photogrammetry and 3D Scanning

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study is apply 3D spatial information per traditional landscape space by comparing spatial information data created using a small drone and 3D scanner used for 3D spatial information construction for efficient preservation and management of traditional landscaping space composed of areas such as scenic sites and traditional landscape architectures. The analysis results are as follows.
First, aerial photogrammetry data is less accurate than 3D scanners, but it was confirmed to be more suitable for monitoring landscape changes by reading RGB images than 3D scanners by texture mapping using digital data in constructing orthographic image data.
Second, the orthographic image data constructed by aerial photogrammetry in a traditional landscaping space consisting of a fixed area, such as Gwanghalluwon Garden, produced visually accurate and precise results. However, as a result of the data extraction, data for trees, which is one of the elements that make up the traditional landscaping, was not extracted, so it was determined that 3D scanning and aerial surveying had to be performed in parallel, especially in areas where trees were densely populated.
Third, The surrounding trees in Soswaewon Garden caused many errors in 3D spatial information data including topographic data. It was analyzed that it is preferable to use 3D scanning technology for precise measurement rather than aerial photogrammetry because buildings, landscaping facilities and trees are dense in a relatively small space.
When 3D spatial information construction data for a traditional landscaping space composed of area using a small drone and a 3D scanner free from temporal and spatial constraints and compared the data was compared, the aerial photogrammetry is effective for large site such as Hahoe Village, Gyeongju and construction of a 3D space using a 3D scanner is effective for traditional garden such as Soswaewon Garden.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 명승 및 전통정원과 같이 면적으로 구성된 전통조경공간에 대한 효율적인 보존관리를 위한 3차원 공간정보구축에활용되는 소형드론과 3D스캐너를 이용하여 생성된 공간정보데이터의 비교를 통해 전통조경공간별 3차원공간정보를 적용하기 위한연구로 분석 결과는 다음과 같다.
첫째, 소형드론을 이용한 항공사진측량은 대면적의 전통조경공간에 GSD 3cm급 이하의 3차원공간정보 구축이 가능하였음을 확인하였다. 또한 항공사진측량 데이터는 3D스캐너에 비해 정확도는 떨어지나 정사영상테이터 구축에 있어 디지털데이터를 이용한 texture 맵핑으로 3D스캐너에 비해 RGB영상의 판독을 통한 경관변화 모니터링 등에 적합한 것을 확인할 수 있었다.
둘째, 광한루원과 같이 일정면적으로 구성되어 있는 전통조경공간에 항공사진측량으로 구축된 정사영상데이터는 시각적으로 정확하고정밀한 결과물이 구축되었으나, 수치데이터 추출 결과 전통조경을 구성하고 있는 요소 중 하나인 수목에 대한 데이터가 추출되지않아 수목이 밀집한 지역 등을 중심으로 3D스캔과 항공사진측량을 병행하여야 할 것으로 판단되었다.
셋째, 담양 소쇄원과 같이 작은 면적으로 구성된 전통정원에 항공사진측량으로 구축된 정사영상데이터는 수목과 인접한 곳과수목의 하단부에 대한 공간정보구축이 불가능하였으며, 주변의 수목들로 인해 지형데이터를 포함한 3차원 공간정보데이터에 다수의오류가 발생되었다. 이는 상대적으로 좁은 공간에 건축물, 조경시설, 수목 등이 밀집하고 있어 항공사진 측량보다는 3D스캔 기술을활용하여 정밀 실측하는 것이 바람직한 것으로 분석되었다. 3D스캐닝은 항공사진측량에 비해 오랜 시간이 소요되나 측량데이터의정밀성과 가상현실을 통한 보존관리가 가능하여 좁은 지역에서의 정밀한 조사가 가능한 것을 알 수 있었다.
면적으로 구성된 전통조경공간을 대상으로 시간적·공간적 제약에 자유로운 소형드론과 3D스캐너를 이용하여 3차원 공간정보구축데이터를 비교한 결과 경주 양동마을과 같은 대면적의 공간에는 항공사진측량을 통한 모니터링이 효과적이었으며, 담양 소쇄원과같은 전통정원에는 3D스캐너를 이용한 3차원 공간구축이 효과적임을 알 수 있었다. 추후 3D 스캔데이터와 항공사진측량 데이터의융합을 통해 자연유산 및 전통조경공간의 보존관리를 위한 합리적인 분석결과를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

참고문헌 (Reference)

1 강병길, "휴대용 가상현실 안경을 접목한 백제문화 관광 콘텐츠 개발" 한국융합학회 9 (9): 317-323, 2018

2 이근상, "해변지역에서 UAV를 활용한 3차원 지형모델링 구축 및 위치정확도 평가" 한국지적정보학회 18 (18): 207-216, 2016

3 유환희, "저고도좔영시스템을 이용한 영상지도 제작" 대한공간정보학회 14 (14): 37-47, 2006

4 이원호, "성락원 영벽지의 원형 파악을 위한 3D 스캔기술 연구" 한국전통조경학회 31 (31): 95-105, 2013

5 신동윤, "사진측량용 UAV 시스템을 이용한 정사영상 제작 및 활용성 평가" 대한원격탐사학회 32 (32): 275-285, 2016

6 구자봉, "사진스캐닝 기술에 의한 매장문화재 기록방법에 대한 연구" 한국디지털콘텐츠학회 16 (16): 835-847, 2015

7 이근상, "문화유적지 현황측량을 위한 무인항공기 활용 연구" 한국지적정보학회 18 (18): 25-34, 2016

8 박찬혁, "무인항공기 매핑을 통한 차선 추출 및 정확도 평가" 한국측량학회 34 (34): 11-20, 2016

9 김충식, "도시경관분석을 위한 3차원 시각접근노출 모델의 유용성 연구" 한국도시설계학회 15 (15): 121-134, 2014

10 김충식, "SNS 사진과 사진측량을 이용한 정원유산의 3차원 형상 재현 가능성 연구 - 명승 제40호 담양 소쇄원(潭陽 瀟灑園)을 대상으로 -" 한국전통조경학회 36 (36): 94-104, 2018

11 김재웅, "Monitoring Changes of Designated Cultural Heritage Area Using 3D Mapping Technique" 한국전통조경학회 15 : 43-51, 2017

12 Park, D. J., "A study of Initial investigation of Stele Using 3D scanning" 10 : 19-36, 2018

13 이종성, "4차 산업혁명의 실태와 조경학 분야 적용방안 연구" 한국전통조경학회 37 (37): 68-75, 2019

14 김재웅, "3D맵핑을 이용한 문화재 지정구역 경관관리기법 연구" 한국전통조경학회 36 (36): 97-108, 2018

15 신현실, "3D 스캔 분석을 통한 전통조경 계획 및 설계 활용방안" 한국전통조경학회 36 (36): 105-112, 2018