메타버스 기반 토지경계 관리 방안 연구 = A Study on Land Boundary Management Methods Based on Metaverse

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 연구지역을 대상으로 메타버스 가상공간을 실험적으로 구현하고, 토지경계 매핑 등의 정확도 분석을 통해 토지경계 관리의 가능성을 제시하고자 하였다. 연구성과는 다음과 같다.
실험을 위한 연구지역은 토지경계 관리가 수치지역에 비해 상대적으로 어려운 도해지역을 선정하였다. 도해지역 중 토지경계 설정의 특성을 반영할 수 있도록 기준점 가감량이 적용된 지역으로 선정하였다. 또한 메타버스 기반 토지경계 매핑 분석의 다양성을 위해 다양한 시설물들이 존재하는 도농복합지역을 선정하였다.
3D 모델링 영상을 기반으로 메타버스를 설계 및 구현하기 위해 우선 UAV 촬영을 통해 실험대상지역의 3D 모델링 영상을 제작하였다. 데이터 처리는 Metashape S/W를 이용하였다. 3D 모델링 영상을 기반으로 메타버스를 구현하기 위해 Unreal Engine과 Cesium ion을 이용하였고, Cesium ion을 통해 제작한 3D 모델링 영상을 3D Tiles를 진행하였다. 후에 Unreal Engine에 Cesium for Unreal 플러그인을 설치하여 메타버스를 구현하였다.
각각의 3D 모델링 영상과 메타버스의 정확도 분석을 위해 제작된 3D 모델링 영상자료의 지상기준점과 검사점 30점에 대한 RMSE를 산출해 보았다. 산출결과, RMSE가 X = ±0.006m, Y = ±0.008m, 연결오차 = ±0.010m로 나타나 영상의 이용이 가능한 것으로 분석되었다. 3D 모델링 영상을 기반으로 구현한 메타버스의 음영지역을 제외한 지상기준점과 검사점 25점에 대한 RMSE 산출 결과, X = ±0.170m, Y = ±0.168m, 연결오차 = ±0.239m로 나타났다. 이는 현행 법률에서 규정하고 있는 성과인정 범위를 충족하고 있어 적용이 가능한 것으로 분석되었다.
이상과 같이 구현한 메타버스의 적용 가능성에 대해 분석한 후 가감량을 반영한 토지경계 매핑을 진행하였다. 매핑 결과, 연구지역 전반적으로는 매핑이 양호하여 적용 가능성을 확인할 수 있었으나 일부 육안으로 토지경계의 위치 파악이 어려운 경계점에 대해서는 매핑에 한계성이 있는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 메타버스를 기반으로 토지경계 관리가 이루어질 수 있도록 실험결과에 기초하여 법령 개정(안), 토지경계 등록 및 표지 표시에 대한 개선방안, 토지경계 관리 및 서비스 개선방안을 제시하였다. 향후 미래지향적으로 토지경계 관리 분야에 메타버스를 적용한다면, 토지경계의 영구적인 보전, 토지소유자 서비스 만족도 향상 등의 효과가 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we attempted to experimentally implement a metaverse virtual space targeting the study area and suggest the possibility of land boundary management through accuracy analysis of land boundary mapping. The research results are as follows.
The research area for the experiment was selected as a graphical cadastral area where land boundary management is relatively more difficult than a digital cadastral area. Among the graphical cadastral areas, the area to which reference point addition or subtraction was applied was selected to reflect the characteristics of land boundary settings. In addition, for the diversity of metaverse-based land boundary mapping analysis, an urban-rural complex area with various facilities was selected.
In order to design and implement a metaverse based on 3D modeling images, 3D modeling images of the test area were first produced through UAV filming. Data processing was performed using Metashape S/W. To implement a metaverse based on 3D modeling videos, Unreal Engine and Cesium ion were used, and 3D modeling videos produced through Cesium ion were used as 3D Tiles. Later, the metaverse was implemented by installing the Cesium for Unreal plugin in Unreal Engine.
To analyze the accuracy of each 3D modeling image and the metaverse, we calculated the RMSE for 30 ground control points and inspection points of the 3D modeling image data produced. As a result of RMSE calculation, X = ±0.006m, Y = ±0.008m, connection error = ±0.010m. It was analyzed that the use of 3D modeling images was possible. The RMSE calculation results for 25 ground reference points and inspection points excluding the shaded areas of the metaverse implemented based on 3D modeling images showed X = ±0.170m, Y = ±0.168m, and connection error = ±0.239m. This was analyzed to be applicable as it satisfies the scope of performance recognition stipulated in the current law.
After analyzing the applicability of the metaverse implemented as described above, land boundary mapping reflecting addition and subtraction was conducted. As a result of the mapping, the mapping was good overall in the study area, confirming the applicability, but there were limitations in mapping at some boundary points where it was difficult to visually determine the position of the land boundary.
In this study, based on the experimental results, a law revision(draft), an improvement plan for land boundary registration and marking, and a plan to improve land border management and services were presented so that land boundary management could be carried out based on the metaverse. If metaverse is applied to the field of land boundary management in a future-oriented manner, it is expected to have effects such as permanent preservation of land boundaries and improvement of land owner service satisfaction.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서 론 1
• 제1절 연구배경 및 목적 1
• 1. 연구배경 1
• 2. 연구목적 2
• 제2절 연구범위 및 방법 3
• 1. 연구범위 3
• 2. 연구방법 4
• 제2장 메타버스 및 토지경계 7
• 제1절 메타버스 7
• 1. 메타버스의 개념 7
• 2. 메타버스의 유형 9
• 3. 메타버스의 구현 기법 13
• 제2절 토지경계 16
• 1. 토지경계의 개념 16
• 2. 토지경계의 등록 및 표지 18
• 3. 토지경계와 메타버스와의 관계 21
• 제3절 선행연구 검토 및 본 연구와의 차별성 23
• 1. 선행연구 검토 24
• 2. 본 연구와의 차별성 29
• 제3장 토지경계 관리 현황 및 한계 31
• 제1절 토지경계 관리 현황 31
• 1. 토지경계 관리 법령 현황 31
• 2. 토지경계 등록 및 표지 설치 현황 32
• 3. 토지경계 관리 및 활용 현황 36
• 제2절 토지경계 관리의 한계 39
• 1. 토지경계 관리의 법령적 한계 39
• 2. 토지경계 등록 및 표지 설치의 한계 40
• 3. 토지경계 관리 및 활용의 한계 41
• 제3절 메타버스 적용 사례 43
• 1. 공공분야 43
• 2. 민간분야 46
• 3. 토지경계 관리에 적용성 검토 48
• 제4장 메타버스 구현 및 토지경계 매핑 50
• 제1절 메타버스 구현 50
• 1. 실험 설계 및 연구대상지역 선정 50
• 2. 3D 모델링 영상 제작 54
• 3. 메타버스 설계 및 구현 59
• 제2절 메타버스 기반 토지경계 매핑 69
• 1. 3D 모델링 영상 및 메타버스 정확도 분석 69
• 2. 메타버스 공간에 토지경계점 매핑 76
• 3. 메타버스 기반 토지경계 매핑 검토 80
• 제3절 메타버스 기반 토지경계 관리를 위한 적용 방안 82
• 1. 토지경계 관리 관련 법령 개정 82
• 2. 메타버스 기반 토지경계 등록 및 표지 표시 84
• 3. 메타버스 기반 토지경계 관리 및 서비스 85
• 제5장 결 론 87
• 제1절 연구성과 요약 87
• 제2절 연구의 한계 및 향후 연구과제 91
• 참 고 문 헌 92
• ABSTRACT 96