활용사례
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벨리즈 ATM 동굴의 좁은 통로와 침수 구간을 이동하며
70회 이상의 스캔으로 약 5km 동굴 시스템을 디지털화한 사례
동굴과 고고학 유적지의 3D 기록에는 정확한 공간 데이터 확보와 현장 보존이라는 두 가지 조건이 동시에 요구됩니다. 좁은 통로와 침수 구간, 빛이 없는 지하 공간은 측정 장비의 접근성을 제한하고, 유물이나 인골이 남아 있는 장소에서는 장비 설치 과정에서도 흔적을 최소화해야 합니다.
벨리즈 서부에 위치한 Actun Tunichil Muknal(ATM) 동굴은 이러한 조건이 함께 나타나는 대표적인 현장입니다. 연구팀은 Emesent Hovermap을 활용해 동굴 내부를 이동하며 70개 이상의 스캔 데이터를 취득하고, 약 5km에 이르는 동굴 시스템을 포괄적으로 기록했습니다.
ATM 동굴은 벨리즈 서부의 마야 고고학 유적으로, 정글 절벽 아래의 물웅덩이를 건너야 내부에 들어갈 수 있습니다. 고대 마야인들이 공물을 남겼던 동굴 안에는 도자기, 옥으로 만든 도끼, 맷돌 등의 유물과 인골이 남아 있습니다.
대표적인 유물 중 하나는 방해석 결정으로 덮인 유골인 Crystal Maiden입니다. 동굴 입구에서 약 500m 떨어진 내부 공간에 위치한 것으로 소개되며, 유물과 인골이 놓인 위치 자체가 중요한 고고학 정보가 됩니다.
관광객 방문과 현장 조사 과정에서 유물의 손상 위험이 존재한다는 점도 기록의 필요성을 높였습니다. 도자기나 유골이 손상된 사례가 있었고, 최근까지 약 5km 동굴 시스템을 포괄하는 지도는 1989년 수작업으로 작성된 기록이 중심이었습니다.
ATM 동굴에는 물에 잠긴 구간과 암석으로 막힌 복도, 기어가야 할 만큼 좁은 통로부터 거대한 공동까지 서로 다른 환경이 이어집니다. 삼각대 기반 지상형 레이저 스캐너(TLS)를 매 구간에 설치하기 어렵고, 측량 기준점을 설치하는 과정도 유적 보존 원칙과 충돌할 수 있습니다.
장비를 고정해 설치하기 어렵고, 조사자가 기어가거나 물을 건너야 하는 환경
동굴 내부에서 위성 위치정보를 활용하기 어려워 이동 중 위치 추정 기술이 필요
유물과 인골을 훼손하지 않도록 측정과 기준점 설치 과정의 흔적 최소화 필요
“일반적인 전체 현장 스캔은 측량 기준점을 설치하고 데이터를 정렬하지만, ATM 동굴에서는 좁은 통로와 깊은 물, ‘흔적을 남기지 않는다’는 보존 원칙을 함께 고려해야 했습니다.”
Justin Simkins · Emesent Technical Sales Specialist (원문 취지 요약)이번 프로젝트에는 Emesent Hovermap ST-X와 Hovermap 100이 활용됐습니다. Hovermap은 GPS 신호가 닿지 않는 환경에서도 SLAM 기술로 주변 구조를 인식하고, 이동 중 3D 포인트 클라우드를 취득하는 모바일 LiDAR 솔루션입니다.
연구팀은 긴 동굴 구간에서 누적 오차인 드리프트를 줄이기 위해 스캔 경로가 충분히 겹치도록 계획했습니다. 좁은 통로에서 장비를 안전하게 넘겨받는 동작도 미리 연습했고, 침수 구간에서는 소형 고무보트를 이용했습니다. 가파른 지하 절벽에서도 데이터를 취득하며, 현장에 남는 작업 흔적을 최소화했습니다.
핵심은 장비를 이동할 수 있다는 점뿐 아니라 측정 방식도 현장에 맞춰 조정했다는 것입니다. 이동 경로를 겹치게 구성하고, 유물 주변에서는 안전한 작업 동선을 확보하면서 동굴의 복잡한 연결 구조를 기록했습니다.
현장 조사 기간 동안 취득한 70개 이상의 Hovermap 스캔 데이터를 병합해 동굴 입구의 물웅덩이부터 햇빛이 닿지 않는 깊은 서쪽 통로까지, 약 5km 동굴 시스템을 하나의 공간 프레임워크로 연결했습니다.
서로 다른 구간의 데이터를 연결하면서 조사자는 동굴의 동선과 구조적 관계를 이전보다 자세하게 파악할 수 있게 됐습니다. 이 공간 모델은 개별 유물을 기록하는 작업과 후속 분석의 기준이 되는 디지털 골격으로 활용됐습니다.
Hovermap으로 취득한 ATM 동굴 조사·매핑 과정
ATM 동굴의 주요 공간인 Main Chamber는 약 4,450㎡에 이르며, 원고에 따르면 약 1,500개의 유물과 18명의 인골이 이 공간에 남아 있습니다. 연구팀은 유물과 인골을 각각의 위치뿐 아니라 동굴 전체 구조 안에서 어떻게 연결되는지도 살펴볼 수 있게 됐습니다.
동굴 통로와 제단, 유골의 관계를 3D 공간에서 확인함으로써 고대 마야인의 이동 경로나 공물 배치에 대한 고고학적 해석에 도움이 되는 기초 자료를 확보했습니다.
좌: 동굴 포인트 클라우드 확인 화면 · 우: 별도 동굴 지도 예시(이미지에 Las Cuevas 표기)
Hovermap의 모바일 LiDAR 데이터가 동굴 전체의 구조를 기록했다면, Crystal Maiden과 제단, 유골 등의 주요 대상은 별도의 고해상도 구조광 스캔 데이터와 결합해 더 상세하게 기록했습니다. 이렇게 동굴 전체의 공간정보와 개별 유물의 정밀 데이터를 연결한 다중 해상도 디지털 트윈을 구축했습니다.
ATM 동굴의 스캔 데이터와 공간정보 시각화 결과
이 자료는 과학적 분석과 문화유산 보존에 활용될 수 있고, 물리적으로 동굴을 방문하기 어려운 사람도 온라인에서 공간을 이해할 수 있도록 하는 인터랙티브 기록으로 확장할 수 있습니다.
보호 유적지의 3D 기록에서는 측정 정확도뿐 아니라 접근성·현장 보존성·작업 속도를 함께 고려해야 합니다. 고정형 장비로 설치 공간을 확보하기 어려운 동굴에서는 조사자가 직접 장비를 들고 이동할 수 있다는 점이 작업 방식에 큰 차이를 만듭니다.
이번 ATM 프로젝트는 Hovermap의 핸드헬드 운용과 GPS 음영 환경에서의 SLAM 매핑을 통해, 통로가 좁고 물에 잠긴 구간까지 포함한 동굴을 하나의 데이터 구조로 기록한 사례입니다. 동시에 현장 접근성이 높아졌다고 해서 보존 원칙이나 측정 경로 계획이 불필요해지는 것은 아니라는 점도 보여줍니다.
문화유산 디지털화의 핵심은 현장을 보존하면서도 연구에 필요한 맥락을 남기는 것입니다. ATM 동굴 사례는 이동형 SLAM LiDAR가 접근이 어려운 유적지의 공간기록을 위한 한 가지 방법이 될 수 있음을 보여줍니다.
| 산업 분야 | 고고학 / 문화유산 디지털 기록 |
|---|---|
| 측정 위치 | Actun Tunichil Muknal(ATM), 벨리즈 서부 |
| 사용 장비 | Emesent Hovermap ST-X, Hovermap 100 |
| 프로젝트 협력 | UC San Diego, UC Merced, Belize Institute of Archaeology |
| 취득 스캔 | 70개 이상 |
| 측정 범위 | 약 5km 동굴 시스템 |
| Main Chamber | 약 4,450㎡ |
| 주요 유적 정보 | 유물 약 1,500개 · Main Chamber 인골 18명 · 동굴 전체 확인 인골 21명(제공 원고 기준) |
| 주요 성과 | ATM 동굴의 포괄적인 3D 공간 기록 및 다중 해상도 디지털 트윈 구축 |
동굴·지하 공간·문화유산 현장의 측정 조건에 맞춰
SLAM LiDAR 운용 방식과 데이터 활용 가능성을 확인해 보세요.
