활용사례
3D스캐너와 관련된 활용사례들을 확인해보세요
CERN Science Gateway의 외부·내부 공간을 기록한
Leica Reality Capture 활용사례
복잡한 건축물은 설계도면만으로 실제 공간의 상태를 정확하게 파악하기 어려울 수 있습니다. 시공 중 변경된 구조나 설비 배치, 통로의 연결 관계까지 고려하면 현재 건축물이 어떤 모습인지 기록한 데이터가 필요합니다.
As-Built 3D스캐닝은 완공되었거나 운영 중인 시설을 레이저 스캐너와 모바일 매핑 장비로 측정해 포인트 클라우드로 남기는 방식입니다. 이를 통해 설계 일치 여부를 검토하고, 시설 관리와 공간 활용 계획을 수립할 수 있습니다.
이번 글에서는 유럽입자물리연구소(CERN)의 과학 교육·전시 시설인 Science Gateway를 사례로, 복잡한 건축물에서 3D 현황 데이터가 필요한 이유와 Leica Reality Capture 솔루션의 활용 방식을 살펴봅니다.
As-Built는 설계도면에 표현된 계획 상태가 아니라 실제로 시공된 상태를 의미합니다. 건물이나 산업시설은 시공·운영 과정에서 설계와 다른 부분이 생기거나 배관·덕트·전기 설비, 장비 배치가 변경되기도 합니다.
이런 변화가 기존 도면에 반영되지 않으면 유지보수나 증설, 공간 재배치 단계에서 실제 상태를 다시 확인해야 합니다. 레이저 3D스캐닝으로 건물 내부·외부와 설비, 구조물, 통로를 취득하면 설계 비교·시공 품질검토·시설관리·향후 공간계획에 활용할 수 있는 현황 데이터를 확보할 수 있습니다.
CERN은 스위스 제네바 인근에 위치한 입자물리 연구기관으로, LHC(Large Hadron Collider)를 비롯한 대형 가속기와 연구시설을 운영합니다. Science Gateway는 일반 방문객이 입자물리와 우주, 자연의 원리를 접할 수 있도록 조성한 7,000㎡ 이상 규모의 교육·전시 시설입니다.
Science Gateway는 가속기 터널을 연상시키는 두 개의 원통형 전시 구조물과 도로·트램 노선을 가로지르는 유리 지붕 보행교로 구성되어 있습니다. 곡면 구조와 유리 통로, 노출 철골이 결합된 형상이어서 일반적인 건물보다 공간 구조를 기록하고 파악하기가 까다롭습니다.
CERN 측량팀은 Science Gateway의 실제 시공 상태를 설계와 비교하고, 향후 공간 활용과 시설 관리를 검토하기 위해 3D 데이터가 중요하다고 판단했습니다. 복잡한 구조는 평면·입면도만으로도 설명할 수 있지만, 전체 공간을 직관적으로 이해하기에는 제약이 있습니다.
“2D 도면만으로도 많은 작업을 할 수 있지만, 3D로 볼 수 있다면 실제 표현하려는 상황에 훨씬 가까워집니다. 포인트 클라우드나 3D 모델이 있으면 기존 도면보다 공간을 더 쉽고 효과적으로 이해할 수 있습니다.”
Kacper Widuch · CERN 측량 엔지니어
측정을 담당한 CERN Geodetic Metrology Group은 가속기와 실험시설 구성요소의 계측·정렬을 담당합니다. 약 64km에 이르는 가속기 라인과 관련해 측정 작업을 수행하며, 가속기 구역과 지상 건물의 포인트 클라우드 취득도 담당합니다.
특히 LHC 자석의 정렬에는 Smooth Curve를 기준으로 ±0.2mm 이내의 공차가 요구됩니다. Science Gateway는 가속기 정렬만큼 극도로 높은 정밀도를 요구하는 작업은 아니었지만, 측량팀에게 Reality Capture 기술을 실제 건축물의 As-Built 조사에 적용하고 장비별 활용성을 검토할 기회였습니다.
CERN 측량팀은 외부와 내부를 3D로 기록하기 위해 Leica Geosystems의 Reality Capture 장비를 활용했습니다. 주요 장비인 RTC360은 지상형 레이저 스캐너로, 초당 최대 200만 포인트를 취득하고 0.5~130m의 측정 범위를 지원합니다.
내장 VIS(Visual Inertial System) 기술은 연속된 스캔 위치 사이의 사전 정합을 지원합니다. 고해상도 구면 이미지를 취득해 포인트 클라우드에 색상을 입힐 수 있고, Cyclone FIELD 360 앱을 통해 현장 데이터 확인과 스캔 위치 연결 작업을 진행할 수 있습니다.
Leica Reality Capture 솔루션의 현장 운용 모습
Science Gateway 현장에서는 RTC360을 중심으로 건물 외부와 내·외부 연결 구간을 측정했고, 내부 공간 조사에는 BLK360과 BLK2GO도 활용했습니다. Boston Dynamics Spot 로봇에 장착하는 BLK ARC 자율 스캐닝 모듈도 시험하며 작업 환경별 적용 가능성을 검토했습니다.
| RTC360 | 건물 외부 및 내·외부 연결 구간의 정밀한 지상형 3D스캐닝 |
|---|---|
| BLK360 | 실내 공간의 지상형 레이저 스캐닝 |
| BLK2GO | 이동하면서 내부 공간을 기록하는 모바일 매핑 |
| BLK ARC | Spot 로봇과 연계한 자율 스캐닝 적용 시험 |
Science Gateway는 유리로 둘러싸인 통로와 두 개의 원통형 전시 공간, 다수의 철골 요소 등 위치마다 구조가 달랐습니다. 측량팀은 이러한 공간 특성에 맞춰 외부 측정과 실내 조사, 연결 구간 데이터 취득을 병행했습니다.
“Science Gateway는 일반적인 건물 형태가 아니었습니다. 유리로 둘러싸인 공간과 통로가 많았고, 두 전시 공간은 원통형 구조였습니다. 여기에 눈에 보이는 철골 구조 요소도 매우 많았습니다.”
Kacper Widuch · CERN 측량 엔지니어
이처럼 복합 구조를 가진 시설에서는 고정형 스캐너와 이동형 장비가 각각 장점을 발휘하는 구간이 다릅니다. 장비를 한 가지 방식으로만 운용하기보다 건축물 외부·실내·연결 통로의 요구 데이터에 따라 측정 방식을 조합하는 것이 중요합니다.
스캔으로 취득한 포인트 클라우드는 복잡한 원통형 건물과 보행교, 주변 지형이 실제로 어떻게 배치되어 있는지 공간적으로 확인하게 해 줍니다. 이런 데이터는 설계 모델과의 비교, 공간 활용 계획, 시설 관리 과정에서 현재 상태를 설명하는 공통 기준 자료가 됩니다.
건물의 외형뿐 아니라 내부 동선과 구조물의 관계를 데이터로 남기면, 이후 설비 증설이나 변경 작업을 계획할 때 현장 재확인 부담을 줄이는 데 도움이 됩니다. 다만 필요한 정확도와 데이터 밀도는 시공 품질 검토, 공간 계획, 시설 관리 등 최종 활용 목적에 맞춰 결정해야 합니다.
CERN Science Gateway 사례는 복잡한 건축물의 현황 기록에 한 대의 3D스캐너만 활용하는 대신, 외부·실내·접근 조건에 맞게 여러 Reality Capture 장비를 조합할 수 있다는 점을 보여줍니다.
3D스캐닝의 목적은 포인트 클라우드 취득 자체가 아니라, 실제 공간을 확인하고 설계 비교와 시설 관리, 변경 계획에 활용할 수 있는 데이터 기반을 만드는 데 있습니다. 따라서 작업 전에는 측정 범위, 요구 정확도, 최종 데이터 형식과 활용 부서를 함께 검토하는 것이 효과적입니다.
현장 규모와 구조, 측정 목적에 따라 적합한 Reality Capture 장비와
포인트 클라우드 활용 방식을 확인해 보세요.
