“대형 시설물 관리, 실사 기반 3D 모델링으로 가능하다”

[경기창조경제혁신센터 예비창업패키지 팀을 만나다] ” 20% 오류는 결코 작은 것이 아니었다” 장준희 쓰리디준 대표는 사진측량(Photogrammaetry)과 관련한 대학원 과제 도중 3D 모델링 과정에서 발생하는 오류에 주목했다. 3D 모델링은 연속적으로 촬영한 이미지들로 만들어지는데 장 대표가 쓰던 소프트웨어를 활용하면 사진 중 약 80%만 활용할 수 있었다. 사용할 수 없는 이미지가 많을 수록 3D 모델링 결과물 질도 떨어졌다. 특정 부분이 깨지거나 알아볼 수 없었다.

장 대표는 사진과 공학, 두 관점을 결합해 3D 모델링 재현율을 개선할 수 있을 것으로 봤다. 사진 전공 후 대학원에서 사진측량 연구를 이어오던 장 대표는 2019년 회사를 설립하고 개발에 들어갔다. 현재 선보이고 있는 3D 모델링 솔루션이 그 결과물이다. 장 대표는 “이미지와 비디오 데이터를 활용한 3D 모델링 솔루션을 개발한다”며 “3D 실사 모델링과 완성된 3D 모델링을 기존 설계도나 실물과 비교 가능한 CAD 파일로 변환해 제공하고 있다”고 소개했다.

쓰리디준이 선보이는 솔루션은 일반 카메라에서 촬영된 이미지를 3D로 변환하는 ‘가시광선 솔루션’과 ‘적외선 솔루션’ 두 가지다. 가시광선이 눈에 보이는 물체를 표현하기 위해 사용한다면 적외선 솔루션은 파손 정도와 표면에서 보이지 않는 것을 인식하는 데 쓰인다.

솔루션은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 파손 위험성이 크고 복원이 어려운 유물에도 3D 모델링이 적용된다. 여기에는 가시광선 솔루션이 쓰였다. 사람이 직접 접근하기 어려운 다리 교각이나 에너지 시설 내부 실사를 3D 모델로 구현하기도 한다. 발전소 보일러실 내부 모습과 갈라짐, 깊이 등을 3D 옮겨오는 데는 가시광선, 적외선 솔루션 둘 다 이용했다. 장 대표는 “대형 시설물 관리가 가능할 정도의 정밀한 3D 모델링을 한 건 쓰리디준이 처음”이라고 덧붙였다.

장 대표는 높은 재현율과 정확도를 강점으로 들었다. 재현율이 높다는 의미는 3D 모델을 보고 판독할 때 어떤 시점에서도 문제가 없다는 것을 뜻한다. 쓰리디준의 경우 대형 시설물 3D 모델링에 3천 장에서 1만 5천장 실사 이미지를 사용한다. 3D로 구현했을 때 정확도는 대형 시설물은 97%, 유물은 100% 로 나타난다. 장 대표는 “때문에 기존 재현율로 표현이 잘 되어있는 일정 각도에서만 캡쳐한 포트폴리오와는 완성도 면에서 차이가 난다”고 설명했다.

대형 프로젝트도 제작에 걸리는 시간은 4일 이내다. 정확도를 끌어올릴 수 있었던 건 장 양질의 이미지에 사진 전공자인 장 대표 촬영 기법이 더해졌기 때문이다. 장 대표는 “그동안 항공, 드론, 일반적인 카메라를 통해서도 양질의 이미지를 얻을 수는 있었지만 산업현장에서 100% 변수를 통제해 이미지를 얻는 건 현실적으로 어려운 일”이라면서 “(촬영은) 계산보다 경험 위주 영역으로 이미지에 대한 이해, 완벽한 촬영 경험을 갖춰야 정확도를 끌어올릴 수 있다”고 말했다.

여기에 알고리즘 개선을 위한 시뮬레이팅을 반복 시도했다. 단일 파일 다져봤을 때 쓰리디준이 시도한 회수는 4만 번이 넘는다. 독립망을 지닌 서버 및 워크스테이션을 자체보유하고 있어 보안 유지에 용이하다는 게 장 대표 설명이다. 3D 모델링 파일의 확정성을 위해 사용된 이미지 좌표도 제공한다. 그동안 물체를 투과하는 성질을 가진 유리, 거울 등을 3D로 잡아내는 것이 3D 모델링 프로그램의 난제로 꼽혔지만 표면 위치 정보를 추정할 수 있는 머신러닝 솔루션으로 이 또한 해결해가고 있다.

쓰리디준은 국가기관과 민간기업에 솔루션을 선보일 예정이다. 교통, 발전시설, 공장 등 주로 대형시설물을 관리하는 기관 혹은 안전 점검을 필요로 에너지, 통신사가 대상이다. 장 대표는 “드론으로 촬영된 이미지로 시설을 점검하거나 확대 촬영하는 때도 있지만 이 경우 어느 부분을 촬영했는지 정확히 알 수없다”며 “주기적으로 점검이 필요한 대형 시설을 관리하는 곳에 유용하게 쓰일 수 있다”고 전했다.

현재는 경기창조경제혁신센터 예비창업패키지 프로그램에 참여하며 국내외 사업 확장에 나서고 있다. 장 대표는 “기술 기반 기업으로 기자재 마련에 필요한 물적 지원은 물론 제품 업데이트를 위한 기자재 수급, 새로운 거래처 확보 등 다양한 도움을 받았다”며 “무엇보다 첫 사업을 시작할 때 믿을 수 있는 사람을 만났다”는 점에 의미를 뒀다.

또 “밖에서 만난 사람들 중 내가 잘 될 때는 보통 잘해주지만 본인이 무너지려 할 때 도와줄 수 있는 사람들은 경기창조경제혁신센터에 있다”며 “사업을 시작하면서 말을 지키지 않는 사람들에게 실망이 컸지만 경기창조혁신센터 분들은 발언에 소신이 있고 모두 지켰다”며 믿음을 드러냈다.

“3D 스캔 자율주행차 해답될 것” 쓰리디준은 추후 수도권 광대역 스캔에 나설 계획이다. 1세대 자율주행차량이 차량 내부 센서로 물체 위치를 추정하고 장애물을 피했다면 2세대는 광대역 스캔을 통해 모든 장애물 위치를 파악할 수 있다는 게 장 대표 설명이다. 올해부터는 본격적으로 지리 지형 정보 광대역 스캔에 나설 예정이다. 장 대표는 “좌표와 3D 모델링이 합쳐진 지리정보 시스템을 선보일 것”이라고 덧붙였다.