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개요

3D 스캐닝이란?

3차원 실축 사진 3D석탑 스캐닝

문화재를 수리·연구하기위해 각 대상물의 현재 상태를 파악하고 실측하는 일은 가장 기초적이며 중요한 일이다. 지금까지 연구목적에 따라 적절한 장비가 선택되었으며 이들을 이용한 실측이 이루어졌다. 최근에는 과학기술의 발달로 실측대상의 3차원적 형상정보를 취득할 수 있는 3차원 레이저 스캐너가 실측작업에 도입되어 활용되고 있다. 3차원 스캐너에 의해 생성된 결과물들은 종래의 2차원적 실측과는 다른 입체적 정보이며 장비에 따라 대략적인 형상정보에서부터 극히 세밀한 부분의 정보에 이르기까지 다양한 결과물을 얻어낼 수 있다. 따라서 실측대상의 특징에 따른 장비의 대입과 여기서 얻어진 결과물의 표현 및 활용방법에 있어서도 다양한 방법이 시도되고 있다. 건축문화재연구실에서는2002년부터 3차원 실측기법을 도입하여 중요문화재의 3차원적 데이터를 축적하고 있으며, 조사된 3차원 데이터에 대한 분석 및 활용기법에 대한 연구를 꾸준히 지속하고 있다.

본 3D 컨텐츠 라이브러리에서는 그 동안 축적된 3차원 데이터 중 석탑 36기와 승탑 7기의 데이터를 우선적으로 제공하고 있다.
또한, 3차원 데이터를 기반으로 제작된 개성 경천사지 십층석탑(국보 제86호)과 경주 불국사 다보탑(국보 제20호)의 축조 시뮬레이션을 3차원 데이터의 활용사례로 제시하고 있다. 앞으로 중요문화재의 3차원 데이터와 활용사례에 대한 정보를 계속해서 업데이트 할 예정이다.




3D 데이터의 활용

대용량의 3차원 데이터를 처리하는 다양한 프로그램이 개발되고 점차 발전됨에 따라, 문화재의 3차원 스캐닝을 통하여 얻어진 결과물들은 대상문화재의 현재 상태에 대한 정밀한 3차원적 기록과 역설계기술(Reverse Engineering)을 기반으로 한 도면의 생성 이외에도 문화재의 유지관리, 구조안전점검 등 다양한 분야에서 활용되고 있거나 활용이 모색되고 있다. 또한 신속조형기술(Rapid Prototyping)과 접목하여 3차원 스캔 된 대상문화재를 다양한 스케일로 정밀하게 제작하고 이를 활용하는 일은 그 대상물의 실제적인 파악, 전시보조물의 활용 등 다양한 활용성으로 인해 주목 받고 있다.

건축문화재연구실에서도 중요건축문화재의 3차원 기록과 더불어 축조시뮬레이션 및 정밀 축소모형제작을 통한 복원설계 검토, 위험문화재 모니터링 등에 3차원 데이터를 활용하고 있으며, 그 활용분야를 점차 확대하고 있다.

중요문화재 모니터링(반구대 암각화), 미륵사지석탑 모형제작 사진 좌 - 중요문화재 모니터링(반구대 암각화) / 우 - 미륵사지석탑 모형제작


연구소 보유장비

3차원 문화재 조사에는 문화재의 종류 및 정밀도에 따라 다양한 종류의 측정 장비가 사용되고 있으며, 현재 연구소에서 보유하고 있는 장비와 성능은
다음과 같다.

광대역 스캐너
(C10, LEICA GEOSYSTEM)
광대역 스캐너
(HED 3000, LEICA GEOSYSTEM)
정밀 스캐너
(Vivid 910, MINOLTA)
정밀도 Position : ±6mm@1 ~ 50m
Distance : ±4mm@1 ~ 50m
Position : ±6mm@1 ~ 50m
Distance : ±4mm@1 ~ 50m
X : ±0.22mm
Y : ±0.16mm
Z : ±0.1mm
측정거리 최대 300m (90% 반사율시) 최대 100m (90% 반사율시) 0.6 ~ 2.5m
측정속도 최대 50,000point / sec 1800point / 1sec 300,000point / 2.5sec
측정방법 시간계산법
(Time of Flight)
위상차방식
시간계산법
(Time of Flight)
삼각측량법
(Triangu;ation Mothod)
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