• 대한토목학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.689-699
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• 2022

최근 다양한 산업에서 첨단기술의 적용으로 높은 생산성 향상을 이루고 있지만 건설산업의 경우 생산성 향상이 비교적 낮게 조사되어, 이를 극복하기 위한 첨단기술 연구가 빠르게 진행되고 있다. 여러 첨단기술 중 3차원 스캔 기술은 실제 대상물을 손쉽게 디지털화 할 수 있다는 점에서 건설현장의 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 기술로 널리 활용되고 있다. 특히 3차원 디지털 지형 모델은 토공 중장비의 자동제어 및 가이던스 등과 같은 건설 자동화의 기초자료가 될 수 있어 지형 스캔데이터의 높은 품질이 요구되고 있다. 3차원 디지털 지형 모델의 품질은 3D 스캐너의 성능 및 취득환경뿐 아니라 지형 스캔데이터 취득 후 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정인 노이즈제거, 정합 및 병합과정 등 또한 많은 영향을 끼치고 있어, 지형 스캔데이터 처리의 성능 증진이 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 3차원 디지털 지형 모델 생성을 위한 전처리 과정 중 정합과정에서 발생하는 지형 스캔데이터의 밀도 불균일 문제를 해결하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서 개발한 정합 후처리 기술인 '픽셀기반 점군비교 알고리즘'을 제시하였으며, 실제 토공현장에서 취득한 지형 스캔데이터를 활용해 개발한 알고리즘의 성능검증을 수행하여 지형 스캔데이터 정합 후 불균일 문제의 개선 가능성을 검증하고 밀도 별 지형 스캔데이터에 대한 알고리즘의 최적 파라미터를 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.248-254
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• 2005

최근 중앙선과 태백선의 국철구간에 대한 복선화 사업이 시작되면서 도심지에 비해 지형이 험준하고 경사가 급한 산악지에서의 철도설계와 공사의 어려움이 예상되고 있다. 본 연구에서는 지형이 험준한 산악지에서의 복선철도 신설구간에 대한3차원 지형분석과 가상주행을 통하여 설계 및 시공 이전에 대상지역의 인공위성 영상의 활용을 구체적으로 적용함으로서 좀 더 상세한 지형에 대한 정보수집과 분석 을 시도하였다. 약 15km 구간의 산악지에 대한 3차원 지형분석과 복선철도노선과의 관계를 확인하고 가상주행을 실제 적용해 봄으로서 기존의 방법을 개선할 뿐만 아니라 산악지의 복선철도 구간의 지형분석의 방법을 제시하여 새로운 방법의 가능성을 찾아낼 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제14권2호
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• pp.189-197
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• 1996

수치위성영상을 활용한 3차원 영상정보의 생성에는 수치지형표고자료, 정사영상, 그리고 지형지물의 3차원 위치자료가 필수적 인 요소가 된다. 본 연구에서는 입체해석도화 방식으로 수행되던 지형지물의 3차원 위치자료 추출과정을 수치사진측정 기술로 전환하도록 시도하였다. 이 과정을 위해 정사영상 생성에 의한 방법 및 입체영상 형성과 입체관측원리를 이용하여 스테레오 위크스테이션 상에서의 지형지물 위치자료 추출 기법을 연구하였다. 또 한, 각 과정에 대한 프로그램을 개발하고, SPOT위성영상을 기준영상으로 활용하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 추출된 자료의 위치정확도를 분석하여, 수치사진측정 기술에 의해 지도제작시 위치정확도 요구조건을 만족하는 지형지물 3차원 위치자료의 추출가능성을 입증하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제3권1호
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• pp.79-89
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• 1995

SPOT 위성영상은 궤도의 안정성, 높은 공간해상력 및 적절한 기선대 고도비등을 제공하며 사각 촬영으로 얻어진 위성영상으로부터 3차원 지형정보를 추출할 수 있는 계기를 가져다 주었다. 본 연구에서는 SPOT 입체 위성영상을 이용하여 3차원 지형지물의 특징자료를 추출하고, 이 자료를 이용하여 지형과 지물에 대한 3차원 그래픽 자료를 생성하는 기법과 지형정보의 3차원 그래픽 화일을 컴퓨터상에서 자동생성하고 도시하는 기법을 연구하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권6호
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• pp.26-34
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• 2008

차량의 접근 가능한 구역에 대한 판단과 경로 계획은 무인 차량의 자율 주행에 있어서 필수적이다 차량의 접근 가능한 구역과 경로계획을 위한 정보는 3차원 지형형상을 분석하여 얻을 수 있다. 이 논문에서는 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서(2D LRF)를 융합하여 모바일 로봇의 휠 인코더를 통해 복원한 3차원 지형형상과, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리 센서로 복원한 3차원 지형형상을 적은 데이터로 표현하는 방법을 제시하였다. 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 위해 카메라의 좌표계와 LRF의 좌표계 사이의 기하학적인 관계를 격자무의 평면을 이용하여 구하였다. 카메라와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 통한 3차원 지형형상 복원은 모바일 로봇을 이용하여 실내에서 실험하였고, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리센서를 통한 3차원 지형형상 복원은 차량을 이용하여 실외에서 실험하였다. 이런 시스템에서 복원한 3차원 지형형상은 점군 기반으로 되어있고, 이는 매우 많은 양의 정보를 필요로 한다. 정보의 양을 줄이기 위해 점군 기반을 대신하여 입방형 격자 기반의 지형형상으로 복원하였다.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.249-250
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• 2008

본 연구는 전년도 지형참조항법(TRN; Terrain Referenced Navigation)에 근거하는 3-D 헬리콥터 항법 시스템을 위한 알고리즘 개발의 후속 연구로서 실용적 완성을 위해 수행되었다. 본 연구에서 헬리콥터의 위성항법장치(GPS)로부터의 정보(X,Y,Z 좌표)는 자동차가 도로주행중 매 1초 간격으로 수신되는 GPGGA Code로 대체되었다. 비행체는 3차원 직교 좌표 체계(Cartesian coordinate system)로 표현되는 수치지형모델(DTM; Digital Terrain Model)상에서 시점(Origination)-종점(Destination) 분석 기법에 의해 항로를 결정한다. 본 시스템은 우선 조종사에게 지형의 사전 인식을 위해 시점-종점 주변 3차원 지형도와 항로의 종단면도를 보여준다. 본 시스템은 직접적인 지상 충돌을 피하기 위해 지형 여유 층면(Terrain Clearance Floor)의 개념을 도입, 기복 지형 표면에 일정 높이의 완충 공간을 설정한다. 본 시스템은 매초 GPS로부터 실시간 수신되는 X,Y,Z 위치와 DTM상의 x,y,z를 비교하여 만약 비행체가 완충 공간에 접근하게 되면 즉시 경고음과 메시지를 발한다. 수치지형모델은 (주)첨성대가 확보하고 있는 3초 간격의 DTM을 채택, 작성하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.694-699
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• 2007

2D에서 3D로 이동하고 있는 현재의 GIS는 자료 크기가 기하급수적으로 커지고 이로 인해 처리속도가 느려지고 있으며 사용자의 실시간 렌더링(Rendering) 욕구는 커지고 있다. 대용량의 공간자료에 대한 처리속도, 3차원 처리기술, 가상현실 처리기술 등의 제약조건과 함께 3차원 GIS를 가시화하기 위해서는 방대한 데이터를 처리하기 위한 시간과 비용이 많이 과다하게 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 위성 및 항공으로부터 획득된 DEM 데이터를 이용하여 VRML로 가시화하여 3차원의 지형 정보를 생성하였다. 이렇게 생성된 지형 데이터에 LOD(Level of Detail) 기법을 통한 단순화 과정을 거쳐 3차원의 지형정보를 획득하고, 수치지도를 기반으로 한 모델링 및 텍스처 맵핑 과정을 통해 3차원의 도시 정보를 획득하게 된다. 이렇게 획득된 도시 정보에 3차원 공간적인 조건 및 검색을 가능하게 함으로써 언제 어디서든 누구나 쉽게 건물 및 도로에 대한 정보를 검색할 수 있도록 하였고, 네비게이션 및 시뮬레이션 기능을 추가한 웹 기반의 3차원 가상 도시를 구현하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.123-133
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• 2001

기존의 위성 영상이나 지도 이미지를 이용한 지형의 3차원 시각화 방법은 전처리 과정이 복잡하고 3차원 지형의 생성에 필요한 데이타가 방대하다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 수치지도를 이용하여 등고선 정보를 획득하고 이를 바탕으로 3차원 지형을 자동으로 생성할 수 있는 지형의 3차원 시각화 방법을 제시하고자 한다. 또한 지형 데이타의 3차원 시각화를 위해 반드시 처리해야 하는 세가지 문제인 등고선 대응 문제, 타일링 문제, 지맥 문제를 효율적으로 처리할 수 있는 방법을 소개한다. 이를 위해 가상 등고선의 개념을 정의하고 왜곡된 등고선을 대응되는 등고선과 유사한 모양이 되도록 확장하여 3차원 표면을 생성할 수 있도록 한다. 이 방법은 3차원 지형을 정확하고 세밀하게 표현할 수 있는 장점이 있다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권4호
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• pp.375-388
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• 1994

폭이 좁은 조파 수조에서 해저지형변환에 대한 이동상실험을 수행할 때, 유체력과 해저지형변환은 파진행 방향으로의 2차원 평면내에 한하는 것으로 가정된다. 그러므로 해저지형이 수조내부 방향으로의 변환 등 3차원적인 형태 등은 대체로 무시되거나 또는 계측시의 평균지형 등으로 대표된다. 본 논문에서는 상당히 미세한 토사로 이루어진 해저지형변환에 대한 이동상실험을 통하여 (1)상대적으로 폭이 좁은 수로내에서 3차원 현상이 발생할 수 있는 지의 여부 및 (2) 3차원 현상 발생에 대한 여러 가지 원인 및 그들의 상관 관계 등을 조사하였다. 그 결과 유체력과 해저지형변환간에 서서히 발생하는 상호 간섭(slow feedback)을 통하여 해저지형의 수로내 폭 방향으로의 변환 등 3차원적인 형상 등이 발생 성장되며, 위 현상은 해저지형이 그 변환단계에 있어 평형상태(equilibrium)에 접근할 때 쉽게 발생한다는 것을 알게 되었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2003년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.380-383
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• 2003

지형공간에 대한 3차원 이상의 입체적인 지공간에 대한 시각화와 더불어 시시각각으로 변화하는 지형공간을 유지하기 위해서는 시공간에 존재하는 정부의 취득과 표현기법이 신속하고 다양한 정보의 분석과 정리가 필수적인 숙제로 인식되어가고 있다. 렬 연구에서는 농촌 및 산촌지역을 대상으로 수집한 위성영상과 국립지리원에서 제작한 수치지도를 이용해 정밀지형보정을 실시하고 DEM과 정사영상을 이용해 3차원 이상의 다차원적인 공간정보시뮬레이션을 제작한 것이다. 이러한 입체적인 조감도의 작성기술은 각 분야에서 널리 활용될 수 있는 매우 중요한 요소기술로 활용될 수 있어, 위성영상을 이용하여 기존의 수치지형도와의 결합을 통한 3차원 영상 지도의 제작을 시도하여 다차원적인 분석이 가능한 입체 영상 조감도를 작성하였으며, 비행 시뮬레이션 기법에 의한 가상적인 접근이 가능한 연구결과를 얻어냄으로써 지형공간정보의 고부가 콘텐츠 활용을 유도하도록 하였다.