수백만 개의 측량 마커를 기반으로: Frommelt 측량사무소는 단 몇 주 만에 비스바덴 쿠어하우스의 디지털 준공 도면을 제작했습니다.

기념비적인 기둥 외관, 빛이 쏟아지는 유리 돔, 인상적인 건축학적 대칭: Kurhaus Wiesbaden은 웅장한 신고전주의 건물입니다. 대대적인 리노베이션을 위해 건축가들에게는 건물 전체를 정확하게 담은 디지털 데이터가 필요했습니다. 이들이 의뢰한 측량 회사 Vermessungsbüro Frommelt GmbH는 Leica Geosystems의 솔루션을 택했습니다. 고정식과 이동식 레이저 스캐닝을 결합하고, 데이터 수집부터 분석까지 하나로 이어지는 엔드투엔드 워크플로를 갖춘 솔루션입니다. 이 프로젝트는 복잡한 측량도 효율적으로 해낼 수 있음을 보여 주는 대표 사례이며, 그 과정에서 기술과 경험, 시스템 간 연계가 어떤 역할을 하는지도 잘 보여 줍니다.

쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden)의 로비는 높은 천장, 화려한 기둥, 탁 트인 전망 등 인상적인 공간입니다. 오늘 이곳을 돌아다니는 사람은 차분하고 집중한 모습의 볼프강 디네슈(Wolfgang Dienesch)뿐인데, 이는 꽤 드문 일입니다. 그는 Leica BLK ARC가 장착된 소형 스캐닝 카트를 앞에 밀고 있습니다. 그가 한걸음 한걸음 앞으로 나아가는 동안 시스템은 주변 환경을 지속적으로 기록합니다. 벽, 방 가장자리 등 모든 구조가 점점 커지는 디지털 이미지의 일부가 됩니다.

Wolfgang Dienesch는 Vermessungsbüro Frommelt GmbH의 대표이사이며, 분명한 임무를 띠고 이곳에 왔습니다. 앞으로 있을 리노베이션 계획의 기초 자료가 되도록 Kurhaus의 안팎을 지하부터 지붕까지 빠짐없이 기록하는 것입니다. 예전에는 데이터 포인트를 하나하나 따로 측정하느라 몇 달, 길게는 몇 년이 걸렸지만, 이제는 정확하고 빈틈없으며 서로 연결 가능한 고밀도 포인트 클라우드를 불과 몇 주 만에 만들 수 있습니다.

Dienesch에게 이 작업은 프로젝트 그 이상입니다. "비스바덴에서 태어나고 자란 사람으로서 Kurhaus는 저에게 당연히 아주 특별한 곳입니다. 의뢰가 들어왔을 때 바로 이 일을 맡아야겠다고 생각했습니다. 오늘날 이러한 건물을 이런 형태로 캡처할 수 있다는 사실은 전적으로 기술 덕분입니다. Leica Geosystems의 솔루션을 사용하면 복잡한 구조도 효율적으로 기록하고 궁극적으로 신뢰할 수 있는 데이터를 전달할 수 있습니다."

임무: 복잡한 기존 건물을 위한 디지털 기반

쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden)은 헤센주의 주도에서 가장 유명한 역사적인 건물 중 하나입니다. 건축가이자 화가인 프리드리히 폰 티에르쉬(Friedrich von Thiersch)의 설계에 따라 20세기 초에 건설된 이 건물은 오늘날까지도 웅장한 건축과 다기능 활용의 결합을 보여 주는 상징으로 남아 있습니다. 홀, 열주 및 인접한 스파 정원을 갖춘 이곳은 컨벤션, 문화 행사 및 사교 행사의 장소로 사용됩니다. 한편으로는 수십 년에 걸쳐 증축과 수많은 구조 변경을 거친, 기술적으로 복잡한 건물이기도 합니다.

쿠르하우스 주방 전체를 시작으로 대대적인 리노베이션을 맡은 건축 회사 Zaeske에게는 설계의 토대가 될 신뢰할 수 있는 자료가 필요했습니다. 문제는 쿠르하우스가 여러 번 확장된 역사적인 건물이라는 점이었습니다. 그 때문에 준공 도면이 불완전하거나 서로 맞지 않거나 필요한 만큼 상세하지 않았습니다. 따라서 파사드와 설비 공간, 관련 구조물을 모두 포함해 지하부터 지붕까지 건물 전체에 대한 정확하고 완전한 디지털 이미지(디지털 트윈)가 필요했습니다.

이 작업은 측량 회사 Vermessungsbüro Frommelt가 맡았습니다. 이 회사는 해당 건축 회사와 오랫동안 협력해 왔기 때문에 Dienesch는 계획 초기부터 참여했습니다. Wolfgang Dienesch는 다음과 같이 설명합니다: "작년 초 건축 회사는 Kurhaus에서 일부 측량 작업을 수행해야 한다고 밝혔으며 이를 처리할 인력과 기술 역량이 있는지 물었습니다. 건물 규모만 봐도 쉽지 않으리라는 건 알고 있었습니다. 그래도 이 프로젝트에 도전하고 싶었습니다. 프로젝트가 구체화되자 기존 스캐너에 더해 모바일 레이저 스캐너 Leica BLK ARC를 도입했습니다. 시설이 운영되는 중에도 넓은 실내 공간을 효율적으로 캡처하기 위해서였습니다. 그리고 얼마 지나지 않아 계약을 따냈습니다.”

고정식·이동식 스캐너 결합으로 측량 효율 향상

Kurhaus 측량은 실외·실내 스캔을 서로 연결해 주는, 지리 좌표가 부여된 기준점망을 바탕으로 진행되었습니다. Frommelt는 고정식 및 이동식 레이저 스캐닝을 결합하여 공통 기준점 및 정합 체계에 통합하고 건물의 요구 사항에 맞게 조정했습니다. 실외 영역과 특히 높은 수준의 디테일이 필요한 영역에는 Leica RTC360이 사용되었습니다. 이 정적 레이저 스캐너는 고해상도 포인트 클라우드를 제공하며 특히 정면, 화려한 건축 요소 및 복잡한 기하학적 구조에 적합합니다. 빠른 스캔 속도와, 현장에서 Leica Cyclone FIELD 360으로 바로 수행하는 개별 스캔(워크라고 함)의 자동 사전 정합 덕분에 짧은 시간 내에 수많은 스캔 위치를 캡처하고 원활하게 연결할 수 있습니다.

실내에서는 Dienesch와 동료로 구성된 팀이 모바일 레이저 스캐너 Leica BLK ARC를 사용했습니다. 이 스캐너는 스캐닝 카트에 실려 건물 안을 이동하며 여러 방에 걸쳐 넓은 표면을 지속적으로 캡처할 수 있습니다. 이는 LiDAR SLAM과 Visual SLAM을 결합한 덕분입니다. 시스템은 레이저 데이터뿐 아니라 모서리, 출입구, 구조물 같은 시각적 특징도 활용해 공간 안에서 위치와 방향을 파악합니다. 개별 워크는 지속적으로 정합되어 정적 스캔 위치에 연결됩니다. 특히 복잡한 실내 공간에서는 위치를 확실하게 결정하고 스캔을 효과적으로 연결할 수 있습니다. 이 시스템의 진가는 로비나 홀 같은 넓은 공간에서 드러납니다. 개별 측점이 적게 필요하고 스캔 속도도 크게 빨라지기 때문입니다.

부속 공간까지 포함해 지하부터 다락까지 총 약 40,000㎡를 캡처했습니다. 두 시스템의 결합은 프로젝트 효율성의 핵심임이 입증되었습니다. Leica RTC360은 최고 수준의 디테일이 필요한 곳마다 투입되었고, Leica BLK ARC는 실내 구조를 넓은 범위에 걸쳐 빠르게 캡처했습니다. 외부 및 내부 스캔은 실외에 설치한 뒤 실내로 옮겨 온 기준점을 사용하여 연결됩니다. 이를 바탕으로 두 가지 스캐닝 방법의 스캔을 공통 좌표계 내에서 정확하게 정렬하고 분석할 수 있습니다. 이렇게 해서 비교적 짧은 시간 안에 건물 전체의 디지털 트윈이 완성됩니다. "기존의 태키미터 측량, 즉 각도 및 거리 측정과 자유 기계점 설치(free stationing)를 통한 지점별 데이터 수집을 사용했다면 이 정도 규모의 건물에 대해 몇 개월에 걸쳐 지점별 측정을 수행해야 했을 것입니다. 지금은 현장 작업이 훨씬 빨라졌습니다. 덕분에 이런 프로젝트가 비로소 경제성을 갖추게 되었습니다."라고 Dienesch는 말합니다.

포인트 클라우드에서 실무에 쓸 수 있는 도면으로

본격적인 분석 작업은 그다음 사무실에서 시작됩니다. 이곳에서 스캔 데이터를 통합·처리해 설계를 위한 탄탄한 기초 자료로 만듭니다. Frommelt는 Leica Cyclone REGISTER 360 PLUS 소프트웨어를 사용했습니다. 이 소프트웨어에서는 두 센서의 개별 스캔이 먼저 자동으로 사전 정합된 다음 클라우드 투 클라우드 방식으로 일관된 전체 포인트 클라우드로 통합되었습니다. 소프트웨어는 자동 사전 정합, 육안 검사 및 정밀한 후처리를 통해 이 프로세스를 지원합니다. 이렇게 한 단계씩 건물 전체를 빈틈없이 담은 3차원 모델이 만들어집니다.

Dienesch는 다음과 같이 설명합니다: "개별 스캔을 원활하게 하나로 모으는 것은 직소 퍼즐을 맞추는 것과 같습니다. 많은 단계가 이미 자동화되어 있으면서도 품질을 완벽하게 제어할 수 있기 때문에 이 소프트웨어는 우리에게 엄청난 도움이 됩니다."

다음 단계에서는 Leica Cyclone 3DR 소프트웨어로 포인트 클라우드를 정리합니다. 분류·필터 기능(예: 사람, 가구, 임시 물체 자동 감지 및 제거)으로 깔끔하고 가벼운 데이터 세트를 만드는 과정입니다. 자동화된 기능은 대량의 데이터를 원활하게 처리하고 필요한 수동 작업량을 크게 줄여줍니다. 하지만 아직 해야 할 일이 남아 있습니다. 현장에서의 데이터 수집은 비교적 빠른 반면, 사무실에서 데이터를 처리하는 데는 더 많은 시간이 걸립니다. 그러나 핵심 부가가치는 바로 여기서 나옵니다. 수백만 개의 측점이 건축가가 믿고 작업을 이어 갈 수 있는 체계적이고 신뢰할 수 있는 기초 자료로 탈바꿈하기 때문입니다.

“많은 사람들이 데이터 분석에 필요한 작업의 양을 과소평가합니다.” Dienesch의 말입니다. "하지만 품질은 바로 이 단계에서 만들어집니다. 결국 우리는 포인트 클라우드를 제공하는 것이 아니라 실제로 사용할 수 있는 도면을 제공합니다." 현장의 신속한 데이터 수집과 사무실의 고성능 처리가 결합되어 첫 스캔부터 최종 설계 기초 자료까지 이어지는 엔드투엔드 워크플로가 가능해졌습니다.

2001년부터 Leica Geosystems와 함께 이어 온 기술과 워크플로

Vermessungsbüro Frommelt는 20년 넘게 Leica Geosystems의 솔루션을 사용해 왔습니다. 협력은 2001년 첫 번째 토탈 스테이션으로 시작되었습니다. 이후 측량 회사는 추가 토탈 스테이션부터 GNSS 시스템, 오늘날 사용되는 레이저 스캐너 및 분석 소프트웨어에 이르기까지 포트폴리오를 지속적으로 확장했습니다. Dienesch는 다음과 같이 말합니다: "우리는 당시 Leica Geosystems로 시작하여 그 이후로 계속해서 사용하고 있습니다. 장비는 정확하고 조작 방식도 잘 설계되어 있으며, 현장 작업부터 분석까지 모든 것이 안정적으로 맞물려 돌아간다고 믿을 수 있습니다."

여기서 핵심 요소 중 하나는 워크플로의 엔드투엔드 연속성입니다. 현장의 하드웨어와 사무실의 소프트웨어가 원활하게 함께 작동하므로 데이터가 중단 없이 처리되고 프로세스가 일관되게 유지됩니다. 서로 잘 맞물린 시스템의 장점은 쿠르하우스 비스바덴(Kurhaus Wiesbaden) 같은 복잡한 프로젝트에서 가장 두드러집니다.

여기에 기술 발전이라는 요인도 더해집니다. 새로운 세대의 장비 덕분에 회사는 서비스 범위를 넓히고, 예전 같으면 경제적으로나 기술적으로 엄두를 내기 어려웠던 프로젝트까지 맡을 수 있게 되었습니다.

“새로운 스캐너 기술은 우리에게 완전히 새로운 사업 분야를 열어주었습니다. 과거에는 이런 프로젝트를 진행할 수 없었을 것입니다. 오늘날 우리는 크고 복잡한 건물을 효율적으로 캡처하고 완전히 새로운 수준의 데이터 품질을 고객에게 제공할 수 있습니다.” 이는 고객에게도 유리합니다. 데이터 수집이 효율적이고 분석이 정밀해지면 더 짧은 시간에 신뢰할 수 있는 설계 기초 자료를 확보할 수 있습니다. 동시에 디지털 모델이나 추가 분석 등을 위해 데이터를 사용할 수 있는 새로운 기회가 열립니다.

전체 프로젝트에 걸친 신뢰성

Dienesch는 기술 자체 말고도 일상적인 프로젝트 업무에서 중요한 요소로 Leica Geosystems의 서비스와 지원을 꼽습니다. 그는 "Leica가 제공하는 지원은 훌륭합니다. 전담 담당자가 있어 빠르게 연락이 닿고 실질적인 도움을 받을 수 있습니다. 이 정도 규모의 프로젝트에서는 작업이 오래 멈추는 것을 감당할 수 없기 때문에 이 점이 매우 중요합니다."라고 설명합니다. 기술적인 질문이나 데이터 처리 관련 조율, 갑작스러운 문제도 프로젝트 진행에 차질 없이 신속하게 해결할 수 있습니다.

무엇보다 그에게 남은 것은 특별한 프로젝트를 해냈다는 경험입니다: "개인적으로 쿠르하우스 측량은 지금까지 제 경력의 하이라이트였습니다. 익숙한 건물이었지만 방 하나, 복도 하나, 구석구석을 직접 걸으며 담아내다 보니 건물을 전혀 다르게 이해하게 되었습니다. 정말 특별한 경험이었습니다."

Dienesch는 이 정도 규모의 프로젝트를 요구되는 품질로 효율적으로 해낼 수 있게 된 것이 분명 기술 덕분이라고 말합니다: "현장 및 데이터 분석을 위한 Leica Geosystems 솔루션의 조합이 핵심 요소였습니다. 우리는 프로젝트를 실행할 수 있었을 뿐만 아니라 우리와 고객 모두가 매우 만족하는 품질 수준으로 완료할 수 있었습니다."