정밀지도 측량, 정밀도는↑ 비용은↓
정밀지도 측량, 정밀도는↑ 비용은↓
  • 김하늬 기자
  • 승인 2020.04.03 09:51
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[공학저널 김하늬 기자] 자율주행차의 인지·판단·제어를 뒷받침하는 정밀지도는 자율주행차의 핵심기술이다. 이러한 자율주행용 정밀지도를 구성하기 위해서는 정보 수집이 우선적으로 이뤄진다. 레이더, 카메라 등 측량 장비를 장착한 정보수집용 이동형측량시스템 (Mobile Mapping System)차가 도로를 운행하며 각종 정보를 수집하는 방식이다.

하지만 기존 MMS차로 km를 넘어서는 구간의 정밀지도를 구축하기 위해서는 오랜 시간과 수억대의 비용이 소모된다는 한계가 존재했다. 측정 장비에만 적게는 수억원 많게는 수십억원이 사용되기 때문이다.

최근 이러한 문제를 해결하고 하드웨어·소프트웨어 기술력만으로 기존 비용 대비 3분의1 수준을 자랑하는 MMS 플랫폼이 개발돼 화제다.

‘뎁스 맵(Depth Map) 플랫폼’은 파노라마 영상데이터에 GNSS/INS를 통해 취득된 3차원 좌표를 부여하는 방식의 기술이다. 센서 융합기술과 인공지능기술을 접목해 자동으로 50cm이하의 정확도를 갖춘 공간정보데이터를 제공한다.

측량 첨단 센서, 인공지능 기술 등을 융합‧활용해 보다 정확하고 정밀하다. 또한 업데이트 가능한 데이터를 제공하기 때문에 지도 구축 시 도심지역에서 자기위치 추정이 원활하게 이뤄질 수 있도록 했다.

특히 자율자동차를 운행하는데 있어 전방위 공간영상을 활용해 주변 랜드마크를 신속히 파악하고 위치와 방위를 판정하는 정확성은 매우 중요하다.

뎁스 맵은 3차원 전방위 공간영상과 건물벽면 또는 주요 차선 등을 연동해 자율주행 요구사항에 맞는 정보 제공하는 역할을 한다.

기존에 해결하지 못했던 3차원 공간정보와 고화질 영상간의 1픽셀, 10∼20cm수준까지의 캘리브레이션 실현과 영상정보와 공간정보에 존재하는 공간왜곡 현상을 제거할 수 있는 알고리즘을 적용한 것도 주목할 부분이다.

㈜스트리스의 하드웨어 엔지니어링 영역과 소프트웨어 보정 알고리즘 역량의 결합으로 탄생한 뎁스 맵은 그 성능은 유지하면서도 장비 비용은 크게 낮췄다. 하드웨어, 소프트웨어, 데이터베이스 구축 등 과정에서 총 3단계의 기술을 적용했기 때문이다.

우선 하드웨어 제조부분에는 신제조 공정 중 로봇 공학을 기초로 LiDAR, 카메라, GNSS/INS 동기화, 위성기술을 기초로 알고리즘으로 구현했다. 기하적인 토대는 스트리스가 보유 중인 3D 프린터를 활용해 설계·제작해 가공발주나 주문에 걸리는 시간 소모를 줄였다.

무엇보다 뎁스 맵이 특별한 이유는 일반적으로 사용하는 산업용카메라가 아닌 DSLR 카메라를 활용해 VR영상 장비로 범용성을 늘리고 품질을 향상시킨 것이다.

LiDAR, 카메라, GNSS/INS 등 각 장치는 동기화 주기가 달라 정밀도를 높이기 어렵다. 하지만 스트리스는 동작 주기를 동기화하기 위해 카메라를 새로 만들었다.

또한 소프트웨어 개발부분에는 정보통신의 실감형 콘텐츠를 제공하기 위한 영상처리 고도화 과정을 거친 것이 특징이다.

기존에는 단순히 영상을 활용하거나 LiDAR데이터를 활용하는 경우가 많았지만 뎁스 맵은 위치정보를 담고 있는 3차원 이미지센서로 볼 수 있으며 이를 구현하기 위해 스트리스는 센서 보정관련 자체 특허 기술을 사용했다.

일반적으로 정보 추출‧데이터베이스 구축에는 정보통신의 디지털트윈과 인공지능 기술이 적용되는데 기존 LiDAR 데이터의 경우 업데이트 주기가 길고 인공지능 기술 적용이 힘들다는 한계가 있었다.

반면 스트리스의 뎁스 맵의 경우 빠른 업데이트와 인공지능 기술 적용이 매우 용이하다는 장점이 있다.

이러한 3단계 기술을 토대로 스트리스는 전국단위 데이터 구축과 3차원 공간정보 활용의 새로운 패러다임을 목표로 하고 있다.

스트리스는 자율주행차에 필요한 정밀지도와 MMS를 개발하고 있는 스타트업 기업이다. 올해로 3년차임에도 네이버의 ‘거리뷰(Street view)’, SK텔레콤의 5G 기반 자율주행차량용 MMS‧정밀 지도, KT 차량정밀측위 시스템 구축‧실증 등 굵직한 프로젝트에 참여해왔다.

뎁스 맵을 통해 스트리스는 정밀지도 구축 시 정밀성과 신속성, 사용편이성까지 고려한 플랫폼을 제공하며 그 기술력을 인정받았다.

고품질 데이터 확보, 안정적인 시스템 운용, 자동화 프로세스 도입에 대한 테스트를 완료해 고객에게 고품질의 데이터를 가장 빠른 시일 내에 제공할 수 있는 시스템을 개발‧구축했으며, 생소한 3차원 공간정보를 익숙한 영상정보와 결합한 새로운 개념의 데이터를 제공하고 있다.

이를 통해 스트리스는 사용자의 정보이용 이해도, 활용도, 접근성을 제고하고, 신속한 저용량의 3차원 공간을 구축해 해당 공간에 새로운 정보들을 자동으로 매칭·정합함으로써 실시간 업데이트‧정보변경 유무파악(시설 파손 등 전후 변경사항 파악 가능)이 가능할 뿐만 아니라 기존의 거리뷰, GIS, 네비게이션 등의 시스템과 호환까지도 가능할 전망이다.

스트리스 박일석 대표이사(사진)는 “스트리스의 기술력으로 기존의 지도플랫폼이 네비게이션 기능에서 머물며 제공하지 못하던 시설물관리 뿐만 아니라 AR네비게이션, 물류로봇서비스, 자율주행자동차, 스마트시티에 중요한 공간정보 데이터를 제공할 것”이라고 말했다.

스트리스는 향후 3차원 공간정보 데이터 편집‧수집을 용이하게 하기 위한 Web기반 프로그램과 3차원 공간정보 데이터 업데이트‧배포를 고려한 클라우드 서버 구축, 대용량 HD Map 정합 솔루션 등 다양한 자율주행 기반 정밀지도 서비스‧솔루션도 제공할 계획이다.

박 대표는 “그간 해외 기술과 장비를 투입해 데이터를 확보하고 국내에서 후가공을 통해 국내산 데이터를 만드는 것에 익숙했다면 앞으로 자율주행지도인 HD Map과 스마트시티를 위한 데이터는 국산기술의 발전 없이는 제대로 사용하지 못하게 될 가능성이 높다”며 “지금부터라도 국산 기술과 데이터 인프라 구축을 차근차근 해나가는 것이 필요하며, 당장 가시적인 성과가 나지 않는 분야에 대해서도 정부의 적극적인 지원과 투자가 필요할 것”이라고 전했다.


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