지구 밖에서 촬영한 `세상을 바꿀 지도`
길 안내는 기본… 안전운전까지 책임진다
길 안내는 기본… 안전운전까지 책임진다
내비게이션의 전자지도는 빠른 길 탐색과 정확한 경로안내를 결정짓는 중요한 요소입니다. 어느 한 교차로지점의 좌회전금지 정보 하나만 입력되어 있지 않더라도 수 킬로미터를 돌아가는 길을 안내할 수 있기 때문에 정확하고 현실감 있는 지도는 내비게이션의 중요한 척도가 됩니다.
기존 내비게이션의 2D 전자지도는 평면적으로 표현해 본연의 기능인 길 안내에만 충실한 지도입니다. 이후 2008년에 등장한 3D 전자지도는 길 안내뿐만 아니라 주요 건물 및 랜드마크의 3차원 입체영상과 함께 도로 및 산, 언덕 등 지형의 높낮이를 사실적으로 표현해 현실감을 높였습니다.
지난해 내비게이션 업계에서는 3D 전자지도에 이은 위성지도 내비게이션을 처음 선보였습니다. 고 용량의 위성 데이터를 최적화한 위성지도는 도로를 실제에 가깝게 표현하여 사용자에게 직관적인 안내를 제공합니다. 특히 위성지도는 초행길이나 야간주행 시 정확한 경로파악과 지리정보를 전달할 수 있어 운전자는 급커브구간을 마주해도 여유롭게 대처하는 등 안전한 운전을 이어 갈 수 있습니다.
내비게이션에 사용되는 지도는 위성영상과 항공영상 2가지입니다. 위성지도는 말 그대로 인공위성에 탑재된 센서를 통해 지표의 영상을 취득합니다. 아이나비 위성지도에서는 소 축적의 1~6레벨에서는 랜드샛(Landsat) 7호 위성에서 촬영한 위성영상을 사용하고 있습니다. 이 위성은 고도 705km에서 지구를 촬영하고 있는데, 해상도는 다소 낮지만 항공사진보다는 넓은 범위를 촬영할 수 있습니다. 아이나비 위성지도를 가장 작은 축척으로 줄여보면 한반도 전체와 일본, 중국 산둥반도까지 표현이 되고 있는 걸 확인할 수 있습니다.
반면 항공영상은 말 그대로 세스나사 같은 경비행기에 장착된 고성능 카메라로 촬영을 하게 됩니다. 고도 1000m~3000m 내외로 비행하면서 사진을 촬영하게 되고, 항공측량용 카메라는 한 컷에 2억 6000만 화소 이상의 이미지로 촬영이 가능해 해상도가 우수합니다. 사진 촬영을 할 때는 이웃한 사진과 일정 비율로 중복되게끔 촬영하여 지표를 3차원으로 관측할 수 있는 사진측량방식이 동원되기도 합니다.
지도의 촬영은 구름의 양, 태양각 등 촬영을 위한 기상 조건을 모두 충족할 때 가능하며, 우리나라는 1년중 2~3개월만 촬영이 가능합니다. 예로 아무리 맑은 날씨라고 해도 겨울철의 적설로 인해 지표가 구분이 되지 않을 때는 촬영을 할 수 없습니다.
보통 내비게이션의 3D와 2D의 전자지도는 1년에 6회 업데이트를 제공하지만 항공지도의 최신지도 데이터 수집은 촬영도 쉽지 않고 1년 동안 내내 촬영해야 전국 항공사진 업데이트가 가능해 최신 지도 업데이트가 쉽지 않습니다. 여수 엑스포와 같은 국제적으로 진행하는 큰 행사의 경우 직원들이 직접 무인항공기로 촬영해 업그레이드에 반영했습니다.
이렇게 촬영한 항공이나 위성지도 이미지는 1년에 적게는 수 천장 많게는 수 만장의 이미지를 수집하게 됩니다. 각각의 원본 이미지를 전국의 지역별로 집성하고 사진 특성상 발생할 수 있는 왜곡을 보정합니다. 예로 카메라 렌즈의 중심투영 원리 때문에 사진상의 피사체는 주변부로 갈수록 바깥으로 퍼지는 왜곡현상이 발생하는데, 특히 높은 산의 경우 지형에 의한 왜곡현상이 두드러지게 됩니다. 이러한 왜곡 현상을 정사보정이라고 하는 보정방법을 사용하여 항공영상 어느 지점에서나 동일한 축척을 유지하도록 수정합니다. 또한 그림자와 같은 음영지역의 영상을 복원하고, 이미지 색상은 심미적으로 색감을 유지하면서, 지도의 판독을 용이하게 하기 위해 색상을 조정합니다.
이후 지도에 절대 좌표 값을 부여합니다. 좌표정보 부여 기술은 현장조사로 수집한 도로, 건물 등 POI(관심지점, Point of Interest) 정보를 지도정보에 융합하는 기술을 말합니다. 특히 대한민국의 도로와 건물 등 지도 데이터는 연간 20~30%가 변하기 때문에 현장조사는 정기적으로 이뤄져야 합니다. 조사는 GPS수신기를 장착한 특수차량으로 수집한 새로운 도로나 교차로를 비롯해 일방통행, 차선, 도로 폭 등 상세 도로 정보와 백화점, 학교, 골프장, 휴양지 등 다양한 부가정보까지 위성지도에 반영합니다. 이렇게 수집된 위성지도의 데이터는 테스트 과정을 통해 발견된 신규 데이터와 오류를 수정해 최종적으로 전자지도에 적용합니다.
2TB(테라바이트)에 달하는 원본 위성 사진을 16GB의 SD 메모리 카드에 담아내는 기술력은 팅크웨어가 자체적으로 보유한 기술입니다. 지도 수요가 많은 도시지역은 압축을 줄여 품질을 높이고, 바다와 산림, 농경지와 같은 비 도시 지역은 압축을 높이는 차등 압축기술을 적용하여 저 용량의 메모리카드에도 저장이 가능합니다. 또한 확대 축소가 용이하도록 축척 별 지도이미지를 변환합니다.
모든 과정이 완료된 지도들은 용량이 크기 때문에 이를 작은 격자형 타일 이미지 형태로 잘라내고, 필요에 따라 타일만 호출해서 표현하는 방식으로 내비게이션에서 위성지도를 이용 할 수 있습니다.
지난달 국토교통부에서 개발한 한국판 3D 영상지도인 `브이월드'도 위성지도에 항공사진을 더해 3D공간 정보를 사실적으로 제공해 구글의 구글어스보다 성능이 뛰어나다는 평가를 받고 있습니다. 브이월드는 우리나라의 독자 위성기술로 만든 3D 영상지도로 전국 3D입체영상은 물론 북한 위성영상, 전 세계의 위성사진 등을 제공하고 있습니다.
정유진 기자 yjin@
도움말=팅크웨어
기존 내비게이션의 2D 전자지도는 평면적으로 표현해 본연의 기능인 길 안내에만 충실한 지도입니다. 이후 2008년에 등장한 3D 전자지도는 길 안내뿐만 아니라 주요 건물 및 랜드마크의 3차원 입체영상과 함께 도로 및 산, 언덕 등 지형의 높낮이를 사실적으로 표현해 현실감을 높였습니다.
지난해 내비게이션 업계에서는 3D 전자지도에 이은 위성지도 내비게이션을 처음 선보였습니다. 고 용량의 위성 데이터를 최적화한 위성지도는 도로를 실제에 가깝게 표현하여 사용자에게 직관적인 안내를 제공합니다. 특히 위성지도는 초행길이나 야간주행 시 정확한 경로파악과 지리정보를 전달할 수 있어 운전자는 급커브구간을 마주해도 여유롭게 대처하는 등 안전한 운전을 이어 갈 수 있습니다.
내비게이션에 사용되는 지도는 위성영상과 항공영상 2가지입니다. 위성지도는 말 그대로 인공위성에 탑재된 센서를 통해 지표의 영상을 취득합니다. 아이나비 위성지도에서는 소 축적의 1~6레벨에서는 랜드샛(Landsat) 7호 위성에서 촬영한 위성영상을 사용하고 있습니다. 이 위성은 고도 705km에서 지구를 촬영하고 있는데, 해상도는 다소 낮지만 항공사진보다는 넓은 범위를 촬영할 수 있습니다. 아이나비 위성지도를 가장 작은 축척으로 줄여보면 한반도 전체와 일본, 중국 산둥반도까지 표현이 되고 있는 걸 확인할 수 있습니다.
반면 항공영상은 말 그대로 세스나사 같은 경비행기에 장착된 고성능 카메라로 촬영을 하게 됩니다. 고도 1000m~3000m 내외로 비행하면서 사진을 촬영하게 되고, 항공측량용 카메라는 한 컷에 2억 6000만 화소 이상의 이미지로 촬영이 가능해 해상도가 우수합니다. 사진 촬영을 할 때는 이웃한 사진과 일정 비율로 중복되게끔 촬영하여 지표를 3차원으로 관측할 수 있는 사진측량방식이 동원되기도 합니다.
지도의 촬영은 구름의 양, 태양각 등 촬영을 위한 기상 조건을 모두 충족할 때 가능하며, 우리나라는 1년중 2~3개월만 촬영이 가능합니다. 예로 아무리 맑은 날씨라고 해도 겨울철의 적설로 인해 지표가 구분이 되지 않을 때는 촬영을 할 수 없습니다.
보통 내비게이션의 3D와 2D의 전자지도는 1년에 6회 업데이트를 제공하지만 항공지도의 최신지도 데이터 수집은 촬영도 쉽지 않고 1년 동안 내내 촬영해야 전국 항공사진 업데이트가 가능해 최신 지도 업데이트가 쉽지 않습니다. 여수 엑스포와 같은 국제적으로 진행하는 큰 행사의 경우 직원들이 직접 무인항공기로 촬영해 업그레이드에 반영했습니다.
이렇게 촬영한 항공이나 위성지도 이미지는 1년에 적게는 수 천장 많게는 수 만장의 이미지를 수집하게 됩니다. 각각의 원본 이미지를 전국의 지역별로 집성하고 사진 특성상 발생할 수 있는 왜곡을 보정합니다. 예로 카메라 렌즈의 중심투영 원리 때문에 사진상의 피사체는 주변부로 갈수록 바깥으로 퍼지는 왜곡현상이 발생하는데, 특히 높은 산의 경우 지형에 의한 왜곡현상이 두드러지게 됩니다. 이러한 왜곡 현상을 정사보정이라고 하는 보정방법을 사용하여 항공영상 어느 지점에서나 동일한 축척을 유지하도록 수정합니다. 또한 그림자와 같은 음영지역의 영상을 복원하고, 이미지 색상은 심미적으로 색감을 유지하면서, 지도의 판독을 용이하게 하기 위해 색상을 조정합니다.
이후 지도에 절대 좌표 값을 부여합니다. 좌표정보 부여 기술은 현장조사로 수집한 도로, 건물 등 POI(관심지점, Point of Interest) 정보를 지도정보에 융합하는 기술을 말합니다. 특히 대한민국의 도로와 건물 등 지도 데이터는 연간 20~30%가 변하기 때문에 현장조사는 정기적으로 이뤄져야 합니다. 조사는 GPS수신기를 장착한 특수차량으로 수집한 새로운 도로나 교차로를 비롯해 일방통행, 차선, 도로 폭 등 상세 도로 정보와 백화점, 학교, 골프장, 휴양지 등 다양한 부가정보까지 위성지도에 반영합니다. 이렇게 수집된 위성지도의 데이터는 테스트 과정을 통해 발견된 신규 데이터와 오류를 수정해 최종적으로 전자지도에 적용합니다.
2TB(테라바이트)에 달하는 원본 위성 사진을 16GB의 SD 메모리 카드에 담아내는 기술력은 팅크웨어가 자체적으로 보유한 기술입니다. 지도 수요가 많은 도시지역은 압축을 줄여 품질을 높이고, 바다와 산림, 농경지와 같은 비 도시 지역은 압축을 높이는 차등 압축기술을 적용하여 저 용량의 메모리카드에도 저장이 가능합니다. 또한 확대 축소가 용이하도록 축척 별 지도이미지를 변환합니다.
모든 과정이 완료된 지도들은 용량이 크기 때문에 이를 작은 격자형 타일 이미지 형태로 잘라내고, 필요에 따라 타일만 호출해서 표현하는 방식으로 내비게이션에서 위성지도를 이용 할 수 있습니다.
지난달 국토교통부에서 개발한 한국판 3D 영상지도인 `브이월드'도 위성지도에 항공사진을 더해 3D공간 정보를 사실적으로 제공해 구글의 구글어스보다 성능이 뛰어나다는 평가를 받고 있습니다. 브이월드는 우리나라의 독자 위성기술로 만든 3D 영상지도로 전국 3D입체영상은 물론 북한 위성영상, 전 세계의 위성사진 등을 제공하고 있습니다.
정유진 기자 yjin@
도움말=팅크웨어
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