부산정보산업진흥원 '실감 콘텐츠 제작을 위한 라이다(LiDAR) 시스템 교육' 참가 후기
이현수 책임
부산정보산업진흥원에서 진행한 “실감 콘텐츠 제작을 위한 라이다(LiDAR) 시스템 교육” 교육에 다녀왔습니다.
교육에 참가하게 된 이유
제가 이런 이벤트가 뜨면 빠지는 사람이 아닙니다. 부산정보산업진흥원 공지사항과 온오프믹스 게시판을 모니터링 하면서 어디 재미있는 것이 없나하고 찾아보는 게 흔한 일상입니다. 특히 이번에 교육하는 라이다 장비는 일반인이 쉽게 구경할 수 있는 물건이 아니기 때문에 이번 기회에 한 번 보고 오려고 신청했습니다. 한 번 봐둬야 나중에 혹시 쓸 일이 있을 때 아는 척 할 수 있을테니까요. 그리고 연차가 너무 많이 남아서 소진하려고
라이다(LiDAR)란 무엇인가?
레이더(RADAR, RAdio Detection And Ranging)는 많이 들어보셨을 겁니다. 레이더는 Radio, 즉 전파를 쏘아서 그 반사되는 전파를 수신하여 대상물의 위치를 추적하는 장비입니다. 반면에 라이다(LiDAR, LIght Detection And Ranging)은 레이저(광선)를 쏘아서 반사체의 위치 좌표를 측정하는 시스템입니다. 쉬운 말로하면, 레이더인데 전파 대신 레이저를 사용하는 레이더라고 보면 됩니다. 라이다는 4차산업혁명 시대에 매우 중요한 장비로서 현재는 공간정보 수집과 자율주행 기술 등에 활용되고 있습니다.
사실 우리 무스마도 라이다(LiDAR)에 관심을 가지고 산업 안전 분야에 활용하기 위해 PoC를 수행한 적이 있습니다.
하지만 장비가 너무 비싸서… 투자 많이 해주시면 다시 도전해볼게요.
드론 라이다 (Drone-mounted LiDAR)
오늘 살펴볼 것은 라이다 중에서도 드론에 장착해서 사용하는 드론 라이다로서, 이즈소프트에서 소프트웨어와 함께 판매하고 있는 Emesent HOVERMAP이라는 제품입니다.
드론 DJI Matrice 300 모델에 Hovermap을 장착한 모습입니다. (자세히 보면 고프로 카메라도 달려 있습니다) 드론의 중량은 약 7Kg, 비행 시간은 50분 가량, 본체 가격은 800만원, 배터리는 200만원 정도라고 합니다. (!!!)
유명한 미국 벨로다인 사의 라이다(VLP-16)가 들어갔습니다. 라이다는 알아보니 1,000만원 정도 하는 것 같습니다. 그러면 합쳐서 대략 2,000만원어치의 장비들인 셈입니다. 이 장비들은 부산정보산업진흥원에서 구입하여 보유하게 되었습니다. 조만간 회사에서 대여해서 만져볼 수도 있겠지요?
Introduction.of.ISSOFT_Hovermap.pdf
ISSOFT Hovermap (드론 + 라이다 + 제어기) 소개 자료입니다.
드론 라이다 시연 영상
오전에는 장비 설명과 함께 시연 영상을 보여주셨습니다.
UAV LiDAR Hovermap을 이용한 지하철 스캔
UAV LiDAR Hovermap을 이용한 동굴 3D매핑
UAV LiDAR Hovermap의 SLAM 기반 자율주행과 맵핑
더 많은 영상을 시청하려면
드론 비행 실습
오후에는 교육장 지하주차장에서 드론을 날려보는 실습을 했습니다.
Hovermap은 GPS가 잘 통하지 않는 건물 내부나 지하에서도 지형지물을 스캔하여 얻은 지도 좌표를 사용해서 자체 비행 제어가 가능합니다. 이런 기능을 동시적 위치 추정 및 지도 작성(SLAM, Simultaneous localization and mapping)이라고 합니다. 그러니까 GPS에 의존하지 않아도 직접 스캔한 주변 지형지물을 기준점으로 삼아서 자기 위치를 인식하고 움직일 수 있다는 거지요. 그래서 노천이 아니더라도 건물 내부나 지하 공간에서도 비행 및 측정이 가능하게 되는 것입니다.
가이드 비행 모드 (Pilot Assist Mode)
드론이 지형지물에 걸리거나 부딪히지 않도록 최소 안전거리를 설정해놓고, 컨트롤러로 조종하는 비행 모드입니다. (Lv1) 강제로 들이받으려고 해도 최소 안전거리를 유지하려고 하기 때문에 충돌하지 않습니다.
경로 기반 자동 비행 모드 (Waypoint Modes)
사전 계획된 경로를 따라 자동 비행하는 모드입니다. (Lv2) 이때 장애물은 알아서 회피하거나 우회합니다.
기체의 중량이 7kg를 초과하여 초경량비행장치조종자자격이 있어야 운행할 수 있다고 합니다. 듣기로는 취득하는데 드는 비용이 수백만원(!!!)이라고 하네요.
CloudCompare 실습
라이다 장비는 공간 좌표에 점을 찍는 방식으로 공간 데이터를 저장합니다. 마치 수증기 입자가 모여 구름을 이루는 모양 같아서 이를 Point Cloud라고 합니다. 라이다가 지형지물을 스캔하여 얻어낸 이 Point Cloud 데이터는 LAS 파일이라는 산업 표준 형식으로 저장됩니다.
이런 LAS 파일을 읽어서 편집, 가공, 변환하고 시각화할 수 있는 CloudCompare라는 오픈소스 도구가 있습니다.
천장을 잘라내고 실내 공간 단면을 입체적으로 볼 수 있도록 처리한 모습입니다.
색상은 시간의 변화에 따라 이동 경로를 추적할 수 있게 해줍니다.
이번에는 반사되는 강도에 따라 색상 효과를 주었습니다.
원하는 방향으로 회전, 이동, 시점 변경이 가능합니다.
이외에도 여러 LAS 파일을 분리하고 합치는 기능, 다른 형식의 파일로 변환하는 기능 등이 있습니다. 일반적인 지형지물이 아닌 이물질이나 연기 같은 노이즈를 제거하는 작업도 이 도구로 할 수 있습니다. 고프로 액션캠으로 함께 촬영하여 색상 정보를 추출하여 적용하면 실세계를 그대로 옮겨놓은 가상 공간을 제작하는 데에도 사용할 수 있습니다. CAD 도면과 맞춰보고 시공 검사를 하는 용도로도 사용된다고 합니다.
자료는 책꽂이에 넣어놨으니 필요하면 보십시오.
참가 기념품
사실은 이걸 받으려고 왔다
소정의 기념 선물을 준다고 해서 무언가 묵직한 것을 잔뜩 쌓아놓은 것 중에 하나 받아왔습니다.
뭘까요? 250g급 초소형 드론이라도 들어있는 걸까요? (설마?!)
과대포장 + 재고떨이 ㅋㅋ
머그컵, 여권 케이스, 수첩, 그리고
전에 전략기획팀 유소민 과장님이 무스마 창립 5주년 기념으로 나눠줬던 3만원짜리 LAMY 볼펜(!!!)
제가 이미 갖고 있는 거랑 똑같은 색깔(바이올렛)이었습니다. 이건 그때 안 계셨던, 이번에 새로 입사한 배경열 주임님께 드렸습니다. (버리지 말고 리필심 사서 계속 쓰세요!)
소감
평소처럼 사무실에 출근을 안 하고 다른데 교육 가는 날은 회사 생활의 별미입니다. 아주 재미있게 잘 듣고 왔습니다. 덕분에 라이다와 드론 구경도 하고, 드론 자율 비행 수준(Autonomy Level), SLAM 같은 용어도 알게 되었고, CloudCompare라는 도구도 만져볼 수 있었습니다.
이런 재미있는 교육은 기술에 한창 호기심이 많고 흥미가 가득할 후배들과 같이 와서 들어야 할 텐데, 프로젝트로 바쁘고 이런저런 사정으로 함께 하지 못해서 아쉬웠습니다.
앞으로 재미있는 것은 많이 듣고 보고 공부해서 서로 나눠주는 문화가 정착되어 더 많이 발전하고, 여기 기술블로그도 더 풍성하게 채워지는 무스마가 되었으면 좋겠습니다.
감사합니다.