일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.2.9

주위 360도의 점군 데이터 취득을 간편하게
리코, 휴대용 디바이스 개발

리코가 휴대용 사이즈의 디바이스로 주위 360도의 점군과 화상(畵像) 데이터를 취득할 수 있는 기술을 개발했다. 일반적인 3D 레이저 스캐너보다 손쉽게 3차원 공간 정보를 얻을 수 있는 기술로, 건설현장에서의 활용을 목표로 하고 있다. 이미 건설사와의 공동실험에 착수했으며 올 후반까지 개발한 기술이 탑재된 시제품을 완성할 예정이다.

시작 중인 ‘원샷 3D 복원 디바이스’는 한 손으로 잡을 수 있는 크기로, 투광 장치와 수광 장치를 구비하고 있다. 본체 주위 약 5m 이내에 있는 물체에 빛을 조사(照射) 해서 발생되는 반사파가 돌아오기까지의 시간을 측정해 거리를 계측, 1초만에 점군 데이터를 취득할 수 있다.

실내공간의 점군 데이터를 수 미터 간격으로 취득하고 이것을 자동으로 연결해 지면이나 벽, 천장, 설비 등의 형상을 3차원 디지털 공간상에 재현. 360도의 7K 화상도 동시에 촬영할 수 있다.

일반적인 3D 레이저 스캐너는 점군 데이터를 밀리미터 단위의 정밀도로 취득할 수 있는 반면, 계측에 시간이 걸리고 크기가 대형으로 1대 당 수 백만엔의 고가인 경우가 많다. 이번 프로토타입은 점군 데이터의 취득 정밀도를 수 센티미터 정도로 허용해 동작 속도의 향상과 소형 및 경량화를 도모했다.

계측 범위도 주위 360도로 넓다. 스마트폰에는 점군 데이터를 취득하는 LiDAR 센서가 탑재된 기종도 있지만, 계측 범위가 좁기 때문에 시간이 걸리고, 계측 누락이나 누출도 일어나기 쉽다. 한 쪽 다리에 디바이스를 장착해 걸어다니면서 공간의 3차원 정보를 취득하는 사용법을 상정하고 있다.

대부분의 건설 시공 관리나 설비 점검 현장에서는 일반적으로 기술자가 2차원 도면을 바탕으로 확인 절차 및 기자재 운반 계획을 검토한다. 여기에는 숙련된 기술이 필요하다. 건설업계에서 인력 부족이 심화되는 가운데 숙련자가 아니더라도 현장의 공간 정보를 적절하게 취득 및 정리할 수 있는 기술의 수요가 높아지고 있다.

리코는 점군 데이터 취득 기술과 병행해 3D 정보를 열람할 수 있는 뷰어와 해석하는 AI(인공지능)도 개발하고 있다. 예를 들어, 특정 기자재를 카운트해 관리장부와 연결하거나, 대형 설비를 반출입할 때 경로상에 장애가 없는지를 판정하는 등의 작업을 AI를 이용해 효율화한다. 매일같이 변화하는 현장의 '디지털 트윈'을 손쉽게 작성 및 운용할 수 있는 서비스도 제안할 방침이다.

-- 일상적인 점검·관리에서 3D 정보를 사용할 수 있도록 --
리코는 지금까지 360도 화상을 간편하게 촬영할 수 있는 카메라 ‘세타(RICOH THETA)’와 열람할 수 있는 뷰어를 제공해왔다. 점군 데이터도 손쉽게 취득 및 활용할 수 있게 된다면 3차원 공간상에서의 거리 계측이나 AI 해석 등이 가능해져 일반적인 카메라 화상이나 360도 화상을 사용하는 것보다 생산성을 크게 높일 수 있다.

매일 상황이 변화하는 시공 관리 현장 등에서는 효율화를 도모하기 위해 감시카메라와 웨어러블 카메라로 취득한 2차원 화상을 원격지에서 관리하는 움직임이 확산되고 있다. 하지만 3D 정보에 대해서는 아직 충분히 활용되지 않고 있는 실정이다.

원샷 3D 복원 디바이스와 관련 소프트웨어의 마케팅 및 연구개발을 총괄하는 리코 첨단기술연구소 Optical Data Stream PT의 사이쇼(萕所) 엑스퍼트는 “대규모 토목 구조물 등에서는 비용을 들여서라도 3D 정보를 취득하려는 움직임이 시작되고 있으며, 앞으로는 (점검·관리 등) 보다 일상적인 건설 업무에 3D 정보를 사용하는 것이 당연해질 것이다”라고 말한다.

현재 리코는 건설사와 공동실험을 진행 중이며, 향후 오피스 빌딩이나 공장 등 건축 분야 등에서 점군 데이터 기술의 활용처를 모색해나갈 예정이다. 토목 분야에서는 프로토타입의 수광장치가 태양광의 영향을 받기 쉬워 야외 현장 등에서의 활용은 어렵다.

하지만 터널 굴착이나 지하철 공사 현장 등에는 적용 가능할 여지가 있을 것으로 예상된다. 리코의 첨단기술연구소가 독일에 설립하는 거점을 중심으로 유럽에서도 활용처를 모색해나갈 계획이다.

리코는 이 밖에도 시공현장에서 사용하는 전자칠판이나 원격지에 있는 복수의 사람들이 가상현실(VR) 속에서 시공 현장의 3D 정보를 공유하는 시스템을 제공하고 있다. 주행 차량에 카메라를 탑재해 터널이나 비탈면 표면의 변형을 검사하는 서비스도 운영하고 있다.

앞으로 복합기 등 기존 사업을 통해 쌓아온 광학과 재료, ICT(정보통신기술)의 지식을 활용해 건설 분야의 생산성 향상에 기여하는 서비스 개발에 주력해나갈 방침이다.

-- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.