을 위한 콘텐츠가 부족한 실정이었으며, 해양환경을 종합적으로 이해할 수 있는 입체적이고 사실적인 매체가 미비하였다.
따라서 본 연구에서는 독도의 환경특성조사 자료를 효과적으로 활용하여 과학적인 자료를 기반으로 한 독도의 육상 및 해저 공간을 모형화 함으로써 해양공간에 대한 이해를 증대시키고자 하였다. 이러한 목적으로 본 연구에서 제작된 독도 육상 및 해저지형 모형의 규격을 요약하면 다음과 같다.
• 축척 : 1/1,000
• 전체 직경 : 3.5m
• 모형 직경 : 3.2m
• 모형 높이 : 1.1m
• 표현 수심 : 독도 주변 해역 약 80m
이 모형은 독도 및 독도 주변 해저 지형을 실제로 형상화한 국내 최초의 모형으로서 동⋅서도 및 해저 지형은 과학적인 자료를 기반으로 제작하여 가장 실제와 가까운 모형이라 할 수 있다. 그리고 독도 연구결과를 공간적으 로 쉽게 이해할 수 있도록 독도의 지형 및 해양생태계 특성을 표현하였으며, 연구조사선, 관측부이, 심해잠수정 등 실제로 독도 주변 해역에서 연구를 수 행하는 첨단 해양탐사 장비들을 모형화 함으로써 독도 주변의 해양연구에 대한 이해를 높이고자 하였다.
독도 육상 및 해저지형 모형을 통하여 실제 해저 지형을 눈으로 직접 확 인함으로써 독도의 미래 공간 가치를 창출할 수 있도록 해양영토에 대한 인 식을 재조명할 수 있는 기회가 될 것으로 기대한다. 독도의 육상뿐만 아니 라, 해저 지형의 공간적 구조를 한눈에 파악함으로써 독도의 지속가능한 미 래연구에 대한 이해를 증대시키는데 이바지 할 것이다. 그리고 독도 주변의 해저 지형 구조 및 해양생태계 등을 모형화 한 것은 연구자 뿐만 아니라 대 국민 홍보 및 교육효과를 최대화하고 과학적인 이해를 대폭 증대시킬 것으 로 기대한다.
Ⅳ. Lidar(독도 지형 스캔 시스템 구축)
1. 개요
본 장비는 동해연구소 연구기반 구축사업과 공동으로 구매하였다.
가. 구성
• 지상라이다는 스캐닝 방식의 3차원 좌표 관측 장비로서 기존의 토탈스 테이션의 1점 기준 방식을 탈피하여 관측 대상물의 표면에 조밀한 간격으로 무수히 많은 레이더광선을 주사하여 얻은 물체의 3차원 좌표값(x, y, z)인 점 데이터와 목표물에 반사되는 레이저 광선의 반사강도를 이용해 대상물의 형태를 직관적으로 취득하는 첨단 레이저 측량장비이다.
• 지상라이다의 원리는 근적외선 또는 가시광선 파장대의 레이저를 송신 하고 물체에 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하여 거리를 측정하고, 거리 측정과 동시에 레이저 빔의 수평, 수직각을 정밀히 측정하여 이를 3차원 좌 표로 환산하는 것이다.
• 3D 레이저 스캐닝의 거리측정 방식은 삼각측량방식과 시간차방식이 있 는데 본 연구에서는 레이저를 대상물에 발사한 후 레이저가 반사되어 돌아 오는 시간차를 계산하여 위치를 결정하는 방식인 시간차 방식을 이용하였다.
[그림 4-1] 시간차 방식
• 본 연구에 사용된 지상라이다인 RIEGL의 LMS-Z420i 광대역 레이저 스캐닝 시스템은 높은 성능의 장거리 3D 레이저 스캐너와 광범위하고 다양 한 작업능력을 가진 RiSCAN PRO 소프트웨어, 그리고 세밀한 부분까지 정 밀하게 표현하는 고해상도 디지털 카메라로 이루어져 있다.
• 이 장비는 자동 및 반자동으로 넓은 범위 및 화각을 조절하여 신속하게 스캔 데이터와 이미지 데이터를 얻을 수 있고, 이렇게 얻은 데이터는 깊이 정보가 있는 Orthophoto(교정데이터) 또는 삼각표면 텍스처와 같은 자료를 형성한다.
나. 작동원리
[그림 4-2] 라이다의 구조
① Range finder electronics:
고속스캐닝(레이저의 빠른 반복, 신호의 빠른 처리, 데이터의 고속 인터페 이스)을 위해 최적화
② Laser Beam:
③ Polygon:
여러 개의 반사하는 면으로, 80°까지 스캔하기 위해 Polygon은 조절할 수 있는 속력으로 계속해서 순환하며, 낮은 스캔비율 또는 작은 스캔 각 을 위해 선형으로 상하로 움직임
④ Optical head:
360°로 회전하여 수평스캔
⑤ TCP/ IP Ethernet Interface, ⑥ Laptop:
스캔 데이터(Range, Angle, Signal Amplitude, Timestamp)는 TCP/IP Ethernet Interface를 통하여 Laptop에 전달
⑦ Camera, ⑧ USB/ firewire interface:
카메라 데이터는 USB/ firewire interface를 통하여 Laptop에 전달
⑨ The RiSCAN PRO software:
센서 환경설정, 데이터 취득, 데이터 시각화, 데이터 조작, 데이터 파일보 관 등 작업 수행