LiDAR는 어디에 사용될까요? 여러분을 놀라게 할 실제 사례들을 소개합니다.

LiDAR는 단순히 엔지니어링 분야에서 흔히 쓰이는 화려한 기술 용어가 아닙니다. 실제로 LiDAR는 우리가 물리적 세계를 이해하고, 모니터링하고, 계획하는 방식을 조용히 변화시키고 있는 핵심 도구 중 하나입니다. LiDAR는 Light Detection and Ranging의 약자로, 고속 레이저 펄스를 발사하여 매우 정밀하게 거리를 측정합니다. 그렇다면 LiDAR는 실제로 어디에 사용될까요?

알고 보니, LiDAR는 생각보다 훨씬 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 자율주행차의 도로 가장자리 감지부터 울창한 정글 속 잊혀진 도시 유적 발굴까지, LiDAR의 활용 범위는 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 넓습니다. 이 글에서는 지상, 공중, 심지어 수중에서 LiDAR가 실제로 어떻게 활용되고 있는지 자세히 살펴보겠습니다. 허황된 이야기가 아닌, 이 기술이 왜 점점 더 주목받고 있는지 보여주는 실제 사례들을 소개합니다.

우선, LiDAR가 무엇인지 간단히 복습해 보겠습니다.

LiDAR는 Light Detection and Ranging의 약자입니다. 레이저 펄스를 사용하여 센서와 표면 사이의 거리를 측정하는 원격 감지 방식입니다. LiDAR는 초당 수천(또는 수백만) 개의 광 펄스를 발사하고 반사되어 돌아오는 데 걸리는 시간을 기록하여 포인트 클라우드라고 하는, 스캔 대상의 매우 상세한 3D 모델을 생성합니다.

설치 환경에 따라 LiDAR 센서는 항공기, 드론, 차량, 위성 또는 삼각대에도 장착할 수 있습니다. LiDAR는 자체적으로 광 펄스를 방출하기 때문에 주변 조명에 의존하는 수동 센서와 달리 낮이나 밤에 관계없이 작동하며 그림자나 저조도의 영향을 받지 않습니다.

LiDAR의 가장 일반적인 사용 사례

LiDAR는 특정 분야에만 국한되지 않습니다. 이미 건설, 긴급 구조, 임업, 자율 주행 차량, 도시 계획, 심지어 고고학 분야에서도 활용되고 있습니다. LiDAR가 이처럼 효과적인 이유는 모든 환경에서 정밀하고 실시간의 공간 데이터를 제공할 수 있기 때문입니다. 실제 적용 사례를 자세히 살펴보겠습니다.

1. 기반 시설 및 건설: 더욱 스마트해진 부지 계획

건설 현장은 겉으로 보기에는 어수선해 보일 수 있지만, 그 이면에는 정밀함이 중요합니다. 그리고 바로 그 점에서 LiDAR가 중요한 역할을 합니다.

계획 담당자들은 지상 작업을 시작하기도 전에 모바일 또는 항공 LiDAR를 사용하여 지형의 정확한 3D 스캔을 생성합니다. 이는 기존 측량 방식보다 훨씬 빠르며, 팀원들이 부지 구석구석을 걸어 다닐 필요가 없습니다. LiDAR는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 사면 안정성 및 배수 평가.
• 잠재적인 장애물이나 숨겨진 지형지물을 발견합니다.
• 시간에 따른 건설 진행 상황 추적.
• 프로젝트 완료 시점에 "준공 도면"을 작성합니다.

또한 안전 도구로서의 역할도 합니다. LiDAR는 육안으로 확인하기 어려운 지반 변동이나 구조물의 초기 스트레스 징후를 감지할 수 있습니다.

2. 비상 관리: 더 나은 데이터를 통해 더 빠르게 대응하기

자연재해가 발생했을 때는 타이밍이 매우 중요합니다. 구조팀은 도로가 유실된 곳, 전선이 끊어진 곳, 지형이 변동된 곳을 알아야 합니다. LiDAR는 이러한 상황 인식을 신속하게 제공하는 데 도움을 줍니다.

지진, 허리케인, 산불과 같은 재해 발생 후, 라이다(LiDAR) 장비를 장착한 드론은 며칠이 아닌 몇 시간 만에 피해 지역을 스캔할 수 있습니다. 수집된 데이터는 차단된 도로에서부터 불안정한 경사면까지 모든 정보를 보여주는 지도로 변환됩니다. 이를 통해 긴급 구조대는 더 안전한 대피 경로를 계획하고, 구조 우선순위 지역을 정하거나, 물자를 어디로 보낼지 결정할 수 있습니다.

LiDAR가 응급 대응을 지원하는 몇 가지 방법:

• 홍수 모델링 및 피해 지도 작성.
• 이벤트 발생 후 지형 변화 감지.
• 산불 발생 지역의 방화선 및 연료량 지도 작성.
• 최신 지도를 활용하여 수색 및 구조 활동을 지원합니다.

3. 임업 및 토지 관리: 숲과 나무를 바라보기

숲은 복잡하고 겹겹이 쌓인 환경입니다. 위에서 보면 울창한 녹색 덩어리처럼 보일 수 있지만, 숲의 덮개 아래에서 일어나는 일 또한 매우 중요합니다. LiDAR는 이러한 두 가지 측면을 모두 측정하는 데 도움을 줍니다.

LiDAR는 나무 사이의 틈을 투과할 수 있기 때문에 산림 관리자는 눈에 보이는 나무 꼭대기뿐만 아니라 전체 삼림 지역을 스캔할 수 있습니다. 이를 통해 나무 높이와 수관 구조, 목재 자원 추정을 위한 바이오매스, 하층 식생 밀도(야생 동물 서식지에 중요), 해충 피해, 가뭄 스트레스 또는 사각지대 등의 징후를 파악할 수 있습니다.

산불 발생 위험 지역에서는 LiDAR 기술을 활용하여 연료 밀도를 파악하고 산불 시즌이 시작되기 전에 예방 조치를 계획합니다. 또한 과거 스캔 데이터와 함께 사용하면 시간이 지남에 따라 산림이 어떻게 변화하는지 추적하는 데 도움이 됩니다.

4. 도시 계획: 스마트 도시를 기초부터 구축하기

도시 계획 담당자들은 도로, 건물, 공공시설, 녹지, 용도지역 규정 등 수많은 변수를 고려해야 합니다. LiDAR는 이미 존재하는 것들을 정확하게 파악하여 이러한 복잡성을 단순화하는 데 도움을 줍니다.

정확한 고도 모델과 표면 스캔을 통해 계획 담당자는 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

• 보다 효율적인 배수 및 홍수 방지 시스템을 설계하세요.
• 새로운 건물이 시야 또는 그림자에 미치는 영향을 분석하십시오.
• 시간이 지남에 따라 기반 시설의 노후화 및 변형을 모니터링합니다.
• 운송 경로는 오래된 지도가 아닌 실제 지형을 기반으로 계획하십시오.

역사 지구에서 LiDAR는 오래된 건축물을 밀리미터 단위의 정밀도로 기록하는 데 도움을 주어 추측에 의존하지 않고 보존 및 복원 계획을 더 쉽게 세울 수 있도록 합니다.

5. 자율주행차: 말 그대로 도로 위의 눈

LiDAR는 자율주행차 기술에서 핵심적인 역할을 합니다. 차량에 실시간으로 주변 환경에 대한 360도 시야를 제공하여 도로 가장자리, 표지판, 연석, 보행자 및 다른 차량을 식별할 수 있도록 충분한 디테일을 제공합니다.

LiDAR는 자율 시스템에 필수적인 기술입니다. 조명 조건에 구애받지 않고 작동하기 때문입니다. 밝은 대낮이든, 밤이든, 안개가 낀 날씨든 LiDAR는 지속적으로 주변을 스캔합니다. 평면 이미지를 캡처하는 일반 카메라와 달리 LiDAR는 주변 환경의 완전한 3D 지도를 구축하여 차량이 사물의 위치를 훨씬 더 정확하게 파악할 수 있도록 합니다. 

일부 기업들이 레이더와 카메라 같은 다른 센서 조합을 연구하고 있지만, LiDAR는 자율 시스템에서 환경 인식을 위한 가장 신뢰할 수 있는 도구 중 하나로 남아 있습니다.

6. 농업: 정밀 농업이 활성화되다

농업은 지상 작업처럼 보일 수 있지만, 항공 데이터는 현대 농장 운영 방식을 바꿔놓았습니다. LiDAR는 고도 프로파일을 구축하고, 경사도를 측정하고, 경작지의 변동성을 평가하는 데 사용됩니다.

이를 통해 농부들은 다음과 같은 이점을 얻을 수 있습니다.

• 배수 패턴을 이해하여 관개 시스템을 최적화하십시오.
• 토양 처리가 필요한 낮거나 단단하게 다져진 부분을 파악하십시오.
• 지형에 맞춰 식재 전략을 개선하세요.
• 데이터를 작물 건강 센서와 결합하여 더욱 맞춤화된 관리를 제공하세요.

단순히 효율성 문제만이 아닙니다. 더욱 현명한 토지 이용은 물, 비료, 살충제의 과다 사용을 최소화하여 환경에 미치는 영향을 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

7. 연안 및 해양 모니터링: 눈으로 볼 수 없는 것을 지도화하기

변화하는 해안선이나 수중 지형을 파악하려는 경우, 기존 측량 도구로는 한계가 있습니다. 수심 측정용 LiDAR는 물의 투명도에 따라 일정 깊이까지 투과할 수 있는 녹색 레이저를 사용하여 이러한 문제를 해결합니다.

항공기나 드론에서 사용되는 수심 측량 LiDAR는 다음과 같은 데 도움이 됩니다.

• 해저 지형 및 산호초 구조 지도 작성.
• 해안 침식 및 퇴적물 이동 모니터링.
• 해양 에너지 개발을 지원합니다.
• 항해 또는 복원 작업을 위해 하천 바닥을 측량합니다.

산호초 보호나 해양 서식지 추적과 같은 프로젝트에 있어서 이러한 종류의 데이터는 매우 귀중합니다. 그렇지 않으면 알아차리기까지 수년이 걸릴 수 있는 미묘한 변화까지 포착할 수 있기 때문입니다.

8. 고고학: 자연 속에 숨겨진 역사를 밝히다

LiDAR의 예상치 못한 성공 사례 중 하나는 고고학 분야입니다. 연구자들이 LiDAR 장비를 장착한 항공기를 정글, 사막, 구릉지 위로 날리기 시작하면서 수 세기 동안 숨겨져 있던 패턴들을 발견하기 시작했습니다.

LiDAR는 단단한 표면을 투과할 수 없지만, 항공 시스템은 드문드문 자란 초목 아래의 지형을 감지할 수 있고, 수심 측정 시스템은 얕고 맑은 물속을 스캔할 수 있습니다. 그리고 가장 큰 장점은 무엇일까요? 바로 비침습적이라는 점입니다. 땅을 파낼 필요가 없습니다. 데이터와 분석만으로 충분하기 때문에 취약한 유적지를 보호하고 발견 시기를 앞당길 수 있습니다.

9. 항공 및 공항: 더욱 부드러운 착륙과 안전한 이륙

LiDAR는 항공기에만 사용되는 것이 아닙니다. 공항 관리에도 도움이 됩니다. 활주로, 유도로 및 주변 지형을 측량하여 비행 경로의 안전을 확보하고 장애물을 조기에 발견할 수 있도록 합니다.

공항에서 LiDAR를 사용하는 용도는 다음과 같습니다.

• 표면의 불규칙성이나 잔해물을 탐지합니다.
• 접근 경로 주변의 장애물을 감지합니다.
• 공항 주변 지형의 변화를 모니터링합니다.
• 주변 서식지를 조사하여 야생동물을 관리합니다.

이 데이터를 실시간 모니터링 도구와 결합하면 항공편 지연을 줄이고, 확장을 관리하며, 항공 안전 규칙을 준수하는 데 도움이 됩니다.

10. 환경 모니터링 및 기후 관련 업무

이는 라이다의 가장 조용하지만 가장 중요한 역할 중 하나입니다. 과학자들은 이를 이용하여 지형이 어떻게 진화하는지, 식물이 기후 스트레스에 어떻게 반응하는지, 그리고 시간이 지남에 따라 수위가 어떻게 변하는지를 추적합니다.

구체적인 업무는 다음과 같습니다.

• 빙하 후퇴 및 영구동토층 변화 지도 작성.
• 해수면 상승으로 인한 해안 홍수 위험을 모니터링합니다.
• 산림 벌채 및 토지 황폐화 추적.
• 특수 LiDAR 장비를 사용하여 대기 오염 물질을 측정합니다.

이러한 작업은 눈에 띄지 않게 진행되지만 기후 모델, 환경 보전 노력 및 장기 계획에 필수적인 데이터를 제공합니다.

FlyPix AI는 LiDAR 기반 프로젝트를 어떻게 지원할까요?

~에 플라이픽스 AI, 당사는 조직이 AI를 활용하여 복잡한 지리 공간 이미지를 명확하고 유용한 인사이트로 변환할 수 있도록 지원합니다. 당사 플랫폼은 위성, 항공 및 드론 이미지의 자동 분석을 위해 설계되었으며, 이러한 이미지에는 LiDAR와 같은 도구에서 얻은 고도 정보가 풍부한 데이터 세트가 포함되는 경우가 많습니다.

건설, 농업, 인프라 모니터링 등 당사가 지원하는 많은 산업 분야에서는 기존 영상 데이터와 3D 매핑 데이터를 결합하여 사용합니다. 이러한 경우, 당사의 AI 에이전트는 밀도가 높거나 세부적인 장면에서도 객체 탐지, 변화 추적, 패턴 인식 프로세스를 획기적으로 가속화할 수 있습니다.

FlyPix AI를 사용하기 위해 코딩 경험이 필요하지 않습니다. 팀은 프로젝트 목표에 따라 특정 특징을 감지하는 맞춤형 모델을 학습시킬 수 있습니다. 평평한 지형을 분석하든 고도차가 큰 환경을 분석하든, FlyPix AI 시스템은 원시 이미지에서 더 빠른 의사 결정으로 전환할 수 있도록 지원합니다.

결론: LiDAR가 계속해서 활용 범위를 넓혀가는 이유

LiDAR가 매우 유용한 이유는 정밀성, 속도, 적응성이 조화롭게 어우러져 있기 때문입니다. 드론에 장착하여 옥수수밭을 스캔하든, 화성 착륙선에 통합하든 핵심 원리는 동일합니다. 빛을 발사하고 반사된 빛을 하나씩 분석하여 지형을 매핑하는 것입니다.

하지만 진정으로 달라진 점은 접근성이 크게 향상되었다는 것입니다. 센서는 점점 더 작아지고, 저렴해지고, 배포하기도 쉬워졌습니다. 한때 정부와 대기업의 전유물이었던 도구들이 이제는 스타트업, 대학, 심지어 드론을 사용하는 농부들까지도 활용할 수 있게 되었습니다.

그래서 누군가 "LiDAR는 무엇에 사용되나요?"라고 물으면, 답은 "공간, 형태, 변화를 이해하는 것이 중요한 거의 모든 곳에 사용됩니다."입니다.

자주 묻는 질문