휴대용 LiDAR 스캐너와 사람들의 실제 사용 방식

LiDAR는 더 이상 위성이나 자율주행차에만 사용되는 기술이 아닙니다. 이제는 손에 들고 숲부터 건물까지 모든 것을 놀라운 정확도로 스캔할 수 있습니다. 휴대용 LiDAR 스캐너는 건설팀, 고고학자, 도시 계획가 등 물리적 공간을 다루는 모든 분야에서 가장 실용적인 도구 중 하나로 자리 잡았습니다.

예전에는 줄자나 부피가 큰 삼각대를 사용해서 몇 시간씩 걸리던 작업이 이제는 몇 분 만에 끝납니다. 그 결과는 어떨까요? 실제로 활용 가능한 상세한 3D 포인트 클라우드를 얻을 수 있습니다. 하지만 이러한 장치는 어떻게 작동할까요? 숨겨진 함정은 무엇일까요? 그리고 정말 생각만큼 효율적일까요? 군더더기 없이 자세히 알아보겠습니다.

휴대용 LiDAR 스캐너란 무엇인가요?

휴대용 LiDAR 스캐너는 실제 사물과 공간의 3D 데이터를 캡처하는 소형 휴대용 장치입니다. 표면에 빠른 속도로 레이저 펄스를 발사하고 빛이 반사되어 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하는 방식으로 작동합니다. 이 시간차 측정값을 사용하여 거리를 계산하고, 공간 전체에 걸쳐 반복하면 매우 상세한 3D 포인트 클라우드를 생성할 수 있습니다.

삼각대, 드론 또는 차량에 장착되는 대형 LiDAR 시스템과 달리 휴대용 LiDAR 장치는 유연성을 고려하여 설계되었습니다. 휴대하고 걸어 다니면서 스캔할 수 있으므로 이동성이 중요하고 협소한 공간에 적합합니다.

실제 작동 방식은 다음과 같습니다.

간단히 설명하자면, 스캐너는 초당 수백만 개의 레이저 펄스를 방출합니다. 각 펄스는 벽, 나무, 차량과 같은 표면에 부딪혀 센서로 돌아옵니다. 스캐너는 각도와 타이밍을 이용하여 공간에서 각 지점의 정확한 위치를 계산합니다. 이렇게 계산된 위치 정보는 더 큰 데이터 클라우드의 한 점이 됩니다. 이 모든 점들을 합치면 스캔된 환경의 완전한 3D 모델을 얻을 수 있습니다.

일부 휴대용 모델에는 다음과 같은 기능도 포함됩니다.

• 스캔 중 움직임과 방향을 추적하기 위한 관성 측정 장치(IMU).
• 카메라는 시각적 맥락을 제공하고 정렬을 지원합니다.
• 태블릿이나 노트북에서 스캔 범위를 모니터링할 수 있는 실시간 미리보기 기능을 제공하며, 전체 처리는 일반적으로 나중에 진행됩니다.

이 모든 것은 울퉁불퉁한 숲길을 걷거나 건축 자재 더미 사이를 헤쳐 나갈 때에도 깔끔하고 사용하기 쉬운 모델을 만드는 데 도움이 됩니다.

이 스캐너들이 사용되는 곳

휴대용 LiDAR 스캐너의 휴대성과 정확성은 놀라울 정도로 광범위한 응용 분야의 가능성을 열어줍니다. 이러한 응용 분야는 특정 엔지니어링 회사나 연구실에만 국한되지 않습니다. 말 그대로 현장에서 사용되고 있습니다.

건설 및 건축

휴대용 LiDAR 스캐너는 시공 완료 후 상태를 파악하고, 실제 구조물이 원래 설계에 얼마나 부합하는지 검증하며, 줄자나 오래된 설계도에 의존하지 않고 내부를 기록하는 데 매우 유용한 도구입니다. 빠르고 정확하며, 방에서 방으로 쉽게 이동할 수 있습니다.

법의학

범죄 현장이나 사고 조사에서는 모든 세부 사항이 중요합니다. 이러한 스캐너를 사용하면 현장을 물리적으로 훼손하지 않고 모든 것을 3D로 기록할 수 있습니다. 이는 더 빠르고 정확한 재구성 및 더 나은 증거 처리를 가능하게 합니다.

고고학

섬세한 유적이나 발굴 현장 주변에서 작업할 때, 휴대용 LiDAR를 사용하면 아무것도 건드리지 않고 구조물을 스캔할 수 있습니다. 특히 기존 측량 장비가 작동하지 않는 협소하거나 외딴 발굴 현장에서 매우 유용합니다.

임업 및 생태학

나무 높이 추정, 수목 밀도 측정, 시간 경과에 따른 식생 변화 모니터링 등 어떤 분야에서든 LiDAR는 연구자들이 위에서 또는 나뭇잎 사이의 틈을 통해 스캔하여 상세한 데이터를 수집할 수 있도록 도와줍니다. 이를 통해 전면적인 지상 조사의 필요성을 줄이고 대규모 환경 분석을 지원할 수 있습니다.

산업 검사

좁은 공간, 어수선한 식물, 지하 터널 등은 드론이 종종 제약을 받고 부피가 큰 스캐너가 들어가지 않는 곳입니다. 이럴 때 휴대용 LiDAR 장치가 유용하게 사용될 수 있으며, 시스템을 끄지 않고도 작업을 완료할 수 있습니다.

광산 및 지하 지도 제작

휴대용 스캐너는 GPS를 사용할 수 없는 환경에서 사용하기 위해 설계되었습니다. 광산, 동굴 또는 지하 시설물에서 정밀한 3D 지도를 생성하는 동시에 작업자가 복잡하고 어두운 환경에서도 자유롭게 이동할 수 있도록 해줍니다. 휴대용 장치는 기존의 대형 스캐닝 장비를 소형 장치, 전원 공급 장치 및 디스플레이 장치로 대체하여 물류를 간소화합니다.

실제로 체감할 수 있는 이점

이러한 스캐너에 투자할 가치가 있는 이유는 무엇일까요? 실질적인 가치가 드러나는 부분은 다음과 같습니다. 주요 장점:

• 유동성계단, 터널, 빽빽한 숲, 좁은 공간 등 어디든 갈 수 있습니다.
• 속도넓은 영역을 몇 시간이 아닌 몇 분 만에 스캔할 수 있습니다.
• 정도: 일부 휴대용 LiDAR 모델은 통제된 환경에서 매우 높은 정확도를 달성할 수 있습니다.
• 실시간 피드백스캔하는 도중에 누락된 부분이나 문제점을 발견하세요. 스캔 후에 발견하려고 하지 마세요.
• 진입 장벽 낮추기완전한 LiDAR 장비에 비해 휴대용 모델은 사용 및 설정이 더 간편합니다.
• 비용 효율적특히 시간 절약과 재작업 감소를 고려할 때 더욱 그렇습니다.

이러한 시스템은 기존 스캐닝 시스템의 물류 부담 없이 고품질 데이터를 필요로 하는 전문가들에게 선호되는 선택지가 되었습니다.

단점이 없는 것은 아닙니다.

다른 모든 도구와 마찬가지로 휴대용 LiDAR도 완벽하지는 않습니다. 한계를 이해하면 이 기술을 더욱 효율적으로 활용할 수 있습니다. 일반적인 문제점은 다음과 같습니다.

• 제한된 범위일반적으로 휴대용 기기는 드론이나 삼각대에 장착하는 기기보다 작동 범위가 짧습니다.
• 사용자 의존적 정확도스캔 품질은 작업자의 안정성과 스캔 습관에 따라 달라질 수 있습니다.
• 필수 교육다른 대안들에 비해 사용하기는 쉽지만, 스캔 경로, 데이터 중첩, 후처리 과정을 이해해야 합니다.
• 비용일부 장비는 여전히 가격이 비싸서 모든 소규모 사업체가 그 비용을 감당할 수 있는 것은 아니지만, 가격은 점차 하락하고 있습니다.

하지만 기술이 발전함에 따라 이러한 문제들 중 상당수는 줄어들고 있습니다.

휴대용 LiDAR를 "휴대용"으로 만드는 요소는 무엇일까요?

휴대용 스캐너를 만드는 방법은 한 가지 이상입니다. 이 글에서는 일반적인 휴대용 스캐너 유형을 살펴보겠습니다.

휴대용 장치

이것들은 전형적인 휴대용 스캐너입니다. 카메라처럼 손에 들고 사용하며, 대부분 태블릿이나 화면에 연결되어 스캔 결과를 실시간으로 보여줍니다. 좁은 공간을 이동하며 스캔하거나 특정 부분을 집중적으로 검사할 때 이상적입니다.

배낭 시스템

대규모 지도 제작을 위해 설계된 배낭형 LiDAR 시스템은 작업자가 착용하고 창고, 공장 또는 터널과 같은 넓은 환경을 걸어 다니면서 사용합니다. 무게는 다소 무겁지만, 넓은 지역을 효율적으로 커버하는 데 매우 효과적입니다.

스마트폰과 태블릿에 내장된 센서

최신 아이폰과 아이패드 같은 일부 스마트폰과 태블릿에는 LiDAR 센서가 내장되어 있습니다. 전용 장비만큼 정확하지는 않지만, 간단한 실내 스캔이나 빠른 시각적 측정이 필요한 경우 대략적인 측정에는 충분합니다.

기기가 작아지고 컴퓨팅 성능이 향상됨에 따라 이러한 범주 간의 경계가 다소 모호해지지만 핵심 아이디어는 변함없이 유지됩니다. 즉, 공간을 이동하면서 데이터를 수집하는 것입니다.

스캔 결과: 포인트 클라우드

모든 LiDAR 스캔 결과는 포인트 클라우드라고 불리는 데이터를 생성합니다. 이는 주변 환경의 3D 산점도라고 생각하면 됩니다. 각 점은 레이저 반사 신호를 나타냅니다. 이 포인트 클라우드들을 모으면 공간의 디지털 트윈을 얻을 수 있습니다.

포인트 클라우드가 중요한 이유:

• 스캔한 영역의 정확한 치수를 제공합니다.
• CAD 파일이나 BIM 파일과 같은 모델을 겹쳐서 오류를 확인할 수 있습니다.
• 이러한 데이터는 렌더링, 편집 또는 분석을 위해 다른 도구로 내보낼 수 있습니다.
• 같은 장소를 반복해서 스캔하고 시간에 따른 변화를 비교할 수 있습니다.

고급 스캐너는 필요한 세부 수준에 따라 스캔 해상도 또는 데이터 밀도를 조정할 수 있도록 해줍니다.

FlyPix의 역할: AI와 스캔 이후의 다음 단계

휴대용 LiDAR 스캐너가 작업을 마치면 다음 과제는 방대한 포인트 클라우드 데이터를 분석하는 것입니다. 바로 이 부분에서 저희가 도움을 드립니다. 플라이픽스 AI, 저희는 팀이 원시 지리 공간 스캔 데이터를 실제 활용 가능한 인사이트로 신속하게 전환할 수 있도록 지원합니다. 저희 플랫폼은 위성, 드론, LiDAR 스캐너에서 얻은 이미지를 감지, 모니터링 및 분석하도록 훈련된 AI 에이전트를 사용합니다. 수천 개의 데이터 포인트를 수동으로 검토할 필요가 없습니다. 저희가 복잡한 작업을 자동화하여 사용자가 진정으로 중요한 것에 집중할 수 있도록 도와드립니다.

예를 들어 산림 조사나 상세 현장 스캔 데이터를 수집했다고 가정해 보겠습니다. 저희는 맞춤형 객체 탐지, 토지 이용 분류, 이상 징후 표시, 그리고 깔끔한 시각화 자료 생성을 기존 방식보다 훨씬 짧은 시간 안에 완료할 수 있도록 지원합니다. 실제로 일부 사례에서는 고객사의 이미지 분석 시간을 99% 이상 단축해 드렸습니다. 건설 구역 매핑, 기반 시설 검사, 환경 데이터 분석 등 어떤 프로젝트든 팀 규모를 늘리지 않고도 효율적으로 확장할 수 있도록 도와드립니다.

이미 휴대용 LiDAR 스캐너를 사용하고 있거나 워크플로에 추가할 계획이라면, 다음 단계를 고려해 보세요. 데이터 수집은 단지 첫걸음일 뿐입니다. 저희는 스캔부터 인사이트 도출까지 원활하게 진행할 수 있도록 도와드립니다.

다음에는 무엇이 나올까요?

LiDAR 기술은 결코 정체되어 있지 않습니다. 미래의 LiDAR는 더욱 작고, 더욱 스마트하며, 더욱 빨라질 것입니다. 주목해야 할 몇 가지 트렌드는 다음과 같습니다.

• AI 통합: 기기 내에서 자동 객체 인식 및 데이터 정리 기능 제공.
• 소형화센서 크기가 작아지고 장비 무게가 가벼워져 휴대용 기기 사용 옵션이 더욱 다양해졌습니다.
• SLAM 개선 사항GPS 없이도 특히 실내에서 더 나은 지도를 만들 수 있습니다.
• 배터리 및 처리 성능 향상실행 시간이 길어지고 스캔-모델링 워크플로가 더 빨라집니다.
• 더 넓은 접근성스마트폰과 태블릿에 기본적인 LiDAR 기술이 탑재됨에 따라 전문가가 아니더라도 더 많은 사용자가 3D 스캐닝에 익숙해질 것입니다.

요약하자면, 더 가벼운 무게와 간편한 사용으로 더 뛰어난 성능을 기대할 수 있습니다.

마지막 생각

휴대용 LiDAR 스캐너는 단순히 기존 장비의 편의성을 높인 버전이 아닙니다. 이는 시뮬레이션이 아닌 실제 물리적 데이터를 수집하고 활용하는 방식의 변화를 가져오는 핵심 요소입니다.

적합한 사용자에게 이러한 시스템은 기존 시스템처럼 학습 곡선이 가파르지 않으면서도 속도, 이동성 및 정확성을 제공합니다. 또한 많은 산업 분야에서 이전에는 시간이나 비용이 너무 많이 들어 실행하기 어려웠던 프로젝트를 가능하게 해줍니다.

여전히 공간을 수작업으로 측정하거나 스캔 팀이 결과를 처리하는 데 며칠씩 기다려야 한다면, 이 업그레이드를 고려해 볼 만합니다.

자주 묻는 질문