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FARO | 토목공학에서의 LiDAR 활용
우리가 이동하는 도로부터 생활하고 일하는 건물까지, 토목공학은 우리 주변 어디에나 존재합니다. 수백 년 된 이 직업은 우리가 세상과 상호작용하고 연결하는 방식을 형성해 왔습니다. 토목공학에서 비교적 새로운 것은 LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술입니다. 최근 LiDAR의 개발과 상용화는 토목 엔지니어의 도구 무기고에서 없어서는 안 될 자산이 되었습니다. 이 블로그에서는 토목공학에서 LiDAR의 이점을 살펴보겠습니다.
토목공학이란?
토목공학은 자연 환경과 건축 환경의 설계, 건설 및 유지보수를 담당하는 전문 분야입니다. 도로, 공항, 운하, 하수도
시스템, 철도 노선 및 교량 등이 그 결과물입니다.
토목 엔지니어는 프로젝트를 구상부터 완공까지 담당합니다.
예를 들어, 안전하고 정부 규정을 준수하는 구조물을 만듭니다. 이것은 숙련된 작업 분야이며 높은 수준의 실무 지식이
필요합니다. 토목공학에서의 LiDAR는 프로젝트의 전체 수명주기 동안 엔지니어를 지원할 수 있습니다.
LiDAR란?
NASA와 다른 기관들이 20세기 중후반부터 LiDAR를 구현해 왔지만, 1990년대 이후에야 상업적 응용이
실용화되었습니다. 지난 20년간의 LiDAR 연구 개발과 응용은 많은 분야에서 아직도 발견하고 있는 새로운 기회를
창출했습니다. 토목공학은 이러한 공간정보 기술의 급격한 변화로 혜택을 받아왔고, 여전히 혜택을 받고 있는 분야 중
하나입니다.
LiDAR 기술은 높은 수준의 세부 정보와 정확도로 실제 환경의 디지털 3D 표현을 생성합니다.
이 데이터는 기능 시각화, 측정과 같은 중요한 정보 추출 또는 전문 소프트웨어를 사용한 3D 모델 생성에 유용합니다.
CAD(Computer-Aided Design) 또는 BIM(Building Information Modelling)
생성은 데이터가 가치 있는 일반적인 예입니다.
LiDAR 스캐너의 종류는 시간이 지남에 따라 확장되었으며, 각
개발은 새로운 기회를 가져옵니다. LiDAR 센서는 매우 조밀하고 정확한 데이터를 캡처하기 위해 지상 레이저
스캐닝(TLS)에 사용되고, 하늘에서 커버리지를 위해 드론에 장착되거나, 접근하기 어려운 영역에서 정확한 정보를 얻기 위해
휴대용 장치에 부착됩니다. 최근에는 LiDAR 센서가 스마트폰에 포함되어 정확도의 비용에도 불구하고 더 많은 사람들이 이
기술에 관심을 갖게 되었습니다.
토목공학에서 LiDAR의 이점
LiDAR 기술은 프로젝트 기간(및 그 이후) 동안 토목 엔지니어에게 다양한 응용 분야를 제공합니다. 몇 가지 예를 들면:
수치표고모델(DEM)
DEM은 측량된 지형의 지형학적 디지털 묘사로 사용됩니다. LiDAR 센서로 지역을 스캔하면 빠르게 결과를 얻을 수 있으며, 경사면과 같은 지형 변화를 보여주어 토목 엔지니어가 계획 과정에서 고려할 수 있습니다. 이것은 도로나 철도와 같은 인프라를 건설할 때 잠재적인 문제를 감지하는 데 이상적입니다.
진행 상황 업데이트
대규모 프로젝트에는 정기적인 진행 상황 업데이트가 필요한 많은 이해관계자가 있습니다. LiDAR 기술을 사용한 스캔은 시간에 따른 변화를 보여주고 프로젝트 진행 상황에 대한 명확한 보고서를 생성합니다. 또한, 3D 포인트 클라우드를 계획된 CAD 도면과 비교하여 실제 구조물과 계획의 실시간 진행 상황을 보여줄 수 있습니다.
기록 보관
프로젝트 전체 수명주기 동안 정확한 기록을 유지하는 것이 중요합니다. 분쟁 해결, 확장 작업 또는 구조물이 손상을 입은 경우 참조를 위해 향후 계획에 대한 접근이 필요할 수 있습니다. LiDAR 기술을 사용한 정기적인 스캔은 프로젝트 완료 전, 중, 후의 3D 모델을 제공합니다.
생태 및 토지 분류(ELC)
ELC 조사는 경관의 생물학적 및 물리적 정보를 제공합니다. LiDAR는 토목 엔지니어에게 토지에 대한 철저한 지도를 제공하며, 이는 측량 중인 지역의 지속 가능한 관리를 위해 ELC 조사와 결합될 수 있습니다.
터널 측량
LiDAR는 터널에서 데이터를 캡처하기 위한 이상적인 솔루션입니다. 정확하고 상세한 3D 포인트 클라우드는 철도 노선이나 도로 건설에 앞서 터널을 분석, 평가 또는 모델링하는 데 사용될 수 있습니다. 또한, 3D LiDAR 데이터는 터널의 결함을 묘사하여 잠재적인 구조적 문제를 강조할 수 있습니다.
토목공학에서의 모바일 매핑
모바일 LiDAR 솔루션은 토목 엔지니어를 위한 이상적인 도구입니다. 빠르고 정확한 데이터 수집은 매핑 과정을 반복 가능하게
만들어 위에 나열된 많은 응용 분야에 이상적입니다. 또한, 스캐너의 휴대성은 접근하기 어려운 영역을 매핑할 수 있게 하며,
스캐너의 다양성은 액세서리 사용(예: UAV 데이터 캡처)을 가능하게 합니다.
2,000년 이상 된 로마
건축물은 시간의 시험을 견뎌왔습니다. LiDAR 매핑과 비할 데 없는 정확성과 용이함으로 기성 및 자연 세계를 측정하는
도움으로, 토목 엔지니어들은 황금시대를 즐기고 있습니다. 중요한 공간정보를 수집하는 덜 노동 집약적인 방법으로서, 오늘날
우리가 건설하는 구조물은 로마 도로만큼 오래 지속될 가능성이 점점 높아지고 있습니다.
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