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서울 그대로 가상공간에, 도시 전역 ‘디지털트윈’ 구축 도시 바람길 도출해 도시계획, 산불확산방지, 미세먼지·열섬현상 저감 등에도 활용
  • 이형주 (jeremy28@naver.com)
  • 입력 2021-04-01 21:38
  • 수정 2021-04-01 21:38
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S-Map 잠실동 인근 모습 (사진=서울시 제공)

 


[환경과조경 이형주 기자] 서울시가 현실세계의 다양한 정보를 연계하고 시뮬레이션과 공간 분석이 가능한 S-Map 플랫폼을 구축했다.


서울시는 가상의 공간에 행정, 환경 등의 정보를 결합, 시뮬레이션을 통해 다양한 도시문제 해결이 가능한 스마트 행정혁신모델인 ‘디지털트윈 서울 S-Map’을 구축하고 1일부터 본격 가동에 들어간다고 밝혔다.


시에 따르면 기존에도 3D지도는 있었지만, 도시 전역을 대상으로 도시문제 분석 시뮬레이션까지 가능한 디지털 트윈(Digital Twin)을 구축한 것은 국내 최초다.


디지털 트윈(Digital Twin)은 가상공간에 실물과 똑같은 물체(쌍둥이)를 만들어 다양한 모의시험(시뮬레이션)을 통해 검증해 보는 기술을 말한다.


미국, 영국, 싱가폴 등이 현실과 유사한 디지털트윈 환경을 구축해 시설물관리, 교통사고 예방, 재난 대응 등의 정책에 활용하고 있고, 국내에서도 정부가 세종(5-1생활권역), 부산(에코델타시티), 전주(일부지역) 등 개발되는 지역에 한해 소규모로 다양한 실험을 추진하고 있다. 


서울시는 코로나 시대, 비대면 행정‧시민서비스가 확대되는 가운데, ‘디지털트윈 서울 S-Map’을 활용한 입체적‧통합적 분석 시뮬레이션을 통해 다발적 원인으로 인한 환경재해, 교통 등 대도시의 문제 해결역량을 강화하고 시민서비스를 확대할 방침이다.

  

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S-Map으로 구현된 청계천

 

S-Map은 서울시가 스마트도시로 발전하기 위한 핵심인프라인 스마트서울플랫폼(6S)의 하나로, ‘버추얼서울(S-Map) 종합계획’에 따라 추진되고 있다. 


시는 지난 2018년 디지털트윈 사업에 착수했다. 2019년 1단계 사업에서는 물리적 환경을 복제하는 데 주력했다. 서울 전역에 3D가상환경인 ‘Virtual Seoul 플랫폼’을 구축해 입체 환경에서 분석하고 시뮬레이션할 수 있는 디지털트윈환경을 만들었다.


2020년 2단계 사업을 통해서는 도시공간정보 수집 및 시각화를 추진했다. 다 방향 경사사진 촬영이 가능한 항공라이다 촬영기술을 도입해 국제표준인 City GML 포맷으로 고품질의 3D공간정보를 구축했다.


서울시는 2년여의 제작과정을 통해 서울 전역의 지형은 물론 약 60만동의 건물·시설물까지 3D로 구현하는 등 지상·지하·실내 공간정보를 S-Map으로 통합구축 했다. 기존 3차원 지도에서 볼 수 없었던 공공건축물, 지하철역사 실내지도까지 공개하고, 클릭만으로 공시지가 등 부동산 정보와 CCTV실시간 교통정보도 확인할 수 있다.


2013년부터 구축하고 있는 실내공간정보 552개소, 상·하수도, 통신, 전기 등 6대 지하시설물, 지반정보, 그 외 토지, 건물 등 36종의 공간정보, 교통정보, 교통량 및 사고정보 등의 2D기반 공간정보를 연계해 분석기반의 데이터로 활용하고 있다.


민간·공공 협력을 통해 저비용으로 3차원의 가상환경을 효율적으로 구축할 수 있었다는 것이 시의 설명이다. 실외의 경우 다 방향 경사사진 촬영이 가능한 항공라이다 촬영기술을 지자체 최초로 도입, 서울 전역을 항공사진 2만5000장으로 촬영하고 AI로 자동분석 하는 신기술로 탄생했다. 여기에 드론촬영 영상으로 수동 보완해 정확도를 높였다. 초기비용은 149억 원을 절감했고, 이후 유지비용도 추가 절감할 것으로 시는 보고 있다.

 

시는 앞서 2018년 3차원 가상환경 구축을 위해 3차원 DB 자동화구축 신기술을 보유하고 있는 민간기업 네이버랩스와 업무협약을 체결했다. 네이버랩스가 약 28억을 선투자하고 자동화 구축기술로 DB를 제공해 초기구축비용을 약 149억이 절감했으며, 이후 유지비용도 추가로 절감하는 효과를 거뒀다는 설명이다.


또한 다양한 기관 협력을 통해 DB구축비용을 최소화해 예산을 절감하고 공간정보 간 공유체계를 확립하고 있다. 문화재청의 1800여 종의 복원, 재현되는 3D문화재, 수도권기상청의 기후정보 등 중앙부처의 3차원 정보와 서울시 산하 유관기관 등에서 구축하고 있는 다양한 3D공간정보를 업무협업을 통해 공동 활용하고 있다.


3D로 구현된 건물, 시설물 등 모든 DB에 국제표준인 City GML포맷으로 고유ID를 부여하는 인덱스 체계를 구축했다. 다양한 데이터와 호환성을 높여 지속가능한 갱신체계를 마련한 데 의미가 있다.

 

서울시 인덱스 체계는 교통시설물의 3D모델 관리를 고려한 것으로, 건축물 통합정보 통계정보, 도로명주소 등의 국가공간정보와 연계활용성이 높다. 시는 3차원 DB구축의 선도적  모델로 향후 국가표준이 될 수 있도록 국토교통부와 협의해 나갈 예정이다.


서울시에 따르면 ‘디지털 트윈 서울 S-Map’의 활용방안은 ▲다양한 분석모형을 통한 도시문제 해결 ▲문화관광 비대면 서비스 확대 ▲민간 활용 개방 등 크게 세 가지다.


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연직고도별 바람길 시뮬레이션

 

 

다양한 분석모형을 통한 도시문제 해결


첫째, 도시계획 의사결정 지원, 화재예측을 위한 실시간 소방모니터링, 도시바람길 구현 등 도시문제를 해결하기 위한 분야별 분석모형을 개발했다. 앞으로도 분석 모델을 지속적으로 추가 개발할 계획이다.


도시개발 관련 심의안건 상정부터 의사결정, 관리까지 S-Map이 핵심적인 역할을 수행한다. 기존엔 사람의 판단이나 데이터에 의존했다면, 이제는 현실세계와 똑같은 3D 가상공간에서 개발지의 조감도 모형을 올려놓고 조망권, 일조량, 스카이라인 등을 정량적으로 분석해 심도 있는 심의를 할 수 있다. 작년 6월 도시계획위원회, 도시건축공동위원회 등 4개 심의위원회에 도입한데 이어, 올해 교통 장애 유발을 판단하는 ‘교통영향평가위원회’ 등을 추가해 7개 위원회에 확대 도입한다.


올해부터 공공건축물 설계공모 평가에 S-Map을 전면 도입한다. 제안자가 제출한 서류나 자료에 기초한 평가를 넘어, 가상공간에서 설계안대로 실제 건물을 구현해보면서 평가할 수 있다. 공모안건 등록부터 평가, 심사 전 과정은 물론, 공모작에 대한 시민의견 수렴, 당선작 공개까지 S-Map을 활용한다.


소방센서가 작동되는지 현장에 일일이 나가지 않아도 3D 지도로 그 여부를 확인할 수 있는 ‘소방IoT시설물 모니터링 기술’을 S-Map에 도입한다. 한국전자통신연구원이 국가 R&D 사업을 통해 도출한 기술을 실제 현장에 적용하는 것이다. 화재가 발생했을 때도 ‘실시간 IoT소방관리시스템’과 ‘소방안전지도’와 결합해 건물의 상세정보와 정확한 화재발생장소 등을 직관적으로 미리 확인할 수 있다. 현장에 나가지 않고도 신속하고 과학적으로 화재에 대응할 수 있는 스마트안전 모델이다.


바람길을 활용한 ‘도시기후 분석모델’도 개발한다. 우선 첫 단계로 독일기상청이 개발한 바람길 모델(KLam_21)에 서울의 지형정보를 대입하고, 실시간 연계한 서울의 바람길 정보를 도출했다. 현재는 정보의 검증 단계로, 구체적 활용 모델을 2023년까지 개발해나갈 계획이다. 


대규모 단지나 고층빌딩 등의 건물을 신축할 때 가상공간에서 바람이 머물지 않도록 건물을 배치해봄으로써 바람 흐름의 영향을 분석한다. 이를 바탕으로 쾌적한 도시환경을 조성한다. 산림청과 협업해 산불 발생 시 바람의 방향을 미리 예측해 산불확산대책에 활용할 수 있는 모델을 만든다. 도심에서 바람이 머물러 있는 공간을 찾아 미세먼지 또는 열섬현상을 완화하는 바람숲길 조성사업 등의 대책 마련에 시각적 분석 자료로 활용한다.


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동궐도(국보 제294호) 기반 1900년대 한양모습 재현

 

 

문화관광 비대면 서비스 확대


둘째, S-Map의 디지털트윈 완성으로 기존의 입체영상과 기본정보 제공에서 나아가 다양한 3D콘텐츠의 체험과 분석, 시민참여가 가능하게 됐다. 시는 오는 9월부터는 시민들이 모바일 웹 환경에서 모든 서비스를 즐길 수 있도록 추진하고 있다.


S-Map과 3차원 공간정보를 보유하고 있는 문화재청, 서울관광재단 등과 협업을 통해 주요관광명소, 문화재 콘텐츠를 결합한 비대면 시민체감 서비스를 확대 할 예정이다. 특히 1900년 이전의 한양모습을 재현한 랜선여행 프로젝트 등 다양한 콘텐츠를 서비스할 예정이다.


VR영상과 함께 핫스팟 지점마다 서울시 홍보대사 ‘핑크퐁’이 문화유산에 대해 해설해주는 ‘비대면 관광투어 서비스’를 연내 시작한다. 코로나를 계기로 비대면 서비스에 대한 수요가 높아진 만큼 시민은 물론 외국인 관광객들도 가상공간에서 마스크를 벗고 서울의 이곳저곳을 즐길 수 있도록 한다는 취지다.


문화재청이 3D로 재현한 한양도성 내 남대문, 숭례문 등의 문화재 600종을 경량화해 1900년대 옛지도에 한양모습을 3D로 재현한다. 문화재청과 협업해 시민들이 S-Map에 접속하면 1900년대 한양의 모습을 3D로 체험할 수 있는 프로젝트를 추진한다. 오는 10월부터 서비스하고, 2024년까지 단계별로 총 1800여 종의 문화재를 추가로 제공받아 서비스를 확대한다.


자동차가 다니기 힘든 좁은 골목길, 계단식 도로, 전통시장, CCTV 보완이 필요한 골목길처럼 민간포털에서 볼 수 없는 1만4000여 건, 586km의 거리뷰를 제공한다. 자치구와 함께 발굴했다. VR로 촬영한 거리를 기존의 민간포털사 거리뷰와 연계해 서울의 이곳저곳을 촘촘히 보여줌으로써 보행약자의 접근성과 지역경제‧커뮤니티의 활력을 높이고, 시민에게 안전 정보를 제공한다는 목표다. 2019년 뉴딜일자리사업으로 10여개 자치구를 구축했고, 올해는 전 지역을 구축해 2022년까지 서비스를 완료할 예정이다.


S-Map 안에서 시민 누구나 3차원 도시 모델을 만들 수 있는 30종(270여개)의 3D라이브러리 시민 참여형 체험 서비스를 구축한다. 가상공간에서 내 건물을 올려보고 조경도 해보는 도시놀이터다. 


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시민이 직접 3D건물을 올려보는 가상라이브러리 배치

 

 

민간 활용 개방


셋째, 민간이 활용할 수 있도록 개방한다. S-Map 데이터를 활용해 스타트업 및 외부 전문가가 다양한 활용서비스를 개발하고, 홍보할 수 있는 테스트베드(쇼케이스) 환경을 구축한다. 연내에 실험공간(오픈랩)을 구축해 제공할 예정이다.


서울시는 디지털트윈 기반으로 산·학·연 전문가들이 3D모델을 활용해 다양한 분석기능을 개발하고 실험할 수 있는 실험 공간(오픈랩)을 금년에 구축 제공할 예정이다.


또 시민과 함께 데이터를 공유하는 서비스로 나아간다. 누구나 손쉽게 사용할 수 있도록 S-Map기반으로 응용시스템 개발을 지원하기 위한 오픈API를 개발해 제공할 계획이다. 이를 통해 시민 누구나 S-Map을 기본지도로 활용할 수 있으며, 다양한 공간정보 서비스와 콘텐츠를 이용할 수 있고 사용자가 직접 자율적이고 창조적으로 지도서비스를 만들 수 있게 된다.

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