디지털 트윈 도로 모델링 구축 자동화 솔루션
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Ep.20
도로 3D 모델링 솔루션이란?
디지털 트윈(Digital Twin)은 현실 세계의 데이터를 가상 공간에서 정밀하게 재현하여, 더욱 효과적인 분석과 시뮬레이션을 가능하게 하는 기술입니다. 특히 자율주행, 스마트 시티 등의 산업 분야에서는 도로 환경을 실제와 동일하게 구현하는 것이 필수적이며, 이를 위해 도로 3D 모델링이 핵심 역할을 합니다.
도로 3D 모델링은 실제 도로의 지형, 차선, 교차로, 구조물(교량, 터널 등)을 디지털 공간에서 재현하는 과정으로, 디지털 트윈을 구축하는 데 있어 필수적인 요소입니다.
하지만 3D 모델을 구축하는 과정에서 높은 수작업 의존도, 구축 기간, 인력 투입 등으로 인해 비용이 증가하는 어려움이 존재합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 모빌리티Map2팀은 자동화된 도로 3D 모델링 구축 기술을 개발하여 데이터 처리 속도를 향상시키고, 구축 비용을 절감할 수 있는 솔루션을 제시하고자 합니다.
이번 글에서는 정밀한 HD Map을 기반으로 디지털 트윈 환경에서 도로 3D 모델링을 자동으로 구현하는 과정을 살펴보고자 합니다.
도로 3D 모델링은 어떻게 만들어질까?
그림 1. HD Map 기반의 도로 3D 모델링 자동화도로를 정밀하게 모델링하기 위해서는 HD Map 데이터를 활용해 위 과정을 거쳐 차로 단위의 도로 환경을 구현합니다. 특히 도로의 실제 환경을 정확하게 반영하는 것을 목표로 하며, 자동화 3D 모델링 기술을 적용하여 도로 3D 모델링 데이터를 구축합니다.
HD Map의 차선 변경 및 차로 변경 요소를 정밀하게 반영할 수 있도록, PostgreSQL 기반의 데이터베이스 시스템을 활용하여 진행 단위 도로 네트워크를 세분화하였습니다. 또한 진행 단위(Segment)별 차선 간의 연결성을 정교하게 정의하는 로직을 설계 및 적용하였습니다.
여기에 차선 및 도로 구조물의 유형(Type)을 자동으로 분류하고 설정하는 프로세스를 개발했습니다.
HD Map의 차선 및 도로 구조물 속성을 참조해 실제 도로 환경과 일치하도록 설계하였으며, 자동화 프로세스를 통해 도로 네트워크의 복잡한 구조적 특성을 분석하고 해당 속성을 정밀하게 반영하여 보다 정확하고 세밀한 도로 모델링을 구현하였습니다.
그림 2. ASAM OpenDrive 표준해당 데이터를 기반으로 FBX(.fbx), OpenDRIVE(.xodr), GeoJSON(.geojson) 등 3D 시각화가 가능한 형식으로 자동 변환할 수 있는 로직을 설계 및 적용하였습니다.
이를 통해 3D 도로 모델링 및 시뮬레이션, HD Map 기반 내비게이션 시스템, 교통 데이터 분석 등 다양한 응용 분야에서 데이터를 효과적으로 활용할 수 있도록 데이터 변환 및 관리 체계를 구축하였습니다.
결과적으로 향후 도로 인프라 관리 및 모빌리티 서비스 확장에 필요한 핵심 데이터의 연계성을 강화하고, 변환된 데이터를 다양한 시스템에서 즉시 활용할 수 있는 기반을 마련하였습니다.
그림 3. 자동 모델링 솔루션 적용된 도로 3D 모델링 결과완성된 모델링 데이터는 정밀도가 보장된 HD Map 기반이므로 차선의 색상, 실선과 점선의 여부, 도로 노면의 폭, 도로 구조물 등의 세부적인 요소까지 자세히 표현할 수 있습니다. 이러한 특성 덕분에 다양한 모빌리티 서비스나 도시 전체의 교통 시스템 연구 등에 활용될 수 있습니다.
특히 더욱 정밀하고 혁신적인 도로 데이터 솔루션을 제공하여, 다양한 산업 분야(디지털트윈, 자율주행 시뮬레이션 등)에서도 이 솔루션이 활용될 수 있습니다.
또한 이러한 기술을 활용하면 전국 고속도로를 단 하루 만에 정밀한 3D 도로 모델링 데이터로 변환할 수 있습니다.
그림 4. 자동 모델링 솔루션 활용마치며,
디지털 트윈 기반의 도로 3D 모델링 기술은 단순한 재현을 넘어, 정밀한 시뮬레이션과 다양한 산업 적용이 가능한 솔루션입니다. 특히 자동화 기술을 통해 데이터 구축 속도와 정확도를 높이고, 비용을 절감함으로써 더 실용적이고 확장성 있는 디지털 트윈 환경을 구현할 수 있게 되었습니다.
앞으로도 이 기술을 기반으로 자율주행, 스마트 시티 등 다양한 분야에서 더욱 발전된 서비스를 설계하고, 사용자에게 새로운 가치를 제공하는 여정을 아이나비시스템즈와 함께 시작해 보시길 바랍니다.
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by 아이나비시스템즈 모빌리티Map2팀 김주영
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