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#5. 4차산업혁명의 눈, LiDAR. 그린리모델링으로의 적용
2026-06-08 오후 4:14:14
도면이 없는 구축 건물의 경우, LiDAR를 활용해 건물 내부를 스캔하여 도면을 빠르게 확보할 수 있다.
스마트 그린리모델링으로의 발전을 위해 필수적인 LiDAR 기술을 알아보겠다.
1. 그린리모델링에 Lidar가 필요한 이유
대한민국은 급속한 도시 개발을 통해 수많은 건축물이 지어졌지만, 구축 도면이 존재하지 않거나 부정확한 실정이다. 실제로, 국토교통부에 따르면 대한민국 내 1970년대 이전에 지어진 건물의 40% 이상은 설계 도면이 없거나 불완전한 상태로 존재한다.
도면의 부재 및 불완전은 그린리모델링을 계획하는 데 큰 어려움으로 작용한다. 기존 건물의 도면이 부재하거나 정확하지 않을 경우, 구조적 평가나 에너지 효율 분석이 어렵고, 이로 인해 리모델링의 범위나 비용을 정확하게 산출할 수 없기 때문이다.
도면이 없는 경우, 건물의 구조와 상태를 빠르고 정확하게 파악할 수 있는 기술이 LiDAR이다.
2. LiDAR이란 무엇인가?
LiDAR는 Light Detection And Ranging(빛을 통한 검출과 거리 측정)의 약칭이다. 근적외광 및 가시광선, 적외선을 대상물에 비추고 그 반사광이 돌아오는 시간을 측정하여 물체까지의 거리를 계산한다.
[라이다 작동 기작]
출처: ResearchGate https://www.researchgate.net/figure/Example-of-the-working-principle-of-LiDAR_fig1_368786706
3. 구성요소
LiDAR 시스템은 주로 다음 요소로 구성된다.
레이저 발사기(Laser Emitter): 목표물에 레이저 빛을 쏘아보낸다
수신기(Receiver): 반사된 레이저 빛을 받아들여 거리 데이터를 계산한다.
제어 시스템 및 소프트웨어: 포인트 클라우드 데이터를 처리하고, 이를 3D 모델로 변환하여 다양한 분석을 가능하게 한다.
4. 작동결과
Lidar는 건물의 내외부를 스캔하여 PCD(Point Cloud Data, 점구름)를 생성한다. 이는 3차원 데이터를 X,Y,Z축으로 나타낸 데이터셋이다. 이로써 건물 내부와 외부의 구조를 밀리미터 단위로 정확하게 재현할 수 있다.
[건물 외부 스캔 결과] 출처: USGShttps://www.usgs.gov/media/images/lidar-point-cloud-washington-dc-0
[건물 내부 스캔 결과] 출처: EIWAA https://eiwaagroup.com/service/lidar-scanning-revit-modeling-3d-scan-to-bim-uae/
5. PCD 활용 도면 제작
- AutoCAD MAP 3D
AUtoCAD MAP 3D 프로그램에서 PCD를 가져와 작업할 수 있다. 명령어는 pointcloudattach이고, PCD 파일을 등록한 후 밀도레벨을 입력하여 3D로써 확인할 수 있다. 자세한 사항은 AutoCAD MAP 3D 2025 공식 페이지에서 확인할 수 있다. (아래 참고자료에 링크 첨부)
- 2D 도면화
Realworks 소프트웨어와 AutoCAD 프로그램을 활용하여 3차원 좌표 값을 가지는 PCD를 2D화 할 수 있다. 가장 먼저, PCD 데이터의 노이즈를 제거한다. Realworks 소프트웨어에서 가공된 PCD를 넣고, Cutting Plane 기술을 활용하면 건축물의 단면도 데이터를 층별로 얻을 수 있다. AutoCAD에서 사용자가 층별로 단면도 데이터를 기반으로 벽체선을 그려 2D 도면을 제작할 수 있다. PCD 데이터 중 xy평면으로 투영 시 데이터 밀도가 가장 높게 발생하는 영역을 벽체로 구분한다.
- BIM
제작된 2D 도면을 토대로 Revit 소프트웨어를 활용하여 BIM 모델을 구축할 수 있다.
최근, AI를 활용하여 PCD기반 도면을 제작하는 기술도 연구되고 있어 근래에 도면 제작이 더욱 수월해질 것으로 보다.
6. 기대효과
LiDAR는 수작업에 의존한 전통적인 건물 실측 방식보다 훨씬 빠르게 데이터를 수집할 수 있다. 연구 따르면, 2층 건물(실측면적 272m²)을 대상으로 LiDAR 측정을 총 4회(내부 2회, 내부+외부 1회, 외부 1회) 실시했을 때 약 1시간의 측정시간이 소요되었다. 이처럼 정확하고 빠른 데이터의 확보는 리모델링 프로젝트의 공기를 줄여 궁극적으로 총 프로젝트 비용 절감에 기여한다.
7. 발전방향
더 나아가 LiDAR는 설계 자동화, 시공/감리 단계에서의 디지털 플랫폼의 기초자료로 활용될 수 있다. 이를 통해 기획 단계인 현장 진단부터 사후관리 단계인 그린리모델링의 효과 검증까지 단계별 결과 데이터를 수집하여 그린리모델링 계획 및 관리에 기여할 것으로 예상된다.
참고자료
-표지 사진 https://www.blickfeld.com/blog/understanding-lidar-specifications/
- AutoCAD Map 3D 2025에서 데이터클라우드를 가져오는 방법
https://help.autodesk.com/view/MAP/2025/KOR/?guid=GUID-5C474783-95F9-4329-96F1-2E9F765DD209
- 김초원. (2022). Scan to BIM 기반 리모델링 대안 선정 기술
- 오병준, 이찬우, 오상민, 류민우, 조훈희, 강경인. (2019-10-24). 라이다 기반의 건축물 2D 도면 획득 기법 개발. 대한건축학회 학술발표대회 논문집, 충남.
- 이수인,안호상,and 강재식. (2024). "그린리모델링 활성화를 위한 디지털 플랫폼 활용 프로세스 정립." 한국건축친환경설비학회 논문집 18.3(2024): 251-266.
기자: 경상권 부산대 건축공학과 이다혜 (1231vicky@pusan.ac.kr)
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