서울 전역 605.23㎢를 3D 사이버에 담았다

서울시가 605.23㎢에 달하는 서울 전역을 사이버공간에 3D로 동일하게 복제한 쌍둥이 도시 'S맵(S-Map)'을 구축, 선보였다. 2년간 제작한 이 가상의 3D 도시에 행정, 환경 같은 다양한 정보를 결합해 시뮬레이션, 교통 등의 도시문제를 해결할 계획이다. 시는 '디지털트윈 서울 S맵'이라 붙인 이 시스템을 1일부터 가동한다고 밝혔다.

기존에도 3D지도는 있었다. 하지만 도시 전역을 대상으로 도시문제 분석 시뮬레이션까지 가능한 디지털 트윈(Digital Twin)을 구축한 것은 'S맵'이 국내 최초라고 시는 설명했다. 4차산업혁명 핵심기술 중 하나인 '디지털 트윈'을 전격 활용한 이 시스템은 해외 도시에서도 사례를 찾기 힘들다. '디지털 트윈'은 가상공간에 실물과 똑같은 물체(쌍둥이)를 만들어 다양한 모의시험(시뮬레이션)으로 현실 세계 문제를 해결하는 신기술이다.

미국, 영국, 싱가포르 등이 현실과 유사한 디지털트윈 환경을 구축해 시설물관리, 교통사고 예방, 재난 대응 등의 정책에 활용하고 있고, 국내서도 정부가 세종(5-1생활권역), 부산(에코델타시티), 전주(일부지역) 등 개발 지역에 한해 소규모로 다양한 실험을 추진하고 있지만, 도시 전역을 대상으로 한 디지털트윈은 구축 사례는 없었다.

서울시는 올해 도시계획‧교통영향평가위원회 등 7개의 위원회 의사결정에 S맵을 활용해 심의 객관성과 과학성을 높일 예정이다. 서울시 공공건축물 설계공모 전 과정에서도 S맵을 올해부터 활용한다. 제출작들을 실제 시뮬레이션하며 심사를 진행한다. 화재 발생 시에도 발생장소를 3D로 직관적으로 확인하고 화재 확산을 예측, 대응할 수 있다.

서울 전역의 도시바람길 정보도 S맵으로 도출하고 다양한 도시문제 해결에 활용한다. 지형에 따른 바람 경로와 세기 및 방향, 지형지물 영향 등을 3D공간에서 확인해 도시계획의 건물배치 등에 반영한다. 또 기상청 정보를 바탕으로 예측 바람길을 시뮬레이션 함으로써 산불확산방지, 미세먼지 및 열섬 현상 저감에도 활용한다.

'S맵'을 통한 시민 서비스도 강화한다. 주요 관광명소를 서울시 홍보대사인 핑크퐁이 VR 영상과 함께 설명해주는 비대면 투어 서비스를 연내 시작한다. 또 연내 600종 문화재를 3D로 볼 수 있고, 1900년대 옛 지도 위 한양의 모습도 3D로 재현한다. 'S맵'이라는 타임머신을 타고 20세기 초 한양을 경험하게 한다. 특히 민간포털이 제공하지 않는 전통시장, 좁은 골목길 등 1만4천여 건 거리뷰도 'S맵'이 제공한다. 지역경제 활성화로 이어질 지 주목된다.

서울시는 코로나 시대를 맞아 비대면 행정 및 시민서비스가 확대되는 가운데 '디지털트윈 서울 S맵'을 활용한 입체적‧통합적 분석 시뮬레이션을 통해 다발적 원인으로 인한 환경재해, 교통 등 대도시의 문제 해결역량을 강화하고 시민서비스를 확대하겠다고 밝혔다.

'S맵'은 서울시가 스마트도시로 발전하기 위한 핵심인프라인 스마트서울플랫폼(6S)의 하나로 '버추얼서울(S-Map) 종합계획('20.6.)'에 따라 추진되고 있다. 시는 지난 2018년부터 디지털 트윈 사업에 착수해 도시 분석과 시뮬레이션이 가능한 현 3단계에 이르기까지 한국판 디지털 트윈을 추진해왔다. 내년 이후엔 자율주행, 지진예측 등 도시제어가 가능한 단계까지 나아간다는 목표를 세웠다.

즉 사업1단계(’19년, 물리적 환경복제)는 서울전역에 대해 3D 가상환경인 '버츄얼 서울(Virtual Seoul) 플랫폼'을 구축해 입체 환경에서 분석하고 시뮬레이션할 수 있는 디지털 트윈환경을 만들었고, 사업2단계(`20년도, 도시공간정보 수집 및 시각화)로 자치단체 최초로 다 방향 경사사진 촬영이 가능한 항공라이다 촬영기술을 도입해 국제표준인 '시티 GML(City GML(Geographic Markup Language)' 포맷으로 고품질의 3D공간정보를 구축했다.

이어 시는 2년여의 제작과정을 통해 서울 전역의 지형은 물론 약 60만동의 건물‧시설물까지 3D로 생생하게 구현하는 등 지상‧지하‧실내 공간정보를 'S맵'으로 통합, 구축 했다. 기존 3차원 지도에서 볼 수 없던 공공건축물, 지하철역사 실내지도까지 공개하고 클릭만으로 공시지가 등 부동산 정보와 CCTV실시간 교통정보를 확인할 수 있다.

특히 2013년부터 선도적으로 구축하고 있는 실내공간정보 552개소, 상·하수도, 통신, 전기 등 6대 지하시설물, 지반정보, 그 외 토지와 건물 등 36종의 공간정보, 교통정보, 교통량 및 사고정보 등의 2D기반 공간정보를 연계, 분석기반의 데이터로 활용한다.

민간과 공공과의 협력을 통해 저비용으로 3차원의 가상환경을 효율적으로 구축했고, 실외의 경우 다 방향 경사사진 촬영이 가능한 항공라이다 촬영기술을 지자체 최초로 도입, 서울 전역을 항공사진 2만5천장으로 촬영하고 AI로 자동분석 하는 신기술로 탄생시켰다. 여기에 드론촬영 영상으로 수동 보완해 정확도를 높여 초기비용을 149억 원 절감했고, 이후 유지비용도 추가 절감할 것으로 기대된다고 시는 밝혔다.

앞서 시는 2018년 3차원 가상환경 구축을 위해 3차원 DB 자동화구축 신기술을 보유한 민간기업 네이버랩스와 업무협약을 체결했다. 서울 전역을 수기로 작성하면 121억(`13년기준)이 소요되지만 네이버랩스에서 약28억을 선투자하고 자동화 구축기술로 DB를 제공, 초기구축비용 약149억을 절감했고 이후 유지비용도 추가로 절감하는 효과를 거뒀다.

또, 다양한 기관 협력을 통해 DB구축비용을 최소화해 예산을 절감하고 공간정보 간 공유체계를 확립했다. 특히 3D로 구현한 건물과 시설물 등 모든 DB에 국제표준인 '시티 GML' 포맷으로 고유ID를 부여하는 인덱스 체계를 구축, 다양한 데이터와 호환성을 높여 지속가능한 갱신체계를 마련했다. 서울시 인덱스 체계는 교통시설물(교량,고가,육교 등)의 3D모델 관리를 고려한 것으로 건축물 통합정보 통계정보, 도로명 주소 등의 국가공간정보와 연계활용성이 높아 정확성을 담보한 분석환경이 조성될 것으로 기대된다. 시는 3차원 DB구축 선도적 모델로 향후 국가표준이 될 수 있게 국토부와 협의해 나갈 예정이다.