▲ 드론에서 발사된 레이저 빛과 음파를 결합해 수중 지형을 탐사하는 시스템 개념도(사진=Stanford School of Engineering).  © 최한민 기자

(커넥트 데일리=최한민 기자) 빛(레이저)과 소리(음파)를 각각 활용하는 라이다(LiDAR)와 소나(sonar)를 결합한 하이브리드 해안측량이 해외에서 활발히 확산되며 주목받고 있다.

 

최근 해외 외신들에 따르면 기후변화로 인한 해수면 상승과 태풍 및 침수 피해가 전 세계적으로 빈번하게 발생하면서 해안선과 해저 지형을 동시에 측정할 수 있는 하이브리드 해안측량 기술이 활발하게 진행되고 있다.

 

라이다는 드론이나 항공기로 해안선과 얕은 수심을, 소나는 선박에서 쏘는 음파로 깊은 수심과 탁한 구역을 측정해 연속 지도가 가능하다.

 

이 기술은 해안선에서 심해까지 끊김 없이 통합 지도를 구축할 수 있어 재해 대응, 해양 개발, 환경 관리 등 다양한 분야에 활용 가치가 크다.

 

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글로벌 시장 확산과 최신 기술 상용화

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하이브리드 해안측량의 상용화는 프랑스를 비롯한 북미, 유럽 국가들에서 이미 활발히 전개되고 있다. 

 

프랑스의 라이다 전문기업 옐로스캔(YellowScan)은 지난해 드론 탑재형 수중 라이다 시스템 ‘Navigator’를 선보이며 얕은 연안 수심을 최대 18m 깊이까지 3cm 정밀도로 측정할 수 있는 성능을 입증했다.

 

▲ 비행 중인 YellowScan Navigatorㆍ드론 플랫폼 위에 탑재돼 하늘에서 동시에 수면과 지형 데이터를 고정밀로 수집하는 모습. 드론에 탑재된 라이다 센서가 수면 아래 지형을 스캔하며 수심과 해저 지형을 동시에 탐지하는 모습(사진=YellowScan).  © 최한민 기자

이 장비는 기존 항공 기반보다 비용 효율성이 높고 현장 접근성이 뛰어나 ‘CES 2024’ 등 글로벌 전시회에서도 주목을 받았다.

 

다중반향 신호 처리와 고성능 GNSS/INS 통합 항법을 통해 얕은 수역에서도 안정적인 점군 밀도와 3cm급 수직 정확도를 확보함으로써 항공과 수중 라이다를 아우르는 하이브리드 해안측량의 실질적 상용화를 기술적으로 보여줬다.

 

미국에서는 엔지니어링ㆍ컨설팅 기업 NV5가 항공 라이다와 소나를 통합해 연안과 해양 지형을 동시에 정밀 탐사하는 서비스를 상용화했다.

 

이들은 NOAA(미국 해양대기청, National Oceanic and Atmospheric Administration)와 USGS(미국 지질조사국, United States Geological Survey) 등 연방 공공기관과 협업하며 암초, 해초, 좌초선 같은 주요 지형 요소를 식별해 항만과 항로 관리에 실질적인 데이터를 제공하고 있다.

 

또 다른 미국 기업인 피닉스 라이다 시스템(Phoenix LiDAR Systems)은 ‘HydroRANGER’를 통해 지상과 수중을 동시에 측정할 수 있는 드론 기반 솔루션을 개발해 작고 경량화된 센서를 적용하여 상륙선이나 수변 지형 탐사에도 활용 가능성을 넓히고 있다.

 

▲ 라이다와 소나를 결합한 하이브리드 해안측량 기술로 구현한 교량 주변 3D 지형 및 수심 데이터를 시각화한 모습. 구조물과 해저 지형을 동시에 정밀하게 파악할 수 있어 인프라 안전 관리와 연안 환경 분석에 활용된다(사진=WGI).  © 최한민 기자

이러한 흐름은 북미와 유럽을 넘어 북극권으로도 확장되고 있다.

 

캐나다 수로국(CHS)은 다중빔 소나와 GPS를 결합한 정밀 수로 측량 시스템을 운영하며 라이다 센서를 접목해 북극 항로까지 조사 영역을 확장했다.

 

이는 전통적으로 소나에 의존했던 수로 측량 방식에 광학 기술을 더한 대표적 융합 사례로 평가된다.

 

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기술 융합이 여는 새로운 활용과 시장 기회

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최근 센서의 소형화로 드론 탑재가 가능해졌고 고성능 소나와 인공지능 기반 소프트웨어가 더해지면서 서로 다른 데이터를 빠르고 정확하게 융합할 수 있게 되는 등 기술 발전도 빠르게 이뤄지고 있다.

 

덕분에 해안선 변화, 해저 지형 변화를 단시간에 포착할 수 있는 능력이 향상되고 이를 정밀하게 분석및 예측할 수 있는 능력이 한층 강화되고 있다.

 

다만 장비 도입 비용과 대용량 데이터 처리의 복잡성은 여전히 해결해야 할 과제로 꼽힌다.

 

첨단 센서 성능이 고도화되는 속도에 비해 예산 부담과 데이터 후처리 인프라 부족은 보급 확대와 실무 적용을 가로막는 현실적 제약으로 지적된다.

 

이 같은 기술의 활용 범위는 방재나 환경 대응에서 인프라 관리까지 폭넓다.

 

▲ 라이다와 소나를 융합해 해안선과 수중 지형을 동시에 정밀하게 구현한 하이브리드 해안측량 데이터 시각화 이미지(사진=NOAA).  © 최한민 기자

정부와 지자체는 최신 해안지도를 활용해 침수 시뮬레이션과 방재 대책을 수립하고 항만이나 교량 같은 연안 인프라 설계와 유지보수에도 적극 활용할 수 있다.

 

최근에는 연안도시 단위의 디지털트윈 구축에도 도입되면서 도시 회복력과 대응력을 높이는 기반 기술로 평가된다.

 

지난해 글로벌 시장조사기관 리서치앤드마켓(ResearchAndMarkets)이 분석한 자료에 따르면 글로벌 하이드로그래픽(수로 측량) 장비 시장은 2024년 약 32억 달러 규모에서 연평균 5.8% 성장해 오는 2030년에는 약 45억 달러에 이를 전망이다.

 

전문가들은 이러한 산업 성장세가 해양 레저, 관광, 보험, 물류 등 다양한 민간 분야로 확산될 것으로 내다보고 있다.

 

이처럼 하이브리드 해안측량은 단순한 측량을 넘어 기후위기 대응과 연안 공간정보 산업의 글로벌 핵심으로 자리매김하고 있어 다수의 국가들이 이를 국가 프로젝트와 연구 현장에 도입하며 활용 범위를 넓혀가고 있다.

 

이러한 흐름은 단순한 기술 발전을 넘어 각국의 연안 관리 전략과 산업 경쟁력을 재편할 변수로 작용될 수 있어 주목해야 한다.

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