고산자 김정호는 평생을 받쳐 조선에서 가장 정확한 대동여지도를 그렸다. 현재에는 위성을 동원해 정확한 지형정보를 얻을 수 있지만 200여년이 지난 지금도 지도 그리기는 끝나지 않았다. 지도는 단순한 지형을 알려주는 도구가 아니라 지리정보를 알려주는 도구이기 때문이다. 현재 지도는 3D를 입고, 현실의 모든 것을 탐하고 있다.

지도는 GIS를 입는다

 GIS(Geographic Information Sys-tem)는 우리말로 지리정보시스템이다. GIS는 소프트웨어적인 것과 하드웨어적인 것의 구분 없이 분석, 관리, 전시 등의 모든 지형학적 정보를 통합하는 것으로, 편집, 분석과 가공을 할 수 있는 지도의 능동적인 형태다. 즉, 사용자가 원하는 지리정보를 알기 쉽게 보여주는 훌륭한 지도는 훌륭한 GIS를 갖추고 있다.

GIS는 무엇을 보여주나

스마트폰이 많이 보급되면서 지도 애플리케이션이 보편화되어 일반인을 위한 GIS가 강화되고 있다. 지도 서비스는 보통 대형 포털이 제공하는데 지도 애플리케이션에 특정 건물에 대해 검색하면 그 위치를 축척별로 볼 수 있는 것은 물론 연락처도 쉽게 알 수 있다. 또한, 해당 건물 주변의 항공 및 거리 사진을 볼 수 있을뿐더러 검색한 시간에 그 건물로 가는 가장 빠른 길을 찾는 것도 가능하다. 최근에는 포털마다 전국 방사선 수치나, 가까운 맛집 추천, 주유소 별 기름 가격, 실시간 교통 정보 등 다양한 테마에 따라 GIS를 구축해 나가고 있다.

 공간 인지를 돕기 위해서 항공 및 거리 사진 서비스가 등장했지만 이는 2D 정보라 많은 한계를 가진다. 공간적 정보를 쉽게 인지하고 분석적인 결과를 얻고 여러 가지 도시 시뮬레이션을 하는데 있어서 3D-GIS 기술이 필요하다.

2D에서 3D로의 진화

 3D-GIS 기술 개발은 1980년대로 거슬러 올라간다. 가장 먼저 현실을 2D지도로 구현하기 위해서 3차원 지형을 2차원적으로 표현하는 기술을 개발했다. 3차원 구조를 이해한 후, 3차원 지형을 가시적으로 구현해내어 다양한 시점에서 볼 수 있도록 했다. 그러나 이는 가시화 이상의 분석이 불가능했다.

 1990년대로 들어서면서 컴퓨터의 발전과 함께 3D-GIS라 불릴 수 있는 수준이 되었다. 단순 가시화뿐만 아니라 2차원의 단면 구하기, 등고선 생성, 가시권 분석 등이 가능해 지면서 모의 군사 작전 시스템이 만들어지기도 했다.

 2000년대 초에는 3차원 가상도시를 구축했는데, 단순히 3차원으로 건물들을 시각화해 배열한 수동적인 형태였다. 이 가상도시가 모태가 되어 편집, 분석, 가공이 가능한 능동적 3D-GIS가 개발되기 시작했고, 요즘은 편집, 분석 및 가공이 용이하고, 좀 더 생생한 3D 구현 기술 개발이 이루어지고 있다.

팔방미인 3D-GIS

 3차원 GIS가 구축되면 도시계획분야, 도로교통분야, 재난•재해분야 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.

 건물들의 입체적 배치를 통해 스카이라인, 조망권 등의 도시환경정보와 재개발이나 새로운 건축물의 인허가 관리에 필요한 입체 데이터도 얻을 수 있다. 또 지하매설물 관리, 광산, 기타시설물의 전산화가 가능해진다.

 도로교통분야에서는 3D 차량 주행 시뮬레이션이 가능하고, CCTV와 연계한 교통관제시스템에도 사용할 수 있다. 이와 비슷하게 치안방범분야에서도 CCTV와 연계해 유소년과 치매노인, 범죄자 위치추적 관리에 활용할 수 있다.

 재난•재해분야에서는 건물의 위치, 높이를 고려해 화재 발생 시 소방방법을 시뮬레이션하고, 방재시설물들을 가장 효율적으로 활용할 수 있도록 배치시킬 수 있다. 태풍이나 폭우 같은 국가재난을 3D-GIS 의사결정시스템과 연계해 신속한 대응이 가능해진다.

 이러한 시스템들을 행정업무에 활용하면 전반적으로 업무 속도가 빨라질 것으로 기대된다.

 지난 6월에는 국토해양부에서 2004년부터 착수한 국토공간계획지원체계(KOPSS) 5차 구축사업을 완료해 실제 도시계획에 활용하고 있다. 국토공간계획지원체계는 3D-GIS를 활용한 지역계획, 토지이용계획, 도시재정비계획, 도시기반시설계획, 경관계획 모델로 이루어져 있다. 건축 후의 모습을 3차원으로 다양한 각도에서 시뮬레이션 할 수 있으며, 지역계획지원모델을 활용해 개발정책 결과를 지도 뿐 아니라 도표와 공간 통계치 등 여러 방식으로 검토할 수 있게 됐다.

버추얼 3D 도시

 외국의 주요 도시에서는 효율적인 도시 관리 및 행정, 홍보 등을 위해 3D도시를 구축하고 있다. 미국의 ‘버추얼 3D도시’는 도시설계, 카 내비게이션, 응급구조관리, 훈련•홍보, 교육 분야 등에 3차원 공간정보를 활용 중이다. 또 환경시뮬레이션센터는 시민의 참여를 확장시키면서 도시계획과 디자인 개발과정에 정보기술을 적용해 도시 거주 적합성을 개선했다. 핀란드의 수도 헬싱키에서는 ‘아레나 2000 가상도시 프로젝트'라는 가상현실 도시를 구축해 3D-GIS 서비스를 통해 교통 제어, 화재, 사건, 사고 감시 및 관광분야에 활용하고 있다. 이 외에 영국의 ‘3D예오빌 타운'이 관광자료를 제공하며 홍보에 이용되는 등의 사례가 있다.

 우리나라의 경우 2004년부터 꾸준히 3D-GIS 기술에 대한 투자를 해오고 있다. 현재 대표적인 3D-GIS 활용 사례는 u-City 동탄에서 유비쿼터스 시스템과 연계한 3D도시, 그리고 서울시 GIS포털에서 볼 수 있는 서울시 3D-GIS가 있는데, 관광, 도시계획 정보, 교통, 조망권, 기상, 대기환경 정보, 부동산 정보 등 매우 다양한 정보를 얻을 수 있다.

 이처럼 3D-GIS 기술은 우리에게 도시를 속속들이 보여주며 다양한 편리를 가져다주고 있다. 지금은 GIS개발이 주요 도시들을 중심으로 이루어지고 있지만, 일반적인 지도를 보듯이 3D-GIS가 보편화 될 날도 그리 멀지 않아 보인다.