DOI: https://doi.org/10.13161/kibim.2020.10.4.089
경관시뮬레이션 프로그램 개선방안에 관한 연구
The Study for Improvement Method of Landscape Simulation Program
이동화
1), 김재명
2)Lee, Dong-Hwa
1)· Kim, Jae-Myeong
2)Received November 23, 2020; Received December 12, 2020 / Accepted December 14, 2020
ABSTRACT: The purpose of this study is to identify the problems of the currently used 3D spatial information utilization system to realize
a more accurate landscape and to establish a user-oriented environment to improve the utilization plan for future landscape evaluation. As citizens' interest in urban landscapes with strong public characteristics increases and the speed of urban development also increases, more suitable simulation methods for landscape management are required. Nevertheless, there are many cases of inconvenient correction according to development changes along with many errors in various steps for creating landscape simulation. Therefore, in performing landscape deliberation according to development, it is necessary to create more accurate and efficient landscape simulation, and if changes occur after the initial deliberation, a process that can quickly and conveniently correct and supplement data is needed. In addition, it is necessary to create landscape simulation so that the created modeling source can be used by being compatible with other application programs. In this study, a method of constructing a more accurate and efficient simulation at the time of initial deliberation and a method of creating a landscape simulation model for rapid response to a plan that is changed at the time of re-deliberation are described.
KEYWORDS: Landscape Act, Landscape Review Index, Realtime Landscape Plan Model, Landscape Simulator, Virtual Environment
키 워 드: 경관법, 경관심의지표, 3차원경관계획지원모형, 경관시뮬레이터, 가상환경
1. 서 론
1.1 연구의 배경 및 목적
2007년 경관법 제정을 통해 경관에 대한 인식의 제고를 위한 기틀이 확립되었고 2013년 경관법 전면개정을 거치면서 각 지자 체의 경관계획 수립이 의무화되었다. 또한 경관수립지침에 따른 다양한 개발 사업에 대한 경관평가 및 경관심의에 있어서 객관적 인 평가 도구의 필요성이 대두됨에 따라 다양한 경관평가 시뮬레 이터에 대한 연구가 진행되어 왔다. 가시권분석, 시각차폐율분석 등의 경관심의지표에 대한 정량적 분석이 가능한 시뮬레이터가 개발되기도 하였으나 경관평가를 위한 종합적 툴이라기보다는 일부 경관심의지표분석에 관한 것에 국한되어 경관평가수단으로 는 부족하였다. 한편 국토공간에 대한 계획과정의 투명화, 과학 화 및 합리화를 위해 중앙정부에서는 2011년부터 첨단정보기술 과 각종 공간분석기법을 활용하여 국토정책 및 공간계획 수립을 지원하는 의사결정지원도구로 국토공간계획지원체계(KOPSS)를 개발하여 운영하고 있다. KOPSS모형은 지역계획지원모형, 토지 이용계획지원모형, 도시재정비계획지원모형, 도시기반시설계획 지원모형, 경관계획지원모형의 5개 분야로 이루어져 있으며 이 중 본 논문과 관련이 있는 경관계획지원모형은 경관평가를 위한 종합 툴의 역할을 할 수 있도록 경관지표분석, 데이터구축, 경관 시뮬레이션, 심의지원 등의 내용을 담고 있으므로 경관심의 및 평가를 위한 주요 수단으로 활용되고 있다. 본 연구의 목적은 현재 활용되고 있는 3차원공간정보활용시스 템의 문제점을 파악하여 보다 정확한 경관을 구현하고 사용자위 주의 환경을 구축함으로써 향후 경관평가에 있어서 활용방안을 제고하는데 있다. 쾌적하고 양호한 경관을 형성하기 위한 취지로 2015년 새롭 게 제정된 경관정책기본계획을 비롯하여 2007년 경관법이 제정 되어 계속적인 개정을 통해 현재 경관계획, 경관사업, 경관협정, 경관심의 등 도시경관 전반에 걸친 경관을 다루게 됨으로서 도 시경관에 대한 중요성이 증대되고 있다. 이와 더불어 공공적인 1) 정회원 서경대학교 도시공학과 교수 (activetiger@skuniv.ac.kr) (교신저자) 2 정회원 서경대학교 도시공학과 교수 (jm927k@skuniv.ac.kr)성격이 강한 도시경관에 대한 시민의 관심이 높아지고 도시개발 의 속도 또한 증가함에 따라 좀 더 경관관리를 위한 적합한 시뮬 레이션 방법이 요구되고 있다. 그럼에도 불구하고 경관시뮬레이 션 작성을 위한 여러 단계에 있어서 많은 오류와 함께 개발 변경 에 따른 수정에 있어서도 불편한 경우가 많이 발생한다. 따라서 개발에 따른 경관심의를 수행함에 있어서 보다 정확하고도 효율 적인 경관시뮬레이션 작성이 필요하며 최초 심의 후 변경이 발 생하는 경우 신속하고도 편리하게 데이터를 수정, 보완할 수 있 는 프로세스가 필요하다. 또한 작성된 모델링 자료가 다른 응용 프로그램과 호환되어 활용될 수 있도록 경관시뮬레이션을 작성 할 필요가 있다. 본 연구에서는 최초심의 시 보다 정확하고 효 율적인 시뮬레이션을 구축하는 방법과 재심의 시 변경되는 계획 안에 대한 신속한 대응을 위한 경관시뮬레이션 모형 작성기법을 서술하였다.
1.2 연구의 범위 및 방법
본 연구의 범위는 KOPSS의 모형분야인 다섯 가지 분석모형 중 3차원경관계획지원모형인 ‘경관이’에 대한 논의로 한정한다. 현재 개발 사업에 따른 도시계획위원회 및 경관위원회 심의 시 경관평가를 위한 도구로 적극적인 활용을 하고 있는 대전시를 대 상으로 본 지원모형의 기능적인 측면, 활용적인 측면 및 사용편 의성 측면에 대해 살펴보고 향후 개선방향에 대한 논의를 더하고 자 한다. 연구 방법으로는 경관평가를 주관하는 주관부서, 경관 평가자료를 구축하는 사업자, 보다 나은 3차원경관계획지형모형 개발을 진행 중인 프로그램개발자의 심층인터뷰를 진행하였다. 먼저 주관부서의 경관평가업무 담당자를 통하여 ‘경관이’시스템 의 기능적인 측면에서는 주요기능 중 각종 심의위원회에서 주로 활용되고 있는 기능들은 무엇이며 어떻게 활용되고 있는지를, 프 로그램의 활용적인 측면에서는 심의 시 ‘경관이’를 활용함에 있어 서 어떠한 프로세스를 거치는지, 심의 과정에서 문제가 발생하거 나 진행하기 어려웠던 과정이 있었는지, 프로그램의 기술력 측면 에서는 브이월드를 기반으로 하는 ‘경관이’프로그램이 가지는 정 밀도의 한계 및 건물 외의 다른 경관요소(가로수, 녹지 등)가 포 함되진 않음에 따라 경관평가에 있어서의 부정확성 및 지속적인 업그레이드의 유무 등을 인터뷰하였다. 두 번째로는 실제로 경관 관련 사업을 진행하는 사업자(용역사)의 입장에서, 주관부서에 요 구하는 경관시뮬레이션 데이터를 구축하여 전달하는 과정에서 발생하는 여러 문제들, 예를 들면 가이드북에 나와 있는 일련의 구축과정에 대한 숙지가 부족하여 정해진 좌표 값과 상이한 결과 를 초래하는 경우나 필요한 데이터 이외의 불필요한 데이터가 추 가가 되는 경우 오류를 확인하고 재작업하는 일련의 과정이 상호 간의 검토가 아닌 주관부서의 일방적인 확인 및 검토과정의 폐쇄 적인 절차로 인해 신속한 수정 및 업데이트가 어려운 부분에 대 해 인터뷰 하였다. 마지막으로 프로그램을 개발하는 개발자의 측 면에서 살펴보았다. 보다 정확하고 효율적인 경관평가지원모형의 개발을 위해서는 기개발된 콘텐츠의 개방된 오픈소스 지원이 반 드시 필요하며 새로운 모형이 개발된 이후에는 축적된 DB가 국 가공간정보센터 및 관계기관의 시스템과도 상호 연계되어 DB를 서로 공유할 수 있도록 해야 함을 피력하였다.2. 선행연구 검토
먼저, 경관평가와 관련하여 국가R&D연구성과 사이트를 검색 하여 유사과제에 대한 검토를 실시하였다. 경관평가를 위한 연구 분야로는 경관평가지표에 대한 기준 및 체계에 대한 연구, 경관 시뮬레이션에 대한 연구, 대상지 선정을 통한 경관계획의 평가에 대한 연구 등으로 구분할 수 있다. 이 중 본 연구와 밀접한 관련 이 있는 경관시뮬레이션과 관련한 연구들을 대상으로 살펴보았 다. 먼저 2003년도에 정보통신 산업경쟁력강화사업의 일환으로 시행된 ‘도시경관 진단을 위한 실시간 Web 3d GIS 툴 개발’이란 연구보고서(Jang, 2003)에서는 도시의 경관관리에 있어서 사용 자들의 의사결정 수단으로 활용될 수 있는 경관분석프로그램이 필요함을 피력하였다. 건축물 텍스쳐링을 위한 Data Loader 라 이브러리를 구축하고 2차원 및 3차원 지리정보 입력 및 수정 툴 을 구현하였으며 실시간 랜더링을 위한 Web 3D GIS 랜더링 데 모시스템을 구현하였다. 두 번째로는 2009년도에 수행된 ‘경관 평가를 위한 3차원 데이터베이스 프레임워크 표준화연구’의 성과 물로 제출된 2011년 ‘경관평가를 위한 3차원 데이터베이스 프레 임워크 연구-지형모델을 중심으로-’ 논문(Lee, 2011)을 통해 경 관평가의 데이터로 이용되는 지형데이터를 재검토하여 새로운 다중지형 정보모델을 제안하였다. 특히 프로그래밍 기법을 사용 하여 데이터 모델을 구현하였으며 적용 가능한 경관 분석 도구들 을 재구성함으로써 다중지형 정보모델의 활용성 및 유용성을 검 토하였다. 세 번째로는 2011년 ‘총합적 경관평가시스템 구축을 위한 3차원 공간차폐 시뮬레이션 및 정량화 분석기술 개발’이란 주제의 성과물로 2012년에 제출된 ‘총합적 경관평가시스템 구축 을 위한 3차원 공간차폐 시뮬레이션 및 미디어화 분석기술’ 논문 (Kim, 2012)을 통해 지역적 특성을 반영한 체계적이며 유연성 있 는 경관제어를 위해 정량적 지표의 산출이 필요함을 피력하였다. 이에 따라 도시정보시스템에 연동시킬 수 있는 3차원 그래픽엔 진을 이용한 차폐도 분석 시뮬레이션 기술 및 미디어화 방법론을 제안하고 도시정보시스템에서 활용될 수 있는 분석모델로의 가 능성을 제시하였다. 네 번째로는 2013년 산학연 공동기술개발 지 역사업의 일환으로 ‘GIS를 활용한 경관분석도구 개발’이라는 주 제(Yoon, 2013)로 경관분석의 정성적분석의 한계를 극복하기 위해 가시빈도 분석, 다중시곡면 분석, 불가시심도 분석 등의 정량 적 경관 분석도구를 개발하여 의사결정 지원도구로서 유용성을 확인하였다. 본 연구의 성과물로서 3DSA(3D Sight Analysis)란 프로그램이 개발되었으며 이차원적인 경관분석의 한계점을 탈피 한 다차원 경관분석 프로그램으로 조망점의 다중화와 보이지 않 는 불가시 지역에 대해 자동 분석으로 더욱 정확한 분석 값을 제 시하고 있다. 마지막으로 2017년도에 시작하여 2022년까지 연 구가 진행 중인 ‘도시경관 심의용 실시간 동적 3D시뮬레이터 개 발’이란 연구과제에서는 실시간 적용 가능한 3차원 경관시뮬레 이터의 개발 목표를 위해 정량화 가능한 경관심의지표를 도출하 고, 실제 경관심의 과정과 내용에 대한 심의지표를 완성하며, 지 표별 경관목록(library)의 작성 및 시뮬레이션을 실시하고, 시뮬레 이터의 적용 및 검증을 통해 사업유형별 경관심의평가 시뮬레이 션을 통해 최종 경관시뮬레이터의 구축을 주요 내용으로 하고 있 다. 연구과제의 성과의 일환으로 ‘경관분석도구로서 경관시뮬레 이션 프로그램의 활용도 분석-대전시 사례를 중심으로-’이란 논 문(Lee at al, 2017)을 통해 현재 3차원 경관시뮬레이션을 활용 중인 지자체를 중심으로 프로그램의 기능적 측면, 활용방식 측 면, 기술력 측면에서 활용도를 분석하였다. 다음으로 3D 시뮬레이션과 관련하여 최근의 해외 연구사례를 검토하였다. 먼저 환경에 대한 사실적인 시각화를 구축하여 경관 관리 및 계획에 이르기까지 보다 안정적이고 정확한 디지털 3차 원 모델을 제작하기 위해 전문적인 3D GIS 소프트웨어 VNS를 사용하여 개념, 모델링, 상징화, 시각화의 4가지 프로세스 단계를 적용하여 3D 경관 모델을 생성하고 시각화하였으며(Dinkov et al, 2016), 주변경관에 미치는 영향을 평가하기 위한 대규모 프로 젝트에서 시각적 경관평가의 필요성이 증가함에 따라 증강 현실 (AR)을 이용하여 3D모델로 생성된 경관평가 대상이 현재 환경에 포함되는 경관 시뮬레이션 시스템으로 사용되도록 하였으며 스 마트폰을 사용하여 풍경을 시뮬레이션하고 시점을 걸을 수 있도 록 하여 효과적인 AR시스템을 개발하였다(Fukuda et al, 2014). 이상에서 살펴본 바와 같이 다양한 개발 사업에서 발생할 수 있는 경관영향에 대한 평가수단으로 경관시뮬레이터를 활용하여 정량적인 데이터를 활용하고 보다 정확하고도 신속한 심의 및 평 가가 가능하며, 효율적인 도시관리를 목표로 하고 있다. 이러한 연구성과를 통해서 경관계획 및 다양한 개발 사업에 있어서 경관 심의를 담당하게 될 경관관련 부서의 담당자와 경관심의위원들 의 심의과정 및 평가에 있어서 실질적인 활용가능성을 높일 수 있다. 현재 경관관련업무에 KOPSS를 활용하는 지자체들이 확대 되고 있고 대표적으로 대전시에서는 도시계획 및 건축계획에 있 어서 KOPSS의 경관지원모형인 경관이를 적극적으로 활용하고 있다. 다만 아쉬운 점은 일련의 연구 및 개발의 포커스가 심의를 주관하는 지자체 및 심의를 담당하는 심의위원들에 한정되어 있 다는 점이다. 실제로 개발 사업을 시행하고자 하는 사업자 또는 경관업무를 수행하는 실무자가 계획 시 사전검증단계로 활용하 여 계획을 수정하거나 보완할 수 있는 방안모색이 필요할 것으로 보인다. 또한 실제와 가장 유사한 가상현실을 구현함으로서 시각 적인 평가에 있어서 보다 정확하고 현실감 있는 평가가 이루어 질 수 있을 것이라고 생각한다. 따라서 본 연구에서는 기존에 활 용되고 있는 3차원경관계획지형모형에 대한 운영실태 및 개선방 안을 도출하고 브이월드의 API 및 DB를 활용하고 3D게임엔진을 이용한 더욱 고품질의 동적3D시뮬레이션 개발의 필요성을 강조 하고 있다.
3. 3차원경관계획지원모형 활용현황
본 장에서는 3차원 공간데이터를 연계하여 입체적인 경관시뮬 레이션 분석을 통한 경관심의를 실시하고 있는 일부 지자체 중에 서 대전광역시의 ‘3차원 공간정보활용시스템’을 대상으로 활용현 황을 살펴보고자 한다. 특히 대전광역시는 개발 사업에 대한 경 관변화를 심의하기 위해 3차원 경관시뮬레이션을 적극적으로 활 용하고 있으며 대전광역시 지구단위계획구역 공동주택 경관상세 계획의 수립지침에 따라 조망차폐율, 광역단면분석, 시곡면분석, 녹시변화율 및 조망점 선정과 조망점별 시뮬레이션을 평가함에 있어서 ‘3차원 공간정보활용시스템’을 이용하여 심의하고 있다. 대전광역시는 처음부터 KOPSS의 경관지형모형인 ‘경관이’ 를 도입한 것은 아니다. 2004년부터 2006년대 초반까지 건설교 통부(현 국토교통부) 3차원 시범도시로 선정되어 대전광역시 서 구 및 중구 일원에 대한 3차원구축과 운용시스템(이지스 XD월드 ver1.0)을 무상으로 제공받아서 자체 고도화를 수립하였으며 DB 구축사업을 통하여 현재 운용중인 3차원 공간정보활용시스템을 구축하였으며 KOPSS 경관이의 모체가 되었다고 할 수 있다.3.1 시스템 기능성
‘경관이’의 주요 제공기능으로는 크게 경관지표분석, 라이브러 리 구축, 시뮬레이션, 경관계획심의지원으로 나눌 수 있고 경관 지표분석은 세분하면 가시권, 경관분석, 일조권, 경사분석으로 나 눠지며 이 중 경관분석에는 사선분석, 평균높이, 조망차폐율, 시 곡면분석, 주동길이, 광역단면, 녹시변화율 분석이 탑재되어 있어 서 현재 대전시에서 시행되는 각종 개발사업(공동주택, 건축물, 교량, 육교 등)에 지속적이고 적극적으로 활용하고 있다.3.2 시스템 활용성
다양한 기능을 탑재하고 있음에도 불구하고 실제적으로는 도 시계획위원회, 경관위원회, 도시건축공동위원회 등에서 주로 활용하는 기능으로 주요 조망점별 조망관리를 위해 조망지점관리 기능을 이용한 경관미리보기를 시연하는 정도로 한정된다고 할 수 있다. 즉 현황 및 제시안 또는 현황, 기정안 및 변경안에 대 한 주요 조망지점의 시각적 비교를 중심으로 시연하고 있다. 이 러한 이유로는 위원회의 진행상 많은 시간의 배정이 어려운 부 분이 있고, 탑재된 각각의 분석툴의 결과값 표현방식이나 정확성 등의 측면에서 신뢰하기 어려운 점 등이 있을 것이다. 경관분석 의 기능으로 탑재되어 있는 주동길이, 녹시변화율, 광역단면, 시 곡면분석, 일조권 등은 필요한 경우 사안에 따라 사전검토를 하 는 경우도 있지만 대부분 사업자 측에서 사용하는 상용프로그램 (AutoCad, AutoCad Map, SunLight, Sketch-Up)에서 나온 결 과를 사용하는 것이 보통이다. 때에 따라서는 사업자 측에서 상 용프로그램인 브이월드에 계획안을 선탑재하여 심의 받고자 하 는 내용을 확인하는 경우도 있다.
3.3 시스템 사용편의성
먼저 담당공무원만이 프로그램을 운영하고 관리하는 시스템 이므로 설계도면을 업로드 하는데서 발생하는 다양한 오류를 신 속하게 대처하기 어려운 면이 있다. 시스템에 설계도면을 원활하 게 업로드 하기 위해서는 정확한 좌표설정이 필요하다. 이를 위 해 대전시에서는 ‘KOPSS 경관계획지원모형(경관이) 활용을 위 한 모델링 데이터 작성 참고자료’를 배포하여 데이터구축에 도움 을 주고 있으나 그 과정이 단순하지 않으므로, 용량문제로 다운 이 되거나 다른 예기치 않은 문제들이 야기됨으로서 심의업무에 차질이 발생하기도 한다. 아래의 그림은 지리좌표를 입력하지 않 아서 매핑자료와 지리좌표가 서로 붙지 않는 경우로서 제작가이 드를 다시 숙지하여 내용을 참고하라는 지자체 담당자로부터 회 신된 이미지를 나타낸다. 아래의 그림 또한 GRS80에 해당하는 좌표값이 존재하지 않으 며 아파트의 경우 매핑자료의 사이즈(해상도) 문제로 인한 매핑 자료의 오류를 나타낸다.Large Category Medium Category Small Category
Landscape Indicators
Analysis
Visibility Range visibility analysis
visible area analysis
Landscape Analysis
diagonal analysis average height visual blockage ratio view surface analysis apartment block length
wide-area section Index of Greenness
Right of Sunlight selected point
surrounding building
Slope Analysis slope analysis
Liberary Establisment
Terrain terrain add&cut
Facilities
liberary loading external data loading multiple column loading
Building Large Complex
building new road building street trees
street lamp
Simulation Vew Management
viewpoint management view axis management view light analysis
Simulation simulted driving
Landscape Plan Review Support
Review Support project management
Landscpe Plan Analysis landscape process
Alternative Comparison landscape alternative comparison
Table 1. The Function of Landscape Support Model Program (Lee.S.B. 2017, table1 Rebuild)
Figure 1. Missing Geographic Coordinates
두 번째로는 심의지역 중 특히 택지개발지역의 경우 주변은 DB가 구축되어 있지 않거나 갱신이 되지 않은 경우가 있고, 주 요 경관요소에 해당하는 경우는 수치지형도 등을 참고하여 일부 제작해야 하는 애로사항이 발생할 수 있다. 세 번째로는 현실에 서의 실제경관과 시뮬레이션에 보이는 경관의 차이점을 들 수 있 다. 브이월드를 기반으로 3D건물의 공간정보가 제공됨에도 불구 하고 건물 외의 다른 도시구성요소인 가로수, 녹지 등의 표현이 어려워 실제와 유사한 조망경관을 평가하는데 한계가 있다. 가로 수의 경우는 1/1000레이어가 있어서 사업대상지역 일부에 대해 모델링을 구축하여 사용하기도 하지만 대상지 주변의 녹지(숲, 조림지, 활엽수, 침엽수, 혼합림 등)에 대해서는 DEM기반으로 지 형이 구성되어 있어서 수목이 표현되지 않으므로 현장사진과의 비교지 현실에서의 조망과 차이가 많이 발생하게 된다. 따라서 심의 시 3D시뮬레이션을 구성하는 지형데이터(DEM)에 대해 이 해가 부족한 구성원에게는 경관시뮬레이션에 대한 이질감, 신뢰 도 저하의 문제가 우려되기도 한다.
4. 3차원 경관계획지원모형 개선방안
4.1 개선을 위한 기본요소
경관영향평가에 있어서 3차원경관모형을 활용할 때 정확한 수 치를 통해 평가자에게 전달하는 것이 아니라 경관영향에 대한 시 각적 정보가 우선하기 때문에 경관영향을 충분히 이해할 수 있도 록 최대한 실제 모습과 유사하도록 하며 사실적으로 표현될 필요 가 있다. 따라서 평가를 위한 3차원경관모형이 갖추어야 할 기본 요소를 네 가지 정도로 정리할 수 있다. 첫째 ‘개방성’을 들 수 있다. 경관평가를 위한 수단으로서의 API나 DB를 오픈할 필요가 있다. 대표적으로 ‘경관이’에서 활용 하는 국가에서 공익의 목적으로 공간정보를 구축한 V-World의 경우 특별히 여러 서류들을 검토해 심사를 거친 소수의 개발자들 에게 제한적으로 API를 제공하고 보통의 경우 공간정보를 자유롭 게 사용하지 못한다. 이미 개발된 프로그램에 대한 API 및 DB에 자유로운 접근이 허용될 때 보다 편리하고 효율적이며 한층 업그 레이드 된 경관평가모형이 제작될 수 있을 것이다 둘째 ‘정확성’이 중요하다. 실감나는 3D구현을 위해 문화콘텐 츠 분야(주로 게임, 영상)에서 사용하는 3D게임엔진과 연동하여 보다 현실적인 표현 및 상황설정이 가능한 프로그램 개발이 필요 하다. 경관이란 자체가 심미적인 요소가 강하므로 평가에 있어서 주관적인 관점이 많이 개입되는 분야이므로 평가를 위한 시뮬레 이션의 표현정도가 현장과 최대한 가까운 결과를 보여주는 것이 필요한 것이다. 현재 게임분야나 영상분야에 있어서의 렌더링 품 질은 상당히 우수하므로 이 분야의 3D엔진을 연동하여 고퀄리티 의 표현이 가능할 것으로 생각된다 셋째 ‘객관성’을 들 수 있다. 앞에서도 언급한 바와 같이 경관 평가에 있어서 주관적인 판단이 많이 포함되므로 체계적인 경관 계획 수립 및 경관평가를 위해서는 경관심의지표에 대한 정량화 된 가이드라인이 필요하다. 경관계획의 요소인 경관구조, 경관권 역, 경관축, 경관거점, 중점경관관리구역, 구성요소별(건축물, 오 픈스페이스, 옥외광고물, 공공시설물, 색채, 야간경관 등)에 대한 기본적이고 원론적인 경관설계지침을 규정하고, 경관평가를 위한 경관심의지표에 대한 정량화된 데이터를 구축함으로서 경관심의 위원이나 경관분야 전문가의 지나친 확대해석이나 주관적인 개 입을 최소화할 수 있다. 반드시 지켜야하는 항목들을 정량화함으 로서 그 외의 부분에 대해서는 각 지자체가 가지는 도시의 이미 지, 추구하는 컨셉에 따라 창의성, 조화로움 및 창작성을 존중할 수 있는 접근이 가능하리라 생각된다. 넷째 ‘지속성’이 필요하다. KOPSS의 모형 중에 하나인 ‘경관 이’를 운용하고 있는 지자체 대부분은 프로그램의 업그레이드가 이루어지고 있지 않다. 경관계획이나 경관평가의 경우 시대가 변 함에 따라 목표나 지침이 변하고 트렌드가 바뀌게 됨에 따라 이 에 적합한 업그레이드가 필요하다. 또한 현재 기개발된 프로그 램 자료를 공유하는 것이 필요하다. 국토교통부에서 주관하여 개발된 국토정책 및 공간계획을 수립하는 의사결정 지원도구인 KOPSS의 5가지 모형 중 특히 경관지원모형인 ‘경관이’의 경우 공개용 프로그램화 할 필요가 있다. 다양한 시기, 각기 다른 개발 사업의 성격에 따라 조금씩은 차별이 되는 데이터가 축적될 것이 고 이러한 축적된 데이터를 분류하고 필터링하여 표준화함으로 서 앞으로의 경관평가에 있어서 보다 신속하고 정확하며 신뢰성 있는 평가지표를 제공하기 위해서는 오픈된 알고리즘이 필요하 기 때문이다.4.2 경관평가를 위한 시뮬레이터 개발 사례
앞에서 경관평가를 위한 기본요소로 언급되었던 개방성, 정확 성, 객관성, 지속성을 확보하기 위해서는 오픈소스의 자유로운 활용, 최신3D엔진을 이용한 렌더링 품질의 향상, 경관지표를 유 형화 하고 유형화된 지표별 속성 라이브러리의 개발 등 여러 가 지의 충족조건이 필요하다. 이 중에서 정확성의 측면을 향상시킬 수 있는 방안을 현재 개발 중인 시뮬레이터를 통해 알아보고자 한다. 기개발된 경관시뮬레이터의 경우 렌더링 품질이 높지 않고 여러 가지 경관요소에 대한 표현이 생략된 채 구현됨으로서 현장 사진과의 차이가 현저하여 현실감이 떨어져서 경관평가의 실효 성이 떨어지는 경우가 많다. 따라서 공간정보데이터와 3D게임엔 진 및 드론을 통한 사진측량 등을 활용하여 브이월드에서 구현되 는 이미지보다 높은 렌더링 품질을 확보하고 향후 경관심의지표 의 정량화 작업을 통한 객관성을 높여서 경관평가를 위한 최적의경관시뮬레이터를 개발하는 데 목적이 있다. 시뮬레이터의 제작 과정을 살펴보면 다음과 같다. 4.2.1 대상지 추출 현재 민간에서 연구 및 개발의 목적으로 사용하고자 하는 경우 브이월드 공공서비스(웹사이트)의 3차원 API를 활용할 수 있으므 로 공간정보 오픈플랫폼 지도인 브이월드에서 계획하고자 하는 대상지 및 주변 지도를 추출한다. 먼저 브이월드에 접속하고 제 작하려고 하는 대상지의 위치 및 좌표값을 확인하고 지형 생성을 위한 위성영상을 불러온다. 4.2.2 3D지형의 생성 선정된 대상지에 Create a Terrain명령을 적용하여 3D지형을 생성한다. 브이월드에서 구축되어 있는 3D 지형데이터를 그대로 불러오는 작업이므로 지형생성을 위한 또 다른 작업은 포함되지 않는다. 생성된 지형은 보다 실제 환경과 유사한 가상환경을 연 출하기 위한 바탕으로 역할을 담당하게 된다. 4.2.3 건축물의 생성 지형이 생성되면 지형 위에 브이월드에 구축되어 있는 건축물 및 주요 시설물에 대한 맵핑을 실시한다. Create a Facility라는 명령을 통하여 시설물을 생성하는 것으로 대상지를 제외한 주변 건물에 대한 맵핑이므로 브이월드에서 미리 구축된 건축물을 활 용하는 과정이다. 4.2.4 가상환경 설정 지형 및 건축물이 완성되면 대표할 수 있는 일시적 경관을 연 출하기 위한 가상환경을 설정한다. 가상환경 연출을 위한 요소 로는 별, 달, 구름, 눈, 비, 천둥, 안개 등을 설정하고 각각에 대한 Site Selection
target site selection by means of V-world program ▼
3D Terrain Creation 3d terrain creation for target site
▼ Building Creation
surrounding buildings and virtural environment creation ▼
Virtual Environment Setting creating virtual environment similar with real scene
▼
Retouching of Surrounding Environment retouching of V-world map images
▼ Library Arrangement
landscape element(trees, people etc) arrangement ▼
Change of Time Amount of sunlight according to time
▼
Weather Environment Setting Enviromment Setting for the season and weather
Table 2. Work Process of Landscape Simulator
Figure 3. Target Site Selection
Figure 4. 3D Terrain Creation1
Figure 5. 3D Terrain Creation2
크기, 투명도, 움직임에 대한 속도 등을 조절하게 된다. 최대한 현재의 계절이나 날씨와 유사하게 환경을 설정하게 되고 이후에 가상환경이 완성되고 나면 한 번 더 세밀하게 가상환경을 조정하 게 된다. 4.2.5 주변환경 리터칭 브이월드에서 제공되는 3차원 이미지는 전국에 걸쳐 구축되므 로 경관요소에 대한 렌더링이미지 해상도가 건축물의 경우도 낮 을 수밖에 없으며 특히 건축물을 제외한 다른 경관요소들에 대한 해상도가 현저히 낮아 실질적인 경관을 반영하기 어렵다. 따라서 녹지나 수면 등 주변 환경에 대한 리터칭을 실시하게 되는데 각 각의 라이브러리를 통하여 질감 및 크기를 조절하고 수면의 경우 물결의 흐름 정도를 구분하여 상황마다 적절한 표현을 구사한다. 4.2.6 라이브러리 배치 건축물을 제외한 주변환경에 대한 리터칭이 완료되고 나면 경 관평가에서 중요한 요소로 작용하는 경관요소에 대한 라이브러 리 배치 및 녹지의 표현을 추가한다. 특히 경관평가에 있어서 건 축물 주변의 수목의 중요성이 큼에 따라 다양한 Inventory를 구 축하여 적절한 라이버러리를 배치하도록 한다. 4.2.7 시간의 변화 현장의 사진과 가장 유사한 가상환경을 구현한 후에 시간에 따른 실제 태양고도를 반영하여 하루 중의 태양의 이동에 따른 변화하는 경관현상을 표현한다. 경관평가에 있어서 일조권 확보 가 매우 중요하므로 시간의 흐름에 따른 일조의 변화과정을 파악 할 수 있도록 한다.
Figure 7. Virtual Environment Setting
Figure 10. Library Arrangement1
Figure 11. Library Arrangement2
Figure 12. Changing Time Setting Figure 8. Retouching of Surrounding Environment1
4.2.8 날씨환경 설정 실사에 가까운 실시간 렌더링을 통하여 날씨의 변화에 따라 변화하는 경관현상을 구현해내고 계절에 따른 수목의 변화를 실 시간으로 렌더링함으로서 다양한 기후환경에서의 경관평가를 가 능하도록 한다.
4. 결론 및 향후 연구 방향
본 연구는 보다 정확하고 객관적인 경관평가를 위한 종합적인 3차원 경관시뮬레이션이 필요함을 강조하고자 현재 이용되고 있 는 3차원경관계획지원모형의 활용현황에 대해 살펴보았고 이에 따른 개선방안을 도출하였으며 보다 향상된 경관평가 시뮬레이 터 개발사례에 대해 살펴보았다. 중앙정부에서 지원하는 KOPSS의 경관지원모형인 ‘경관이’는 여러 지자체에서 각종 심의 및 평가를 위한 툴로서 활용되고 있 으며 특히 대전시의 경우는 경관상세계획을 비롯한 다양한 도시 개발사업에 대한 평가도구로서 활발히 사용되고 있다. ‘경관이’ 에 탑재된 기능은 경관지표분석, 라이브러리구축, 시뮬레이션, 경 관계획 심의지원 등 다양하다. 특히 경관지표분석의 세부항목인 조망차폐율, 시곡면분석, 광역단면분석, 녹시변화율 및 시뮬레이 션 항목의 조망관리 및 모의주행 등은 현 시점의 경관변화를 정 해진 지점의 고정된 경관이 아닌 다양한 시점과 각도로 실시간 으로 평가할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 실제적인 시 스템 활용적인 측면에서 살펴보면 다양한 분석기능 중에서 조망 관리부분의 주요 조망점별 조망지점 관리기능 위주로 사용됨을 알 수 있었는데 위원회 특성상 많은 시간의 배정이 어려운 부분 도 있지만 무엇보다도 탑재된 각각의 기능의 결과값을 정량화하 기 어렵기 때문이라고 할 수 있겠다. 또한 개방성을 가지고 있지 않은 폐쇄적인 운영 및 관리체계로 인한 문제점을 많이 내포하고 있다. 사업시행자가 모델링데이터를 구축해서 시스템 상에 업로 드 하기 위해서는 정확한 좌표설정, 적정한 데이터 용량유지, 필 요 없는 데이터의 포함여부 등 고려해야 할 부분이 많지만 이러 한 것들을 검토하고 판단하는 모든 것을 프로그램을 운영하고 관 리하는 담당 공무원이 함으로서 심의업무에 차질을 주게 되는 것 이다. 본 연구에서는 기존의 경관계획지원모형에 대한 개선방안을 도출하였다. 첫째 ‘개방성’을 들 수 있다. 경관평가를 위한 프로그 램 개발의 활성화를 위해서는 기존 경관지형모형에 대한 API나 DB의 자유로운 접근이 허용되어야 한다. 둘째 ‘정확성’이 중요하 다. 현장과 최대한 비슷한 환경을 구현하기 위해서 보다 현실적 인 표현 및 상황설정이 가능한 프로그램 개발이 필요하다. 셋째 ‘객관성’이다. 주관적인 판단이 많이 개입되는 경관평가에 있어서 는 다양한 경관심의지표에 대한 정량화된 데이터가 반드시 필요 하다. 넷째 ‘지속성’을 들 수 있다. 경관에 대한 계획이나 평가는 정주환경이 변함에 따라 목표나 지침이 변화하기 마련이다. 그 시대의 트렌드에 부합하고 변화에 대응하기 위해서는 지속적인 프로그램의 업그레이드가 필요하다. 마지막으로 경관평가를 위한 시뮬레이터 개발사례를 소개하였 다. 문화컨텐츠 분야(주로 게임이나 영상)에서 프로그램 개발을 위해 이용되는 유니티 또는 언리얼과 같은 게임엔진을 이용하여 렌더링 품질을 높이고 다양한 가상환경을 구현하는 것이 보다 나 은 경관지원모형 구축을 위한 하드웨어적인 필수요소임을 피력 하였다. 다만 본 연구에서는 소프트웨어적으로는 경관지표의 정량화부 분을 다루지 못한 아쉬움이 있다. 경관을 평가하기 위해서는 실 제와 가장 유사한 가상공간을 구현하는 것도 중요하지만 개발 전 과 후의 변화된 경관을 평가함에 있어서 중요요소가 되는 경관지 표가 필요한데 이 지표에 대한 정량화 작업에 대해서 구체적으로 제시하지 못한 한계가 있다. 본 논문에서 소개한 경관시뮬레이터 개발사례는 현재 진행형으로 보다 직관적이고 사실적인 표현을 구현하기 위해 지속적인 연구 중에 있으며 이와 병행하여 앞으로 는 경관평가에 필요한 다양한 경관심의지표의 정량적인 값을 도 출하여 프로그램에서 활용할 수 있도록 ‘경관지표의 정량화’작업 에 대해 연구가 필요할 것으로 보인다. 개발 사업에 대한 경관적인 부분을 평가한다는 것은 하나의 건 축물이나 구조물의 외형을 평가하는 것과는 달리 개발대상지를 포함한 광역적인 도시환경 전체를 대상으로 하기 때문에 보다 정 확하고 객관적인 평가를 위해서는 다양한 정책적 개선방안이 필 요할 것으로 생각된다. 먼저 경관평가업무를 시행하는 주관부서 에서 운영하고 있는 경관계획지원모형 운용에 대한 오픈정책이 필요하다. 사업자로 하여금 경관변화에 따른 영향을 미리 파악하 여 대처할 수 있도록 함으로서 보다 효율적인 경관업무가 이루어 질 수 있을 것이다. 다음으로는 개발자들을 위한 다양한 국가적 지원이 필요하다. 현재 개발되어 사용되고 있는 경관지원모형에 Figure 13. Weather Environment Setting대한 데이터나 API등을 더욱 자유롭게 사용할 수 있도록 하여 지 속적인 업그레이드와 자료축적을 통해 프로그램이 향상될 수 있 도록 연구용역 또는 국비지원 등을 통해 장려하여야 할 것이다. 현장의 상황과 가장 유사한 가상공간을 구현하도록 노력하며 이 를 바탕으로 경관평가에 필요한 경관심의지표들의 정량적 데이 터 구축이 수반된다면 향후 각종 개발사업의 심의 및 평가에 있 어서 실시간으로 보다 정확하고 객관적인 경관평가가 이루어질 수 있을 것이다. 본 연구는 2020년도 서경대학교 교내연구비 지원에 의하여 이 루어졌음.
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