구도심 정비, 도시재생, 한양도성 인접 지역의 현황 측량을 맡은 측량·공간정보 실무자라면 다음 네 가지 변수가 한꺼번에 겹치는 현장을 자주 만난다. GPS 음영, SLAM drift, 좁은 천공각, 비탈 누적 오차.
토털스테이션은 시통 확보가 어려워 측점이 폭증하고, 단독 RTK GNSS는 fix가 끊겨 cm급 일관성을 잃는다. 이 글은 서울 성북구 삼선동 369마을 전체를 FJD S2 핸드헬드 LiDAR 스캐너로 1시간 40분 동안 측량하고, 절대좌표 검증·고도 색상 시각화·비탈 각도 측정·단면 프로파일 생성까지 진행한 실측 워크플로우를 정리한 기록이다.
구도심 골목 측량이 까다로운 4가지 기술 변수
GPS 음영과 좁은 천공각
한양도성 낙산 구간 바깥쪽으로 형성된 369마을은 가옥이 밀집해 골목 천공각이 좁다. 좁은 천공에서는 위성 다중경로 오차가 커지고, RTK fix가 float으로 전환되는 빈도가 높아진다. 단독 GNSS 측량 방식은 이 구간에서 정확도를 보장하기 어렵다.
SLAM drift와 IMU bias
GNSS가 끊긴 구간을 SLAM이 메우지만, 비탈과 회전이 반복되면 IMU 편향이 누적된다. 골목·성곽길·대로가 교차하는 비선형 동선에서는 루프 클로저(loop closure)가 형성되지 않으면 drift가 그대로 산출물에 반영된다.
비탈 경사 누적 오차
산복도로형 마을은 출발점과 종점 사이 고도차가 수십 미터에 이른다. 수평 기준이 없는 비탈 동선에서 측점 간 고도 오차가 누적되면 단면 작성 단계에서 보정 비용이 크게 늘어난다.
비선형 동선의 정합 난이도
골목→공원→대로→골목으로 동선이 자주 바뀌면, 토털스테이션 시통이 끊기고 측점 정합에 추가 작업이 발생한다. 핸드헬드 LiDAR는 도보 이동만으로 동일 동선을 한 번에 스캔한다.
멀티-SLAM이 drift를 어떻게 잡는가
LiDAR SLAM + VIO + RTK/PPK 융합 원리
FJD S2는 세 가지 센서 데이터를 융합한다. LiDAR SLAM은 공간 구조에서 거리 정보를, VIO(시각-관성 오도메트리)는 카메라와 IMU에서 상대 위치를, RTK/PPK는 절대 좌표를 담당한다. RTK fix 구간에서 절대좌표 앵커가 잡히고, fix가 끊기는 구간은 LiDAR + VIO가 상대 위치를 유지하다가 다시 fix되는 지점에서 누적 오차를 실시간 보정한다.
정확도 사양
| 항 목 | 사 양 |
| 상대 정확도(치수) | 1.2cm(FJD S2 기준) |
| 절대 정확도(좌표) | 3cm |
| 스캔 속도 | 320,000 pts/sec (S2 기준) |
| 스캔 범위 | 120m @80% |
| 스캔 영역 | 360° × 270° |
| 좌표계 지원 | 8,000+ EPSG (GRS80 중부·서부·동부원점 직접 선택) |
| 무게 | 1.8kg |
핸드헬드 vs 지상 정치형 vs 드론 LiDAR 비교
| 비 교 항 목 | 지상 고정형(TLS) | 드론 LiDAR | 핸드헬드 LiDAR |
| 정확도 | mm급 | 3 ~ 5cm | 1 ~ 1.2cm |
| 369마을 측량 시간 | 5 ~ 6일 | 40분 ~ 1시간(허가 필요) | 1시간 40분 |
| 후처리 시간 | 9 ~ 10일 | 5시간내외 | 5시간 |
| 좁은 골목 진입 | 제한적 | 불가 | 가능 |
| GPS 음영 대응 | 별도 기준점 필요 | 어려움 | Multi-SLAM 자동 보정 |
| 단면 추출 | 별도 후처리 | 별도 후처리 | 단면분석(Profile Analysis) 내장 |
구도심·도시재생·문화재 인접 측량처럼 좁은 동선 + GPS 음영 + 비탈이 동시에 발생하는 환경에서는 핸드헬드 SLAM 방식의 적합도가 가장 높다.
삼선동 369마을 실측 워크플로우
현장 사양
| 항목 | 값 |
| 장비 | FJD Trion S2 |
| 스캔 방식 | 핸드헬드 / 백팩 도보 이동 |
| 작업 인력 | 1명 |
| 스캔 시간 | 1시간 40분 |
| 스캔 구간 | 369마을 골목 → 낙산공원 한양도성길 → 창경궁로·한성대입구역 일대 → 삼선교로 → 골목 |
Step 1. 현장 스캔
작업자는 스캐너를 들거나 백팩에 매고 도보로 마을을 이동했다. 369마을 골목을 거쳐 낙산공원 한양도성길, 창경궁로와 한성대입구역 일대, 삼선교 골목까지 1시간 40분간 연속 스캔이 진행됐다. 핸드헬드 방식이라 차량·삼각대 거치 없이 좁은 골목과 계단도 그대로 통과할 수 있었다.
Step 2. 포인트 클라우드 매핑
스캔 종료 후 PC에 데이터를 연결하면 FJD Trion Model 소프트웨어가 자동으로 포인트 클라우드 매핑을 수행한다. 매핑 단계에서 멀티-SLAM 융합 결과가 적용돼 누적 위치 오차가 보정된 포인트 클라우드가 생성된다.
Step 3. 절대좌표 및 밀도 확인
매핑된 포인트 클라우드 화면에서 임의의 점을 클릭하면 해당 점의 X·Y·Z 절대좌표가 즉시 표시된다. 같은 화면에서 포인트 밀도도 함께 확인할 수 있어, 측량 성과 검증과 보정 판단을 한 번에 처리할 수 있다.
Step 4. 고도 색상 시각화
디스플레이 모드를 고도 모드로 전환하면 고도값에 따라 색상이 자동 분류된다.
- 파랑: 가장 낮은 고도(도로 바닥)
- 초록: 중간 고도(저층 건물)
- 빨강: 가장 높은 고도(고층 건물·수목 상부)
산복도로형 마을은 고도차가 크기 때문에 이 시각화만으로도 마을 전체 지형 구조와 가옥 배치 패턴을 한눈에 확인할 수 있다.
Step 5. 비탈 각도 측정
비탈 골목에서 두 지점을 지정하면 두 점 사이의 각도가 자동 산출된다. 정비계획 단계에서 무장애 보행로 설계, 안전난간 위치, 차량 진입 가능성 판단의 1차 입력 데이터가 된다.
Step 6. 종합 지표 라벨링
측정한 거리·각도·고도·면적 라벨을 한 화면에 표시할 수 있다. 보고서 작성 시 별도 CAD 작업 없이 측정값을 그대로 캡처해 첨부할 수 있다.
Step 7. 단면 분석(Profile Analysis)
단면분석(Profile Analysis) 기능에서 임의 위치에 단면을 생성하면 골목 폭·고도차·경사 프로파일이 그래프로 출력된다. Profile Analysis 창에서는 단면 데이터의 평면도와 수직 단면을 동시에 비교할 수 있어, 설계-시공 단면 비교나 종횡단면도 작성에 그대로 활용된다.
산출물과 후속 활용
ONE SCAN, 5가지 산출물
한 번의 스캔으로 다음 다섯 가지 산출물이 동시에 생성된다.
| 산출물 | 포 맷 | 활 용 |
| 포인트 클라우드 | .las | GIS 플랫폼 연동, 지형 분석 |
| 2D 평면도 | .dwg / .dxf | 지적도·현황도 제작, CAD 도면 |
| 3D 메시 모델 | 메시 | AR/VR, 시뮬레이션 |
| 지리참조 파노라마 | 파노라마 | 시설관리, 민원 대응 자료 |
| 3D 가우시안 스플래팅 | 3DGS | 실시간 몰입형 시각화, 디지털 트윈 |
정기 스캔 비교(Two Phase Comparison)
같은 마을을 시점을 달리해 두 차례 이상 스캔하면, 시계열 비교를 통해 비탈면 변위·구조물 침하·불법 점유 변화를 mm 단위로 추적할 수 있다. 도시재생 사후 모니터링과 문화재 보호구역 정기 점검에 활용 가능하다.
어떤 환경에서 이 방식이 적합한가
| 환경 조건 | 핸드헬드 LiDAR 적합도 |
| 차량 진입 불가 좁은 골목 | 매우 적합 |
| GPS 음영 + 좁은 천공 | 매우 적합 (Multi-SLAM 보정) |
| 비탈·계단 동선 | 매우 적합 |
| 문화재 보호구역 인접 | 적합 (이격거리 절대좌표 확보) |
| 단기간 다회 정기 측량 | 적합 (Two Phase Comparison) |
| mm급 절대 정확도 요구 측량 | 부적합 (지상 정치형 권장) |
| 대규모 평탄 농경지 | 부적합 (드론 LiDAR 권장) |
결론 - 구도심 측량 장비 선택 체크리스트
구도심·도시재생·문화재 인접 측량에 LiDAR 도입을 검토 중이라면 다음 항목을 점검할 것을 권한다.
- 측량 면적이 0.1~10ha 규모인가
- 차량 또는 삼각대 거치가 어려운 좁은 동선이 포함되는가
- GPS fix가 불안정한 구간이 동선의 30% 이상인가
- 비탈·계단 등 수평 기준이 없는 구간이 포함되는가
- 절대좌표(국가 좌표계) 산출물이 필요한가
- 단면도·평면도·3D 메시를 동시에 요구하는가
위 항목에 절반 이상 해당된다면, 핸드헬드 Multi-SLAM 방식이 가장 짧은 작업 시간과 가장 균형 잡힌 정확도를 제공한다. 정확도 사양은 상대 1.2cm, 절대 3cm 수준이다.
369마을 스캔 동영상
https://www.youtube.com/watch?v=gJpg39Fl63o&t=1s
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