해양 디지털트윈 플랫폼 및 실감형 AR, VR 콘텐츠

Abstract

최근 사용자에게 더욱 몰입도 높은 환경에서 높은 수준의 데이터를 시각화하는 방법인 가상현실(Virtual Reality), 증강현실(Augmented Reality)과 같은 실감형 데이터 시각화 기술이 각광받고 있다. 기존의 데이터 시각화 방식에 비해 가상현실, 증강현실과 같은 실감형 콘텐츠를 활용한 실감형 데이터 시각화 경우 더욱 직관적으로 데이터를 이해하는 것이 가능하며, 실제로 존재하지 않는 상황에 대한 몰입도 높은 체험교육이 가능하다. 방대한 양의 해양 데이터는 그 가치와 활용처가 많음에 비해 이를 활용할 수 있는 전반적인 기반 환경이 부족한 상황이다. 수집된 해양 데이터를 활용하여 해양자원개발, 해양환경보전, 해양오염방지 등 다양한 해양관련 연구분야에 적용이 가능하며 기상, 해양, 파랑 등의 해양환경과 밀접한 관계를 가지는 연안의 도시설계 및 해양환경 영향 분석에 활용할 수 있다. 이를 위해서는, 체계적이고 정확한 해양 교육 및 체험을 위해 실감형 인터렉티브 해양 데이터 시각화 시스템의 기반이 필요하다. 본 논문에서는 해양 디지털트윈 플랫폼 및 실감형 AR·VR 콘텐츠를 통해 선박설계 및 시뮬레이션 기술과 선박 역설계 및 가상화 기술, 해양 AR·VR 플랫폼 기술, 해양인프라 가상화 기술을 소개한다. 4가지 가상화 및 시뮬레이션 기술을 통해 실제 존재하는 해양 관련 데이터들을 직관적으로 이해할 수 있도록 시각화 할 수 있으며, 실감형 시각화 기술을 통해 몰입감 있는 해양 데이터의 시뮬레이션을 제공할 수 있다. 또한, 현실세계에 존재하는 데이터를 정밀하게 복제하여 시뮬레이션 할 수 있다. 선박 설계 및 시뮬레이션, 역설계 기술을 통해 실제 선박을 제작하거나 구조를 변경하게 될 경우 발생할 수 있는 문제를 가상공간에서 실감적으로 시뮬레이션하는 과정에서 사전에 검토할 수 있으며, 선박 유지보수 및 재난안전 교육훈련 등에도 해당 기술을 사용할 수 있다. 해양 AR·VR 플랫폼 기술을 통해 다양한 해양 자원을 실감적으로 시각화하여 해양 데이터를 효과적으로 분석할 수 있다. 특히, 해양인프라 가상화 기술을 통해 해양인프라를 효과적으로 시각화 하고, 다양한 상황에서의 해양인프라의 변화과정과 상호간 영향을 받는 요소들을 효과적으로 분석할 수 있다. 본 논문에서 제안한 4가지 가상화 및 시뮬레이션 기술을 통해 해양 데이터의 분석과 선박 설계에 활용할 수 있는 해양 디지털트윈 가상화 시스템을 시범적으로 개발하였다.