[뉴스프리존 = 백지희 화백] 3D스캔을 통해 디지털 데이터를 획득하기 위한 과정은 다음과 같다. 먼저 레이저 스캐너 헤드를 삼각대 위에 올려놓고, 시스템은 노트북 컴퓨터로 제어하고 데이터를 저장한다. 이런 준비기간을 거쳐 대상 문화재를 레이저 스캐너로 스캔을 하면 점군(Point Cloud) 데이터가 얻어진다. 점군 데이터는 물체에 수십에서 수백만 개의 레이저를 발사해 얻은 형상의 X, Y, Z로 표시되는 3차원 좌표들이다.
스캐닝 간격이 좁을수록, 즉 스캐닝 밀도가 높을수록 포인트 데이터의 크기가 커지는 대신에 정밀한 데이터를 얻을 수 있다. 따라서 대상이 복잡한 곳은 스캐닝 밀도를 높게하여 정밀도를 높여주고 대상이 단순한 곳은 밀도를 낮게 하여 데이터의 크기를 작게 한다.1)
이렇게 얻어진 점군(Point) 데이터를 바탕으로 폴리곤(Polygon) 모델을 만든다. 폴리곤 모델이 완성이 되면 음영이 생겨서 물체의 형상을 보다 더 좋게 관찰할 수 있고 후처리 과정을 보다 더 용이하게 한다. 폴리곤 모델은 단색으로 표현이 되므로 형상의 윤곽과 굴곡을 사진보다 더 확실하게 알아볼 수 있는 장점이 있다.
따라서 폴리곤 모델을 바탕으로 수직 방향으로 일정한 간격으로 단면을 작성하였다. 이 단면은 컴퓨터 소프트웨어에서 자동으로 작성한다. 단면이 완성이 되면 이를 바탕으로 도면을 작성한다. 폴리곤 모델은 형상의 전체적인 모양과 윤곽, 굴곡 등을 관찰하는데 용이하고, 단면 도면은 정확한 치수를 알아보는데 용이하고 가로세로 방향의 단면을 냄으로써 단면의 형상을 알아보기에도 용이하다.
스캔과정을 좀 더 알기 쉽게 요약해보면, 대상 측정물의 범위를 지정하고SCANNING 한다. 포인트 데이터 생성을 하고 폴리곤 모델 생성을 한다.
2D 도면으로 제작을 하고 3D모델링을 시도한다. 그리고 3D 가상공간 구현의 순서로 이어지는데 보다 알기 쉬운 이해를 돕기 위해 앙코르와트 부조 벽면의 비쉬누 신상(神像) 3D스캔 작업의 도해를 일례로 들어 본다. 이렇듯 소중한 문화재를 영구 보존하기 위해 3D 스캔에 의한 디지털 데이터 확보 작업은 매우 중요하다. 왜냐하면 3D스캔에 의한 실측도와 3차원 영상 데이터는 지금까지 활용되었던 2차원적 실측도와는 비교할 수 없을 정도로 정밀하고 풍부한 데이터를 얻을 수 있기 때문이다.
이는 숭례문이나 석굴암의 경우처럼 유사시 디지털 데이터에 의한 즉각적인 복원이 가능하다. 또한 라오스 홍낭 시다 사원의 경우처럼, 3D스캔 데이터를 근거로 한 가상 시뮬레이션 복원을 통해 실제 복원 시 야기될 수 있는 문제를 미리 체크해 볼 수 있다.2)
결론적으로 3D스캔 기술은 현재 남아있는 실제 문화재를 3D스캔하여, 디지털 문화재 데이터를 확보, 훗날 문화재 복원작업에 쓰일 수 있다는 것이 가장 큰 장점이다. 따라서 우리나라뿐만 아니라 유네스코가 지정한 세계문화유산 전부에 이르기까지 거의 모든 문화재에 대한 3차원 3D스캔을 통한 디지털화가 이루어져야 한다.
이는 미래 문화재 보호로서의 과학이 기여하는 분야라고 할 수 있다. 앞으로 과학은 문화재 보호와 복원에 있어 3D스캔 기술을 하나의 기준(Landmark)으로 삼을 것이다. 그리하여 인류가 앞으로 전승해야할 문화재를 지키는 바로미터 기술로 자리매김할 것이 분명하다.