[뉴스프리존 = 백지희 화백] 3차원 아카이빙 시스템 기술은 초정밀스캐너⋅광대역 스캐너를 이용 유물 및 야외 문화유산 대상지를 효과적으로 아카이 빙화(化)하여 체계화하는 기술이다. 디지털화 된 데이터를 범용적 활용이 가능한 표준화된 메타데이타(Meta-Data)로 정립할 수 있다.
예를 들면, 경주 석굴암 디지타이제이션인데 총 38개에 이르는 석굴암 불상조각 3D 아카이빙 만들어서 석굴암 탑편을 통한 원래 존재했던 석굴암 3층탑을 형상화하여 정밀‧광대 역 스캔 데이터를 통하여 석굴암 원형 추정하는 것이다.
사라진 문화유산 원형 모델링복원 시스템 개발하는 것이다. 오랜 시간의 흐름에 따라 여러 가지 요인에 의해 훼손 또 는 유실된 문화재 복원 및 일부 파편만이 발견된 문화재로부터 전체 형상을 추정하는 기술이 필요하다. 현존하지 않는 문화재의 고증 지식 기반 문화유산 모델링이기도 하다. 예를 들면 , 경주 황룡사의 디지타이제이션을 보면, 황룡사(터만 남아있는)현장에서 사라진 유산을 재현할 수 있는 기술방식이다. 먼저, 9층탑 주춧돌의 크기와 배치 상태로부터 황룡사탑의 추정한다. 금당복원을 위해 기와(치미) 크기대비 금당규모 추정복원하고 장육존상 불상 파편 스캐닝을 근거로 3D 모델링을 더해 장육존상 불상 복원한다. 최종적으로 황룡사 전체 가람배치와 규모를 가상 복원하는 방식이다. 세 번째, 디지타이제이션(Digitization)을 응용한 전시시스템을 이용하는 방식이다.
첨단 CT 및 공학⋅인문․사회․역사․예술적 성과를 기반으로 한 문화유산 전시 체험할 수 있으며 디지털 문화유산 전시를 위한 뉴미디어 기반 디지털박물관을 만들 수 있다. 실제 유물 대신 VR기술을 적용하여 ‘가상유물(Virtual artifact)’ 형태의“디지털뮤지엄(Digital Museum)"을 구현하는 것이다. 아이폰(i-Phone)⋅아이패드(i-Pad)등의 모바일 디바이스 기반 문화유산 서비스도 가능하다. 3D스캔은 우리생활에 아직까지 생소한 용어임에는 분명하다. 그러나 숭례문 복원에도 적용되었듯이, 문화재 복원에 정착될 가장 대표적인 과학기술이 될 것이다.
앞서나온 숭례문의 경우 화재이전 철저한 3D스캔을 수행했는데, 화재 후 기존 수작업 형태로 만든 숭례문 도면과 더불어 숭례문 복원에 결정적인 자료가 된 것이다. 이는 대상 문화재의 형태나 시간에 따른 변형 기록과 구조적 형태, 현상보존, 변화과정 등을 분석하고, 복원 시 정확한 실측 자료를 제시하여 과학적인 근거에 의한 복원의 정확성을 한층 높일 수 있었던 것이다.
3D스캔 데이터는 3차원으로 나타나기 때문에 문화재 대상물에 대한 입체적 가상 복원이 가능하므로 해당 문화재 복원에 대한 방향을 쉽게 해준다. 이 밖에도 3D스캔이라는 디지털 데이터를 다시 데이터 라이브러리로 축척함으로써 가상공간에서의 3D콘텐츠를 구현할 수 있다. 이와 같은 콘텐츠를 바탕으로 가상박물관(假想博物館, Virtual Museum)의 실현도 가능하다.
그리하여 앞서나온 숭례문 화재와 같은 최악의 상황이 발생했을 경우에 대비하여, 3D스캔을 해두면 문화재의 원형 복원을 위한 디지털 데이터 확보를 이룰 수 있으며, 아울러 3차원 스캔 영상을 이용한 숭례문 가상 복원도 가능하다는 얘기다.
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 높게 하여 정밀도를 높여주고 대상이 단순한 곳은 밀도를 낮게 하여 데이터의 크기를 작게 한다. 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.