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[과학의 달인] 우리나라의 소중한 자연유산 '라이다 드론'으로 지킨다

■ 이원호 / 국립문화재연구소 학예연구사

[앵커]
우리나라의 소중한 자연유산을 연구하면서 과거 선조들의 삶과 문화를 살펴볼 수 있는데요. 하지만 자연유산은 대부분 면적이 크고 사람이 직접 조사하기 어려운 지역이 많아 보존관리에 많은 인력과 예산이 필요하다고 합니다. 이런 한계점을 첨단기술인 드론이 해결하고 있다고 하는데요.

문화재청 국립문화재연구소 이원호 학예연구사와 함께 문화재 연구에서 쓰이는 드론 활용법에 대해 알아봅니다. 어서 오세요.

한국의 소중한 문화재 보존과 복원이 이뤄지는 곳, 국립문화재연구소죠. 이곳에서 연구사님은 어떤 일을 하고 계시나요?

[인터뷰]
우리 국립 문화재연구소는 문화재청의 전신인 문화재관리국. 1969년에 문화재연구실이라는 이름으로 시작했습니다. 지금은 국가유산의 지식 창출과 활용을 통해 우리 찬란한 문화의 가치향상을 도모하는 국가기관입니다.

일반적으로 저희가 하는 연구는 대학교나 일반 기관에서는 실행하기 어려운 사업을 국가 기관산업에 해당하는 문화재 연구를 주로 하고 있습니다. 현재 국가 유산이라고 말씀드린 것처럼 특히 문화유산과 자연유산 분야를 모두를 연구하고 있습니다.

저는 자연유산 분야와 천연기념물과 명승을 조사하고 있습니다. 주로 우리 조상들이 심신을 수양하고 자연을 향유했던 공간인 전통 명승과 한국 정원을 대표하는 전통 조경 그리고 독도와 같은 천연보호구역을 보존·관리하기 위한 조사연구를 주로 수행하고 있습니다.

[앵커]
그러니까 연구자님께서는 우리 문화재 가운데에서 자연유산을 중점적으로 연구하고 계신 것인데요. 명승이나 천연보호구역을 보존하고 관리하는데 드론이 요즘 역할을 톡톡히 하고 있다고요?

[인터뷰]
네, 그렇습니다. 요즘 문화재 연구는 첨단과학 기술과 밀접하게 연결되어 있습니다. 특히 자연유산의 경우는 대부분 면적이 크고 학술적으로 보존 가치가 높은 지형과 지물이 많은데요. 자연환경을 보존하고 친환경적으로 연구하기 위해서 3D 레이저를 탑재한 '라이다 드론'이 가장 적합한 첨단기기라고 할 수 있습니다.

먼저 라이다는 3D 스캐너와 다른데요. 초당 10만 번 이상 레이저가 굴절되는 특성을 가지고 있습니다. 기존 스캐너보다 짧은 시간에 많은 정보를 정밀하게 측량할 수 있고요. 드론은 하늘 위에서 3D 스캔을 할 수 있게 도와주기 때문에 언제 어디서든 조사인력의 손길이 닿을 수 없는 험난한 곳까지 자유 자재로 촬영이 가능합니다.

조금 더 쉽게 설명해드리면, 하늘에서 숲을 촬영할 경우, 우리 눈에는 녹색으로 빼곡하게 꽉 들어 차 있는 군락들만 보이게 되는데, 이런 장비로 촬영한 결과는 그 숲속 안에 있는 나뭇가지, 그 아래 가려진 지반 위의 돌이나 우리 문화재에서 연구하고 있는 옛터의 흔적까지 스캐너 결과로 관측할 수 있어요.

[앵커]
사실 라이다는 자율주행 차에 눈이 되어주는 기술로 최근에 익숙한 이름이 되었는데요. 드론에서도 그 역할을 하고 있었군요. 그런데 이번에 라이다 드론으로 천연기념물인 독도를 촬영하셨다고 들었어요. 드론을 통해 바라본 독도는 어떤 모습이었나요?

[인터뷰]
저희가 그동안 연구소에서 독도에 관한 연구를 수행했던 주재료들은 대부분 전문 인력이 그곳에 가서 조사하거나 기자들이 사진을 찍거나 드론에 달린 광학 카메라 정도로 사용했었습니다. 올해로 독도 연구를 시작한 지 13년 정도 되었는데, 지금은 라이다를 장착한 드론을 독도 항공에 날려서 그동안 우리가 볼 수 없었던 정밀한 입체 지형도를 가질 수 있었습니다.

이것을 통해서 독도 동도에 있는 천장 굴이나 독도 사철나무의 분포지를 정확하게 파악할 수 있는 생생한 영상을 확보할 수 있었습니다. 이것은 최초의 정밀 실측 영상이라고 말씀드릴 수 있습니다.

[앵커]
자료화면을 보니까 마치 독도를 X-ray 촬영 장비로 촬영했다는 생각이 들었습니다. 앞으로 중요한 연구 자료로 쓰일 것 같습니다. 조선 시대에 고문헌에서만 전해지던 고산 윤선도 선생의 정원을 라이다 드론을 통해서 관측했다고요.

[인터뷰]
고산 윤선도 선생님은 우리나라 조경에 있어서 뛰어난 업적을 남기신 정원가의 한 분이셨습니다. 완도의 보길도 윤선도 원림은 지금 현재 국가지정문화재 명승으로 지정되어 있는데요. 고산 선생님은 생전에 보길도 말고도 해남이나 양주, 성주, 강진 등에 사시면서 정원을 조영하셨습니다.

그런데 특히 해남에 계실 때 금쇄동, 문소동과 함께 수정동 원림을 경영하셨다고 문헌인 금쇄동기와 산중신곡 등에 기록이 전하고 있는데요. 그동안 이곳의 정원은 보길도에 비해 제대로 정비되지 못했고 사람들에게 점차 잊혀 가고 있던 중 이였습니다.

올해 저희가 전통 정원 잠재자원 발굴사업을 시작했는데요. 이중 수정동 정원의 비밀을 밝히는 것 이였습니다. 기존의 발굴은 사람이 직접 대상지에 들어가서 흙을 걷고 그 안에 있는 유물이나 유굴을 찾게 되는데요. 드론 라이다를 활용하면 그 위치를 찾고 주변의 지형을 전혀 훼손하지 않고 그 흔적을 하늘 위에서 측량할 수 있었습니다.

[앵커]
원형 그대로 자연 문화유산을 지키면서 탐사도 할 수 있다고 말씀해 주셨는데요. 그런데 윤선도 선생은 자연과 더불어 살기를 최고의 덕목으로 간주했다고 하는데요. 이번에 조사하시면서 그런 부분도 확인하실 수 있었나요?

[인터뷰]
고산 선생님의 정원에 대한 사상이나 조형된 유물을 통해서 볼 수 있는 것들은 우리 민족이 그동안에 반도라는 지정학적 위치 때문에 한자문화권에 속해 있으면서 중국이나 일본의 문화를 전달하고 독창적인 문화를 창조하는 데 많은 기여를 해왔습니다.

그런데 정원 분야에서 특이한 것이 중국과 일본의 정원은 인공적으로 닮았는데, 우리 정원은 인공적인 스타일이 전혀 보이지 않고 자연에 순응하는 스타일을 보입니다. 그래서 자연에 인간의 심신을 수양하려는 태도를 담으면서도 자연을 훼손하지 않고 자연과 인간의 관계에서 자연을 경외하는 태도를 볼 수 있습니다.

이것은 조선 시대에 유행한 유교의 덕목과도 깊은 연관이 있습니다. 자연에 관한 겸손한 태도는 가까이에 있는 어른을 공경하는 모습. 이것이 나아가 나라를 위하는 마음으로 자연을 경외하는데 시작된 우리의 공간 철학이라고 볼 수 있습니다. 또 윤선도 선생은 이런 아름다운 경관을 자신의 것으로 소유하지 않고 경치를 빌리는 차경이라는 기법을 통해서 원림을 구성하고 있는 중요한 자원입니다. 이것들은 가장 중요한 우리나라의 전통 조경 수법이 되겠습니다.

[앵커]
사실 고산 윤선도 선생에게 빼놓을 수 없는 곳이 완도 보길도잖아요. 저도 어렸을 때 그곳으로 답사를 다녀온 적이 있는데요. 보길도의 원림 역시 드론을 통해서 주기적으로 모니터링하고 계시다고요.

[인터뷰]
저희가 드론 라이다를 도입하기 이전에는 포토그래매트리라는 기법을 통해서 넓은 지역의 원림에 대해서 연구했습니다. 원림은 자연에 가깝고 여가를 즐기기 위한 성격이 강하다고 볼 수 있습니다.

그래서 원림은 정자와 대 같은 건조물과 함께 연못이나 정원 요소뿐 아니라 산봉우리 같은 주변의 자연환경을 함께 포함해서 보존해야 그 근본적인 원리를 지킬 수 있는데요. 넓은 자연과 인공의 조합인 정원 공간의 변화를 정확하게 기록하기 위해서는 아까 말씀드린 포토그래매트리이라는 기법을 통한 드론 촬영으로 사계절의 변화를 관찰하고 이러한 자연환경들의 변화 유물을 쉽게 찾아볼 수 있는 기법입니다. 쉽게 포토그래매트리라는 기법을 설명해 드리면, 평면의 사진을 겹겹이 겹쳐서 3D 입체사진을 만드는 사진측량의 한 방법입니다.

[앵커]
사실 자연을 인위적으로 바꾸지 않고 순응했기 때문에 후세에 와서 그 위치를 찾기 힘들어졌을 수 있는데요. 드론을 통해서 그 위치를 확인하고 정밀한 조사가 가능해진 것 같은데요. 문화재 보존 연구, 앞으로 어떻게 발전되고 보완되길 바라시나요?

[인터뷰]
현재 4차 산업혁명이라든가, 얼마 전에 정부가 발표한 한국판 뉴딜을 살펴보면, 디지털 분야의 정보통신기술이 가장 중요한 핵심이 되겠습니다. 그런데 디지털 보존관리 분야의 DB들이 사실 아직 사회에 만들어지지 않았기 때문에 이런 것들이 완성기에 접어들면 예를 들어 실제 현장에 가지 않고도 정밀 실측데이터를 매년 모아서 데이터를 만들어 놓으면 회의장에서 바로 시뮬레이션을 통해서 전문가들이 현장에 있는 것과 똑같은 보존관리에 대해 협의를 할 수 있는 세상이 올 것 같습니다.

요즘 같은 코로나19 위기 상황에서 문화재 분야의 언택트 단연 중심이 되게 됩니다. 앞으로 이런 부분도 실현 가능하다고 생각합니다.

[앵커]
물론 첨단 기술이 문화유산을 발굴하고 연구하는 데 많은 도움이 되고 있지만, 학예연구사님과 같은 노력 덕분에 가치 있는 데이터들이 나오지 않았나 생각이 듭니다. 앞으로도 우리의 역사와 문화를 살아 숨 쉬게 하는데 많은 보탬이 돼주시길 바랄게요. 지금까지 문화재청 국립문화재연구소 이원호 학예연구사와 함께했습니다. 오늘 나와주셔서 고맙습니다.
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