디지털 트윈 기술로 지역 사회 재구성
2020년 노르웨이의 건축가들은 ‘Trondheim(트론헤임) 2050 공모전’을 통해 도시의 미래에 대한 비전을 모델링했다. 이 공모전은 다양한 관점을 받아들이고 도시 계획 과정에 대중이 참여하도록 하여 앞으로 수십 년에 걸친 도시 성장을 위해 종합적인 전략을 세우려는 노력의 일환으로 개최되었다.
노르웨이 트론헤임 시의 지리 데이터 전문가인 마틴 비쇠는 2050년의 트론헤임을 모델링하기 위해 유니티를 사용했다. ■ 자료 제공 : 유니티코리아
그림 1
3D 모델을 사용하면 건축가와 도시 계획 담당자가 변화하는 환경, 기후 변화, 교통 등과 관련된 문제를 더 효율적으로 해결할 수 있다.
디지털 트윈을 물리적 애셋이나 프로세스, 시스템의 가상 복사본으로 정의해 본다면, 도시 디지털 트윈은 전체 도시 환경의 물리적 애셋을 가상으로 표현한 것이라고 할 수 있다. 스마트 시티를 구축하려는 전 세계적인 움직임 속에서 도시 디지털 트윈은 중요한 역할을 한다. 스마트 시티는 도시의 공익 설비, 이동 패턴, 인프라의 사용과 효율에 대한 중요한 데이터를 수집하기 위해 전자 수단을 사용하는 지역 사회를 의미하며, IoT(사물 인터넷) 센서 등의 툴을 사용하여 도시 환경에서의 활동과 변화를 기록한다. 도시 디지털 트윈은 주로 이 데이터를 표현하고 시각화하는 시스템의 역할을 한다. 또한, 도시 디지털 트윈은 다양한 지도와 모델 데이터를 종합하여 만들어지고 실시간으로 시각화된다.
그렇기 때문에 도시 디지털 트윈을 사용하면 기존의 건축 모델을 여러 개 사용하는 방식보다 더 정확한 맥락에서 도시 환경의 미래 상태를 들여다볼 수 있다. 또한 설계 담당자가 도시 계획 과정을 재구성하고 모두가 접근하게 쉽게 대중화하는데 도움이 된다. ABI 리서치에 따르면 2025년까지 전세계 500개 이상의 도시에서 디지털 트윈을 구축할 예정이다. 현재 많은 도시에서 도시 환경을 디지털로 모사하 고 지역 사회에서 디지털 트윈을 활용할 방안을 찾기 위해 최선을 다하고 있다.
트론헤임도 디지털 트윈을 적극 도입하고 있다. 노르웨이에서 네 번째로 큰 도시인 트론헤임은 트론헤임 피오르 해안가에 자리하고 있다. 997년에 바이킹 왕인 올라브 트리그바손이 세운 이 도시는 북유럽의 유구한 역사를 자랑한다. 전 세계의 다른 여러 도시와 마찬가지로 트론헤임 역시 지리적 특징 때문에 도시 성장을 위해 기존 도시 환경을 더 조밀하게 만들어야 했다. 이러한 요구 사항은 유서 깊은 아름다움과 매력을 보존하고자 하는 도시 설계에 중요한 과제를 안고 있다.
도시의 미래를 시민의 손에 맡기다
비쇠는 여러 팀의 스케치업(SketchUp) 모델과 주요 GIS(지리 정보 시스템) 데이터를 유니티 프로(Unity Pro)로 가져와서 트론헤임의 잠재적인 미래를 정교하고 인터랙티브하게 구현하고자 했다.
서로 다른 기술 솔루션을 사용하는 여러 건축가 팀과 함께 일하는 것은 쉬운 일이 아니며, 종합적인 모델을 만들어야 하는 도시 프로젝트에서 이러한 문제는 더욱 크게 다가왔다. 비쇠는 “이 프로젝트의 경우 거의 전적으로 스케치업을 사용했다. 팀은 작업할 도시 구역의 스케치업 모델을 받았고, 지침에 따라 먼저 이 스케치업 모델에 자체 모델을 배치해야 했다”고 설명했다.
비쇠는 이 프로젝트와 관계없이 몇 년 전에 유니티를 사용해 봤지만, 이 정도로 큰 규모에 공개적인 형식으로 유니티를 사용하는 것은 이번이 처음이었다.
비쇠는 “유니티를 사용한 덕분에 큰 데이터 로드를 처리할 수 있었다. 360도 뷰까지 제공되는 다양한 투사도로 고해상도의 스크린샷을 찍을 수 있도록 스크립트를 프로그래밍하는 기능이 정말 좋았다”고 덧붙였다.
그림 2
그림 3
그 결과 도시의 상세한 디지털 뷰가 탄생했으며, 이 뷰는 각 팀이 제안한 건물과 인프라 변화를 컨텍스트 내에서 볼 수 있는 트론헤임의 3D 비전 그 자체이다.
또한 유니티 모델을 사용하여 트론헤임 2050 프로젝트에 대한 대중의 관심을 높이고 주민들의 의견을 받을 수 있는 방법을 찾고자 했다. 비쇠는 트론헤임의 기존 공공 지도를 더 인터랙티브한 방식으로 쉽게 둘러볼 수 있는 방법을 찾기 위해 다양한 실험을 진행했다.
그는 “반응형 공공 지도의 배경은 모두 유니티의 고해상도 단일 아이소메트릭 이미지이다. VR(가상 현실)을 사용하는 가상 투어도 유니티의 360도 이미지로 만든 것”이라고 설명했다. 비쇠는 <그림 4>와 같이 3D 버전의 공공 지도에 히트맵을 오버레이하여 댓글을 모아 표시했다. 이러한 방식으로 트론헤임 주민들이 가장 관 심을 두거나 우려하는 지역을 쉽게 파악할 수 있었다.
그림 4
도시 계획 팀은 도시의 전략 계획에 통합할 주민들의 주요 관심사와 우려 사항을 목록으로 완벽하게 정리했다. 주민들은 녹지, 공공의자, 자동차 없는 보행자 구역이 더 많이 필요한 위치와, 도시를 가로지르는 니델바 강에 대한 접근성을 높여야 하는 곳 등을 직접 표시했다.
프로젝트에 대한 도시와 대중의 반응은 뜨거웠다. 비쇠는 “시 직원들은 3D, VR, 인터랙티브 반응형 맵에 대중이 직접 참여할 수 있다는 점을 매우 기쁘게 생각했다. 일반적으로 지역 사회 활동에 대한 참여는 공청회에 참석하거나 종이로 인쇄된 지도에 표시하는 등의 아날로그 방식으로 이루어졌었기 때문”이라고 설명했다. 이어 그는 “디지털 트윈 방식을 통해 더 많은 주민들이 도시 계획 과정에 참여할 수 있을 것으로 기대된다. 도시 계획 담당자에 따르면 기존의 정보 공유 방식에 참여했던 많은 사람이 이미 그 과정을 잘 알고 있기 때문에 어떤 방식으로든 의견을 제공했을 것”이라고 밝혔다.
더 스마트한 도시를 위한 데이터 기반
트론헤임 2050 프로젝트는 시작일 뿐이다. 이전에는 이 프로젝트에 디지털 트윈이라는 용어를 사용하지 않았다. 필요할 때마다 도시의 크고 작은 영역을 3D 모델로 만들었다. 결과적으로 디지털 트윈을 업데이트하면서 유지하는 대신, 새로운 지도 데이터를 사용해서 새로운 3D 모델을 효과적으로 만들어 내는 방법을 고안하는데 더 많은 에너지를 써야 했다.
비쇠는 더 간소화된 데이터와 모델 공유가 디지털 트윈과 스마트 시티로 향하는 여정의 새로운 기조가 되기를 희망하고 있다. 그는 “공무적인 관점에서 저는 컨텍스트 기반 최신 디지털 트윈을 다른 지방자치단체, 주, 민간단체와 쉽게 공유할 수 있기를 바란다. 지금은 많은 과정을 수동으로 진행해야 한다. 특정 방식으로 모델을 만든 다음 프로젝트의 요구 사항에 맞게 특정 데이터베이스의 특정 열에 모델 데이터를 결합해야 한다”면서, “우리는 전국 단위로 3D 모델을 제작하고 모든 지방자치단체가 포함된 데이터베이스에 건물 정보를 저장하기 위해 노력하고 있다”고 밝혔다.
트론헤임에 있는 비쇠와 그의 동료들은 데이터를 활용하고 트론헤임의 미래를 이끌 새로운 방법을 찾기 위해 여전히 열정을 쏟고 있다.
그는 “포괄적인 디지털 트윈의 목적은 3D 도시 모델의 사용 범위를 확장하여 데이터 레지스트리의 특정 속성과 실시간 센서 데이터를 포함하는 것이다. 예를 들어 도시의 에너지 사용량 분석을 위해서는 3D 도시 모델 외에도 각 건물과 관련된 수많은 추가 정보가 필요할 수 있다. 이 모든 정보를 가지고는 있지만 여러 데이터베이스에 분산되어 있어서 데이터를 모으기가 매우 어렵다”고 설명했다.
유니티를 사용하면 데이터를 한곳에 통합할 수 있다. 전세계의 설계 담당자와 도시 계획 담당자는 미래 계획의 영향을 시각화하고, 데이터 기반 의사결정을 내리고, 원격 협업에 대중을 참여시킬 수 있는 디지털 트윈의 강점에 주목하고 있다.
비쇠는 “유니티는 대중에게 보여주고 싶은 시각화 제품을 만들 수 있는 플랫폼이라고 생각한다. 유니티와 같은 엔진은 독자적인 기능을 제공한다”고 전했다.
기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.
