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플랜트의 3차원 계측과 모델링

전문가 제언: ○ 국내에서 3D(3-Dimension) 모델링 설계방법이 보급되기 시작한 것은 1980년대 말 대형 선박 건조가 본격적으로 추진되면서부터 좌표계산이 가능한 내장 컴퓨터 시스템에 의해 모델링을 하게 되었다. 과거에 설치된 원자력, 화학 및 화력발전의 플랜트 등에 있어서 운전보수, 개량 및 증설공사 시에 3D 모델을 부분적으로 활용하고 있다. 한 쌍(pair)의 사진을 사용한 모델링 작업은 필요에 따라 표준 형식(standard format)으로 변환시켜 다른 3D CAD 데이터를 읽어서 유지관리 시뮬레이션 등의 작업을 할 수 있다. 이는 현지 작업비용에 비교하면 약 70~80%를 절감할 수 있기 때문에 활용하는 곳이 증가하고 있다.

○ 한 쌍(pair) 사진 촬영 시에 대상물까지의 촬영기기와 좌, 우 이동거리가 표준치보다 많이 떨어져 있을 경우에는 계측 정밀도가 떨어지게 된다. 사진 촬영자는 다음에 있을 사진 일치 및 모델링 작업을 고려하여 적절한 위치를 선택하여야 한다. 화상 데이터베이스 작성 시는 사진측량법의 처리 소프트웨어를 사용하여 촬영한 한 쌍 사진을 사진 일치시켜, 한 쌍 사진으로부터 3D 위치 데이터를 얻게 된다. 촬영된 디지털 사진 화상은 렌즈 자체의 굴절에 의해 화상 주변에 가까울수록 굴절이 심해지는 경향이 있기 때문에 처음부터 굴절보정을 위한 매개 변수(parameter)를 산출하여 카메라를 보정해야 한다.

○ 모델링에서 사진 일치를 할 경우에는 화상으로부터 공간에 3D 영상이 나타나기 때문에 사진 화상 내 대상물 추적에 의해 3D 모델을 작성할 수 있게 한다. 부품의 3D 모델 작성에 있어서 처음부터 준비된 부품으로부터 대상부품 형식(type)을 지정해 놓으면, 사진으로부터 부품 특징 점을 복수로 선택할 수 있기 때문에 부품치수나 위치를 계산할 수 있어서 3D 모델을 쉽게 작성할 수 있다. 3D 사진측량법으로 계측하여 3D 모델화한 예를 보면, 작성된 3D 모델링 데이터를 플랜트용 CAD에 입력함으로써 평면 및 단면도 작성, 자료 집계 등 다양한 용도로 이용되고 있어 앞으로 계측 수요는 증가될 것으로 본다.

저자: Toru YAHAGI
자료유형: 학술정보