UAV 저고도 항공비행측량을 사용한 Photogrammetry의 정확도 분석: 매장유산자료를 중심으로

• 영문명: Accuracy Analysis of Photogrammetry Using UAV Low-Altitude Aerial Surveying:Focusing on Buried Heritage
• 발행기관: 한국상고사학회
• 저자명: 진영민(Youngmin Jin) 오규진(Kyojin Oh)
• 간행물 정보: 『한국상고사학보』제127호, 305~329쪽, 전체 25쪽
• 주제분류: 인문학 > 역사학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.02.25

국문 초록

본고는 UAV(무인항공기)를 활용한 저고도 항공비행사진측량 기술을 통해 매장유산의 3D데이터를 생성하고, 정확도를 분석하여 기술적 개선 방안을 제시하는 목적에서 비롯되었다. 레이저스 캐너에 비해 저고도 무인항공비행측량은 비용 효율성과 고해상도 텍스쳐 데이터를 제공한다는 점에서 장점이 있다. 스캔대상물은 대표적 매장유산 중 하나인 나주 복암리(평지형)와 금산 진산성 (산지형)의 두 유적을 선정하였으며, UAV 저고도 항공비행사진측량를 실시하고 관련 소프트웨어를 사용하여 3D모델을 생성하고, CP(검사점)를 사용한 RMSE(평균 제곱근 오차) 측도를 통해 GCP(지상기준점) 배치별 3D스캔데이터의 정확도를 검증하였다. 검증 결과, 나주 복암리 유적의 3D스캔데이터는 RMSE가 mm 단위로 확인되어 매우 높은 정 확도를 나타내었고, 금산 진산성 유적은 산지형의 특성상 상대적으로 전자보다 오차가 크게 나타 났으나 3cm의 오차로 충분히 정밀한 데이터를 생성하였다. 이를 통해 UAV 저고도 항공비행사진 측량 기술이 매장유산의 기록화 및 보존 목적에 효과적인 대안이 될 수 있음을 확인하였다. 더불어 저고도 무인항공비행 사진측량으로 생성된 3D데이터는 정사영상 등의 정밀 수치지도제작에도 효과적이며, 그밖에 디지털 도면 작성, GIS 연동 및 지형분석 등 다양한 분야로 활용될 수 있는 장점도 가지고 있다. 그러나 이러한 방법은 낮은 고도에서의 사진측량이 안정적으로 실행되어야 한다는 전제가 필요하다. 따라서 사용자의 수동조작 비행 숙련도와 촬영된 다량의 사진영상을 처리할 수 있는 최소한의 기술적 역량이 요구되며, 특히 산지형에서는 추가적인 비행경로 및 촬영 각도의 최적화 설계가 선행되어야 한다. 본고의 의의는 매장유산 보존과 관리에서 UAV 사진측량 기술의 잠재력과 한계를 체계적으로 평가하고, 향후 사진측량의 고도화를 위한 기초자료 제공 및 기술적 보완을 실현하였다는 점에 있다.

영문 초록

This study focuses on utilizing UAV(Unmanned Aerial Vehicle)-based low-altitude aerial photogrammetry technology to generate 3D data of cultural heritage sites, analyze its accuracy, and propose technical improvements. Compared to conventional 3D scanning technologies like laser scanners, UAV photogrammetry offers cost efficiency and the advantage of capturing high-resolution texture data. Scanning was conducted on two archaeological sites: the flat terrain of Naju Bokam-ri and the mountainous terrain of Geumsan Jinsanseong. Using UAVs and photogrammetry software, 3D models were generated, and the accuracy of the 3D scan data, according to GCP(Ground Control Point) distribution, was verified through RMSE(Root Mean Square Error) calculated using checkpoints(CP). The results showed that the Naju Bokam-ri site recorded RMSE in the millimeter range, demonstrating very high accuracy, while the Geumsan Jinsanseong site, due to the characteristics of mountainous terrain, exhibited slightly larger errors but still achieved sufficient precision with RMSE below 3 cm. These findings confirm the effectiveness of UAV-based low-altitude photogrammetry for the meticulous documentation and preservation of cultural heritage. Additionally, 3D data generated through this method can be utilized in various applications, including orthophoto and digital map production, digital blueprint drafting, GIS integration, and terrain analysis. However, low-altitude UAV photogrammetry poses technical challenges, such as processing a large volume of images captured at low altitudes. For mountainous terrains, optimized flight path design and shooting angle adjustments are necessary to further enhance accuracy. This study systematically evaluates the potential and limitations of UAV photogrammetry for cultural heritage preservation and management, providing foundational data and realizing technical improvements for future advancements.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 선행연구성과에 대한 문제 제기와 연구방법

Ⅲ. 측량장비와 대상자료 스캔 과정

Ⅳ. 지상기준점 배치별 3D데이터 정확도 분석

V. 저고도 무인항공비행 사진측량의 효율성과 기대효과

Ⅵ. 결론

키워드

드론 사진측량 지상기준점 매장유산 3D스캔 UAV Photogrammetry GCP Buried heritage 3D scan

참고문헌

• 2017년 한국지형공간정보학회 춘계학술대회 자료집
• 한국지반환경공학회 논문집
• 2021년, 대한공간정보학회 추계학술대회 자료집
• 한국지리정보학회지
• 한국산업융합학회 논문집
• 한국산업융합학회 논문집
• 한국지적정보학회지
• 201 년 한국지형공간정보8학회 춘계학술대회 자료집
• 한국지형공간정보학회지
• 한국측량학회지
• 한국지형공간정보학회지
• Remote Sensing
• Journal of Archaeological Science: Reports
• Journal of Archaeological Science: Reports