구성기술 1 · 최적화 | 입체격자연구단

05

연구내용

세 구성기술이 어떤 순서로 맞물리는지 보고, 각 기술의 세부과제로 들어갑니다.

01

공간데이터큐브 저장·관리 자동화 및 최적화 기술개발

이기종 원시데이터를 하나의 입체격자체계로 변환하고, 원시·기본·응용 공간데이터큐브로 나누어 저장·관리·검색·배포하는 기반 기술입니다. 표준 체계 마련부터 저작도구(Voxelizer), 다기종 데이터베이스, 활용 API까지 연구단 전체가 딛고 설 바닥을 만듭니다.

30% 경량화 모바일 데이터 용량 절감율

30% 효율화 전·후처리 가공 소요시간 절감율

5개 세부 연구과제 참여기관 5개

연구내용

선행사업은 래스터·벡터 데이터를 파일 시스템에 얹어 쓰는 구조라 서로 다른 데이터를 잇기 어려웠습니다. 그 한계를 짚어 1단계에서 표준 체계와 변환기술을 설계하고, 2단계에서 국내외 표준 제·개정과 서비스 고도화까지 끌고 갑니다.

선행사업

선행사업의 한계를 개선한 공간데이터큐브 최적화 기술 필요

대상: Raster Data, Vector Data
운영방식: 파일 시스템
검색지원: 격자 내 검색
변환·관리: 기존 데이터 격자화 — 前처리 · 後처리 · 관리 · 기능지원 · 기타

다양한 데이터와의 연계 구현이 어려움
Hybrid 기반 공간데이터큐브 DB 운용기술 필요
공간데이터큐브 표준데이터 모델 부재

본 연구개발사업

1단계’25 ~ ’26

기술 설계 및 구현

경량화15%
효율화15%

2단계’27 ~ ’29.6

기술 개발 및 검증

경량화30%
효율화30%

1단계
공간정보 저장·관리·활용 최적화를 위한 표준화 기술 개발
- 목표1공간데이터큐브 모델 정의 및 기술트리 기반의 표준 개발
- 목표2공간데이터큐브 기반의 UAM 내비게이션 기술 개발
2단계
공간데이터큐브 관련 국내외 표준 제·개정 및 활성화 방안 제시
- 목표1공간데이터큐브 데이터/서비스 모델 표준 개발
- 목표2공간데이터큐브 기반 Multi-modal 위치기반서비스 표준 개발
1단계
2D/3D 공간정보의 변환·가공·경량화 기술 개발
- 목표1공간데이터큐브 변환기술(Voxelizer) 개발
2단계
2D/3D 공간정보의 변환·가공·경량화 확장 기술 개발
- 목표1공간데이터큐브 변환데이터 확대 및 시제품 제작
1단계
저장·관리·검색·배포를 위한 효율화 기술 개발
- 목표1공간데이터큐브 정보 정합률 95% 이상 확보
- 목표2다기종 데이터베이스(PostgreSQL, SQLite) 활용 확대
2단계
저장·관리·검색·배포를 위한 고도화 기술 개발
- 목표1공간데이터큐브 저장 관리 API 실행 속도 증가
- 목표2공간데이터큐브 교환 및 공유 포맷 서비스 확대

최종 성과물

공간데이터큐브 관련 국내외 표준
공간데이터큐브 저작도구 시제품
다기종 데이터베이스 활용 서비스 SW 및 아키텍처, 정보 검색·처리 S/W

※ 성능지표는 전략계획서 내 제시된 목표수치임

로드맵

세부과제 세 건을 1차년도부터 4차년도까지 배치했습니다. 각 칸의 아래 줄이 그 해에 내놓는 산출물입니다.

1단계’25 ~ ’26 · 기술 설계 및 구현

2단계’27 ~ ’29 · 기술 개발 및 검증

1-1

공간데이터큐브 표준화 기술 개발

안양대
서울시립대

1차년도2025.4

공간데이터큐브 모델 정의 및 표준화 추진 로드맵 개발

표준화 추진 로드맵

지상 네트워크 및 실내외 내비게이션 통합 알고리즘 개발

지상 네트워크 통합 방법론

2차년도2026

공간데이터큐브 관련 표준화 추진

국제·국내 표준(안) 제안서

공간데이터큐브 기반 UAM 내비게이션 방법론 개발

UAM 내비게이션 데이터 모델

3차년도2027

공간데이터큐브 관련 표준 개발 및 기술수준 평가 모형 개발

국내 표준

지상 통합 내비게이션과 UAM 내비게이션 연계 기술개발

지상–UAM 통합 내비게이션 데이터 모델

4차년도2028 ~ 2029.6

공간데이터큐브 관련 표준 제·개정 및 표준 적용 활성화 방안 제시

국제·국내 표준, 표준 적용 가이드

Multi-modal 내비게이션 관련 국제표준 개정

국제 표준 개정(안)

최종 성과물: 공간데이터큐브 관련 국내외 표준

1-2

공간데이터큐브화(자동격자화) 기술 개발

가이아쓰리디

1차년도2025.4

공간데이터큐브 저작도구 초기 모델 구현

저작도구 설계 · 적용 대상 데이터 선정 및 지원 · 전처리 알고리즘 선정 및 적용

2차년도2026

공간데이터큐브 저작도구 프로토타입 개발

적용 대상 데이터 추가 확장 · 전처리 알고리즘 최적화 · 표준 적용 변환 결과물 생성

3차년도2027

공간데이터큐브 저작도구 고도화

적용 대상 데이터 추가 확장 · 전처리 알고리즘 추가 · 표준 적용 변환 결과물 확장

4차년도2028 ~ 2029.6

공간데이터큐브 저작도구 시제품 제작

적용 대상 데이터 추가 확장 · 표준 적용 결과물 확장 · 연구결과를 시제품으로 패키징

최종 성과물: 공간데이터큐브 저작도구 시제품

1-3

공간데이터큐브 저장·관리·검색·배포 기술 개발

씨엠월드
에스지앤아이

1차년도2025.4

공간데이터큐브를 위한 기본 서비스 플랫폼 구성 설계 및 개발·구축

공간데이터큐브 프로토타입 프로그램

2차년도2026

다기종 데이터베이스 활용 및 데이터 품질 검증 기술 개발

공간데이터큐브 기반 다기종 데이터베이스 활용 프로그램

공간데이터큐브 정보 검색·처리 프로토타입 개발

프로토타입 설계서

3차년도2027

공간데이터큐브 표준 데이터모델 데이터교환 및 공유 포맷 기술 개발

공간데이터큐브 표준 데이터 교환 및 공유 포맷 모듈

공간데이터큐브 정보 검색·처리 S/W 개발

공간데이터큐브 정보 검색·처리 S/W

실시간 공간 센서 스트림 데이터 활용 서비스 아키텍처 설계

서비스 아키텍처 설계서

4차년도2028 ~ 2029.6

공간데이터큐브 서비스 활용성 지원 및 안정화

공간데이터큐브 활용서비스 확장 API

공간데이터큐브 정보 검색·처리 통합 테스트 및 개선

테스트 결과 보고서 및 S/W

공간데이터큐브 검색·처리 서비스 아키텍처 보완·개선

서비스 아키텍처 설계서

최종 성과물: 공간데이터큐브 기반 다기종 데이터베이스 활용 서비스 · 공간데이터큐브 정보 검색·처리 S/W

적용(연계) 대상 — 구성기술 2 공간데이터큐브 기반 융·복합 분석 및 지능화 기술 · 구성기술 3 첨단모빌리티 대상별 공간데이터큐브 기반 HCMI MAP 구축 및 실증

세부 연구과제

5개 기관이 나누어 맡습니다. 기관별 기술 소개와 1·2단계 목표, 대표 성과입니다.

1-1

공간데이터큐브 표준화 기술 개발

안양대학교 산학협력단Ⅱ-1 공간정보 저장·관리·활용 최적화를 위한 공간데이터큐브 표준화 기술 개발

기술 소개

3차원 공간정보를 일관된 구조로 저장·관리·활용하기 위한 표준 체계를 마련하고, 국내외 표준화 추진을 통해 디지털 국토와 첨단모빌리티 서비스의 상호운용 기반을 마련하는 기술

기술 내용 및 개념도

1공간데이터큐브 표준화 기술 개발

(1단계) 공간데이터큐브 모델 정의 및 표준화 기술 개발
(2단계) 공간데이터큐브 표준화 추진 및 표준 적용 활성화 방안 제시

기존 격자체계에서 공간정보 in 큐브를 거쳐 공간정보의 큐브화로 이어지는 과정과, 3차원 지리좌표계 기반 입체격자체계에서 공간데이터큐브 모델 정의·국내외 표준 개발로 이어지는 개념도

대표 성과 및 활용 분야

[국내 표준] 3차원 공간정보 기반 입체격자체계 시리즈 표준 개발(참조모델, 데이터 모델, 저장·관리 인터페이스, 가시화, 활용서비스)
[국제 표준] 공간데이터큐브 관련 국제표준 개발
공간데이터큐브 서비스 모델 사양서 및 표준 적용 가이드 개발
입체격자체계기반 공간데이터큐브 적용을 위한 정책제안서

1-1

멀티 모달 관련 기술개발 및 국제표준화

서울시립대학교Ⅱ-1 공간정보 저장·관리·활용 최적화를 위한 공간데이터큐브 표준화 기술 개발

기술 소개

공간데이터큐브 기술을 바탕으로 첨단모빌리티 상호 운용체계 기술을 개발하고, 개발된 기술을 국제표준화

기술 내용 및 개념도

2멀티 모달 관련 기술개발 및 국제표준화

(1단계) 멀티 모달 알고리즘 개발 및 내비게이션 기술개발
(2단계) 지상-공중 통합 내비게이션 연계 기술 개발 및 국제표준 개정

대표 성과 및 활용 분야

스마트시티의 첨단모빌리티 상호운용 체계 방법론 개발
공중-지상-실내-지하 연계 내비게이션 방법론 개발
[국제 표준] 첨단모빌리티 상호운용 관련 ISO 국제표준 개정 주도
[국제 표준] 멀티 모달 내비게이션 관련 국제표준 개발

1-2

공간데이터큐브화(자동격자화) 기술 – 공간데이터큐브 제작 기술 연구

가이아쓰리디㈜Ⅱ-2 2/3D 공간정보의 변환·가공·경량화 등 공간데이터큐브화(자동격자화) 기술 개발

기술 소개

공간적 맥락을 갖는(Geo-reference-able) 원시 데이터를 기계 및 AI 모델이 수용·활용 가능한 입체격자체계/공간데이터큐브로 변환하는 기술

기술 내용 및 개념도

1공간데이터큐브화(자동격자화) 기술 – 공간데이터큐브 제작 기술 연구

(1단계) 공간데이터큐브 저작도구 Voxelizer 프로토타입 제작
(2단계) 공간데이터큐브 저작도구 Voxelizer 고도화

공간데이터큐브화의 개념과 Points Cloud·2D(SHP)·DEM·3D Tiles 의 공간데이터큐브화 예시

대표 성과 및 활용 분야

이종·다종 원시데이터 기반의 통일된 공간데이터큐브(voxel) 데이터 생산 기술 확보
GeoAI 기반 디지털 트윈 구현에 필요한 AI 모델 학습/추론에 voxel 데이터 직접 활용 가능

1-3

공간데이터큐브 저장·관리 기술 개발

㈜씨엠월드Ⅱ-3 공간데이터큐브 저장·관리·검색·배포 효율화 및 고도화 기술 개발

기술 소개

입체격자체계 기반의 3차원 공간데이터 저장방안(원시, 기본, 응용 공간데이터큐브로 구분)을 제시하고, 공간데이터큐브 서비스에 필요한 다기종 데이터베이스, 활용 서비스를 위한 API 개발 및 DatacubeSDK 배포

기술 내용 및 개념도

1공간데이터큐브 저장·관리 기술 개발

(1단계) 공간데이터큐브 저장 관리 고도화 기술 개발
(2단계) 공간데이터큐브 교환 데이터 포맷 및 서비스 안정화 기술개발

원시·기본·응용 공간데이터큐브의 생성 흐름과 표준 포맷·교환 포맷으로 이어지는 저장·관리 구조도

대표 성과 및 활용 분야

연구단 활용을 위한 DatacubeSDK 배포 및 업데이트
공간데이터큐브 저장관리 기술과 관련해 기술 특허 출원 2건, 등록 1건 완료
대용량 공간데이터큐브의 효율적 저장 및 처리를 통한 3차원 기상정보, 재난안전, 시계열 예측분석 시뮬레이션

SDK 문서 보기

1-3

공간데이터큐브 검색 고도화 기술 개발

㈜에스지앤아이Ⅱ-3 공간데이터큐브 저장·관리·검색·배포 효율화 및 고도화 기술 개발

기술 소개

3차원 시공간 기반 공간데이터큐브 검색·처리 기술을 개발하고, 실시간 스트림 데이터와 연계하여 UAM·자율주행차 등 모빌리티 환경에서 활용 가능한 다차원 공간정보 검색·분석 기반을 구축한다.

기술 내용 및 개념도

2공간데이터큐브 검색 고도화 기술 개발

(1단계) 시공간·속성 기반 다차원 공간데이터큐브 검색·처리 프로토타입 개발
(2단계) 실시간 공간 센서 스트림데이터 공간데이터큐브 검색·처리 프로토타입 개발

시공간·속성 기반 검색·처리 프로토타입과 실시간 공간 센서 스트림데이터 검색·처리 프로토타입의 구성도

대표 성과 및 활용 분야

3차원 시공간정보 기반으로 공간데이터큐브와 연계한 모빌리티(UAM, 자율주행차)의 실시간 스트림 데이터를 직접 검색할 수 있는 기술을 상용화하고 모빌리티에 적용될 수 있는 기반 마련