고속도로 공사에 드론 측량 기술을 접목한 실제 사례

 

1. 도로 건설 현장에서 드론 측량이 주목받는 이유

도로 건설 현장은 광범위한 지형을 대상으로 공사 진행이 이뤄지는 만큼, 정밀한 지형 분석과 지속적인 현황 모니터링이 핵심입니다. 특히 고속도로와 같은 대규모 기반시설 건설은 수백 미터의 고저차, 절토와 성토 구간, 굴착 및 구조물 배치가 동시다발적으로 이뤄지기 때문에, 공정 시작 전과 중간 단계에서의 정확한 측량 데이터 확보는 전체 프로젝트의 성공 여부를 좌우합니다.

 

기존에는 토탈스테이션, GPS 리시버, 수동 광파기 등을 활용한 인력 중심의 측량 방식이 사용되어 왔지만, 이 방식은 시간이 오래 걸리고 넓은 범위를 단기간에 커버하기 어렵다는 문제가 있었습니다.

 

이에 따라 최근 국내외 도로공사 현장에서는 드론 기반의 항공 측량 기술이 빠르게 도입되고 있습니다. 드론은 고해상도 카메라와 GPS RTK 시스템을 기반으로 빠르게 현장을 촬영하고, 이를 통해 수백만 개의 3D 포인트 클라우드를 생성함으로써 기존 대비 훨씬 정밀하고 빠른 측량 결과를 제공하고 있습니다.

 

이러한 기술 도입은 단순한 시간 단축을 넘어, 공사 설계, 진척도 관리, 절토 성토량 산정, 구조물 배치 검토 등 다양한 건설 관리 요소와 직접 연결되어 현장 전체의 스마트화를 가능하게 만듭니다.

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2. 드론 측량의 기술 구성과 공사 현장에서의 활용 방식

드론 측량은 크게 세 단계로 구성됩니다.

첫째, 사전 비행 계획 수립입니다. 측량 대상 지역의 면적, 지형, 비행 경로, 고도, 겹침률 등을 기반으로 드론의 자동 비행 루트를 설계합니다.

둘째, 실제 비행을 통한 데이터 수집 단계입니다. RTK 기능이 탑재된 드론이 정해진 루트를 따라 비행하면서 고정밀 항공 사진을 촬영하며, GNSS 기준국과 연동하여 수 cm 단위의 위치 오차로 데이터를 확보합니다.

셋째, 수집된 영상 데이터를 특수 소프트웨어를 통해 정사 영상(Orthomosaic), 3D 메쉬 모델, DSM/DTM 등의 측량 결과물로 가공하게 됩니다.

 

이렇게 생성된 데이터는 AutoCAD Civil 3D, BIM 모델링 프로그램, GIS 소프트웨어 등에 연동되어 공사 설계도에 직접 적용될 수 있으며, 절토량 계산, 구조물 설치 위치 검토, 안전 계획 수립 등 실무 영역에서 활용도가 매우 높습니다.

 

특히 중간 점검 시, 드론 측량을 통해 실제 공정 진척도를 수치화하고 설계값과 비교하는 기능은 시공사와 발주처 양측의 품질 관리 기준을 획기적으로 향상시키고 있습니다.

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3. 고속도로 공사에 드론 측량을 적용한 실제 사례

국내에서도 드론 측량이 실질적으로 고속도로 건설 현장에 적용된 사례가 다수 존재합니다. 대표적인 사례로는 한국도로공사가 시행한 '고속국도 제400호선 평택~익산 구간 확장공사'를 들 수 있습니다. 해당 구간은 총 연장 약 100km 이상에 달하는 대형 프로젝트로, 넓은 구간에 걸쳐 절토·성토 공정이 반복되는 구조였습니다.

 

도로공사와 협력한 시공사들은 초기 측량과 중간 공정 확인을 위해 RTK 드론과 3D 모델링 소프트웨어를 활용한 항공 측량 시스템을 도입했습니다. 기존 방식으로는 약 12주가 소요되던 측량 작업이 드론을 통해 단 23일 내에 완료되었고, 절토 및 성토량 산정 시 오차 범위도 기존보다 대폭 축소되어 비용 예측과 자재 수급 계획이 훨씬 정교해졌습니다.

 

또 다른 사례는 충청권을 관통하는 고속도로 터널 공사 현장에서의 활용입니다. 해당 터널 구간은 입구와 출구가 높은 고도차를 갖고 있어 정밀한 레벨 분석이 요구되었고, 지형 자체가 험준해 사람이 직접 진입해 측량하기 어려운 구조였습니다.

 

드론 측량을 통해 터널 주변 절개면의 경사도와 고저차를 수치화하고, 그에 따른 붕괴 방지 구조물 설계가 정확하게 조정되면서, 이후 시공 과정에서의 안전사고 가능성이 현저히 줄었다는 평가를 받았습니다.

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4. 향후 고속도로 건설 현장에 드론이 미칠 영향

드론 측량 기술은 단순히 시간을 단축하는 기술이 아니라, 도로 건설 전 과정의 품질과 효율을 근본적으로 변화시키는 핵심 도구가 되고 있습니다.

 

특히 고속도로는 일반 도로에 비해 정밀한 곡선 설계, 완만한 경사도, 교량·터널 등 복합 구조물의 설계와 시공이 동시에 요구되는 프로젝트이기 때문에, 드론으로부터 제공되는 고밀도 데이터는 매우 중요한 가치를 갖습니다.

 

앞으로는 드론 측량이 단독으로 끝나는 것이 아니라, BIM 설계 시스템, 디지털 트윈 기술, 시공관리 플랫폼과 실시간으로 연동되어, 공정 전반의 데이터 흐름을 자동화할 수 있을 것으로 예상됩니다.

 

예를 들어, 드론이 매일 비행하며 현장 상황을 스캔하고, 이 데이터를 기반으로 작업 진행률이 자동으로 업데이트되며, 일정 지연 또는 시공오차가 발생한 구간은 자동 알림을 통해 관리자에게 전달되는 방식의 관리 체계가 현실화되고 있습니다.

 

또한 자율 비행 드론 + 자동 충전 스테이션이 결합되면, 도로공사 전용 드론이 하루 두 번 자동 순찰을 돌고, 그 결과가 건설사와 발주처 클라우드 시스템에 공유되는 수준까지 가능해집니다. 이는 향후 고속도로 건설뿐만 아니라 유지관리, 노후 포장 점검, 구조물 균열 감지 등에서도 드론이 도로 인프라 관리의 중심 역할을 수행할 수 있음을 시사합니다.