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디지털 복원기술, 사라지는 역사에 생기를 불어넣다!

2014. 11. 14. 13:57

 

안녕하세요. LG CNS 대학생 기자단 박홍근입니다.

영화 ‘냉정과 열정 사이’를 보신 적 있나요? 냉정과 열정 사이는 피렌체 두오모를 배경으로 한 영화인데요. 예술의 고장인 피렌체는 미술 관련 학문은 물론, 오래된 미술을 복원하는 고미술품 복원학이 발달한 도시로, 영화 속 남자 주인공 준세이는 고미술품 복원학을 공부하기 위해 피렌체로 떠났죠. 


고미술품 복원 작업의 역사는 중세시대에 시작된 아주 오래된 학문입니다. 초기 단순히 그림 위에 물감을 덧칠하거나 먼지를 닦아내는 수준에 지나지 않았던 고미술품 복원 작업은 보존성을 높이는 화학약품을 첨가하는 방식으로 발전하였고, 근래에는 IT 기술이 접목되기 시작했습니다. 이른바 ‘디지털 복원’이 시행되는 것입니다. 3D 기술, 컴퓨터 그래픽을 통해 그림뿐 아니라 조각, 건축물, 심지어 도시 전체를 복원하기도 하는데요. 오늘은 IT 기술로 문화유산을 재창조하는 디지털 복원에 대해 알아보겠습니다.

 

디지털 복원의 정확한 의미부터 살펴보는 것이 좋을 것 같은데요. 디지털 복원은 역사 공간에 존재했던 유형의 문화재와 인간의 기억 속에 존재하는 무형의 문화재를 컴퓨터 그래픽, 가상현실, 문화기술 등의 디지털 미디어 기술을 활용해 문화유산의 본 모습대로 복원해내는 작업을 의미합니다. 즉, 첨단 IT 기술이 역사와 고고학을 만나 컴퓨터 상에 예술 작품을 복원하는 문화기술(Culture Technology)인 것입니다. 디지털 복원은 문화재의 상태에 따라 크게 세 가지로 분류할 수 있습니다.


1) 현존하는 문화재 복원 작업

문화재 복원의 가장 일반적인 유형은 현존하는 문화재를 복원하는 것입니다. 불국사, 석굴암과 같이 현재까지 원래의 상태를 유지하고 있는 문화재를 보존하기 위한 작업이죠. 현재 온전한 상태를 유지하고 있는 문화재라도 천재지변이나 사고가 발생하여 급작스럽게 훼손될 수 있는데요. 그래서 문화재를 디지털화하여 사고가 발생했을 때 문화재를 복구하는 자료로 사용하는 것입니다. 또한, 일반에게 공개하기 어려운 문화재를 디지털화하여 관광 목적으로 사용하기도 합니다.


이처럼 현존하는 문화재의 복원작업은 디지털화가 주된 목적이 되는데요. 이때 사용되는 기술이 3D 스캐닝입니다. 3D 스캐닝은 문화재를 3차원으로 스캔하여 컴퓨터에 옮기는 기술입니다. 3D 스캐너는 카메라와 비슷한 방식으로 촬영되지만 일반 카메라가 2차원 평면을 나타내는 것에 비해, 물체와의 거리를 측정하기 때문에 높이를 표현할 수 있죠. 


디지털 복원에 주로 사용되는 3D 스캔 방식은 레이저 스캐닝으로, 특정 물체에 레이저를 발사해 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 측정하는 것입니다. 현재의 기술은 1mm 이내의 오차를 보이는데요. 그래서 3D 스캐닝 기술 후 HD 파노라마 사진기로 찍은 사진으로 표면을 바로잡음으로써 3D 스캐닝의 완성도를 높이고 있습니다.

<석굴암 3D 스캐닝 촬영(출처: geomagic 3D Scanning)>


2) 사라진 문화재의 복원 작업

디지털 복원은 완전히 형체를 잃어버린 문화재 복원에도 활용되는데요. 직접 제작에 큰 비용이 들 경우에도 디지털 복원은 가장 효율적인 방식입니다. 특히 소멸된 문화재는 역사자료를 기준으로 만들어지는 만큼 이후에 발견되는 새로운 역사자료에 따라 언제든지 그 모양이 변할 수 있죠. 따라서 그에 따라 수정이 가능하다는 것이 디지털 복원이 가진 큰 장점입니다.


국내에서는 신라 시대의 문화재인 황룡사 9층 목탑의 디지털 복원이 대표적입니다. 황룡사 9층 목탑은 그 높이만 225자(80m) 이르는 초대형 목탑으로, 고려 시대 몽골의 침략으로 주춧돌을 제외하고 완전히 소실되었습니다. 이를 복원하기 위해 현재 남아 있는 주춧돌과 역사 자료 고증을 통해 3D 모형화 작업을 진행했습니다.

 <황룡사 9층목탑 복원사진 (출처: 경주시청)>


디지털 복원 작업은 문화재뿐 아니라 과거의 도시를 복원하는 데도 활용되고 있는데요. 국내에서는 부여 사비성 복원 작업을 진행한 사례가 있으며, 세계적으로는 로마 복원 프로젝트인 로마의 재탄생(Rome Reborn)이 대표적입니다. 이 프로젝트는 레이저 스캔과 고고학자들의 협업을 통해 21㎞ 길이의 성벽으로 둘러싸인 로마시 전체를 재현하였는데요. 200만 달러의 예산을 들여 10년에 걸쳐 진행한 초대형 프로젝트 중 하나입니다. 이러한 대도시 복원은 역사 속에서 이미 사라진 문화유산을 인문학과 자연과학, IT 기술의 융합 작업으로 복원하는 의미있는 작업이라 할 수 있습니다.

<디지털 복원으로 재탄생한 백제 사비성(좌)과 로마(우) – (출처: 한국콘텐츠진흥원, Rome reborn project)>


3) 일부만 소실된 문화재의 복원작업

디지털 복원의 마지막 유형은 일부만 소실된 문화재의 복원 작업입니다. 이때는 문화재의 원형을 찾기 위해 디지털 복원 과정을 거치는데, 역사자료는 소실된 부분을 복원하는 기본 자료로 활용됩니다. 일부라도 원래 형체가 있는 만큼 완전히 소실된 문화재보다 작업이 수월한 편이지만 이러한 복원 작업 역시 3D 스캐닝과 3D 모델링을 기반으로 하는 작업입니다. 현재 남아 있는 문화재를 3D 스캐닝으로 디지털화한 뒤 유실된 부분을 모델링하여 완성해 나가는 것이죠. 또한, 유실된 부분을 복원하기 위해 내부 구조를 알아야 할 경우가 있는데요. 이때는 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 통해 문화재의 훼손 없이 내부를 확인합니다. 

<숭례문에서 출토된 담뱃대의 다양한 단층 촬영(CT) 모습 (출처: 문화재보존과학센터)>

 

디지털 복원이 활발해지면서 최근에는 디지털 박물관이라는 새로운 개념이 생기고 있습니다. 문화유산이나 다양한 예술 작품을 디지털화하여 직접 미술관이나 박물관에 방문하지 않고도 집에서도 관람할 수 있는 것입니다. 대표적인 예가 ‘구글 아트 프로젝트’인데요. 구글은 전 세계 100여 개 박물관에서 3만여 점이 넘는 작품을 디지털화하여 언제든지 감상할 수 있게 만들었습니다.


● 디지털 박물관 자세히 알아보기: http://blog.lgcns.com/577


국내 포털에서는 지도 서비스를 결합, 사진을 통해 2차원적인 디지털 박물관 서비스를 실시하고 있는데요. 네이버는 ‘네이버 뮤지엄 뷰’ 서비스를 통해 전국의 주요 박물관 내부를 촬영해 제공하고 있으며, 다음은 다음 지도의 ‘문화유산 서비스’로 문화재의 외관을 살펴볼 수 있도록 합니다.

  <다음지도 문화유산 서비스(상)와 네이버 뮤지엄 뷰(하)>


초기 디지털 복원의 주된 목적은 문화재를 보존하고 복원하는 것이었습니다. 최근에는 이러한 시류에도 변화가 일고 있는데요. 바로 디지털 복원이 관광분야에 활용되는 것입니다. 예를 들어, 우리 문화재인 석굴암을 미국에 있는 박물관에서 디지털로 보여주거나, 로마의 콜로세움을 우리나라의 박물관에서 관람할 수 있도록 하는 것이죠. 


이러한 작업에서 가장 중요한 것은 디스플레이 기술인데요. 현재까지 디지털화된 문화재는 대부분 모니터 화면이나 혹은 프로젝터를 통해 표현이 가능합니다. 따라서 실제로 보는 것에 비해 현실감이 떨어질 수 밖에 없습니다. 결국, 모니터 속에서 볼 수 있는 디지털 문화재를 밖으로 끌어낼 수 있는 기술이 필요한데요. 이를 위한 대표적인 기술이 증강현실과 홀로그램 기술입니다.


● 현실이란 도화지에 가상의 색을 입힌다! 증강현실 (2편): http://blog.lgcns.com/603


즉, IT를 통해 가능한 일이죠. 어쩌면 발전하고 있는 IT 기술의 새로운 역할은 인문학과의 융합을 통해 그 가능성을 확장하는 것일지도 모르겠는데요. 디지털 복원을 통해 다시 태어난 수많은 문화유산을 눈앞에서 만나 볼 날을 기대합니다.





Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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