선박 블록 생산에서의 증강현실 활용을 위한 가상 객체와 현물 간의 특징점 매칭에 관한 연구

초록

최근 조선 산업의 스마트 야드와 디지털 트윈 기술에 대한 관심이 증대됨에 따라, 3D CAD 모델을 활용하여 선박 블록 생산 공정의 효율성을 향상시키려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 조선소 현장에서는 2D 기반의 도면을 사용하여 선박 블록 생산이 진행되고 있으나, 작업자의 도면 해석 역량에 따른 오설치 및 재작업 발생은 납기 지연과 품질 저하의 핵심 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 3D CAD 모델의 정보를 실제 선박 블록에 중첩하여 시각화하는 증강현실 기술 도입이 요구되고 있다. 하지만 복잡한 조선소 환경으로 인해 증강현실 활용을 위한 가상 객체와 현물간 의 정합과 안정적인 특징점 추출에 대한 어려움이 있다. 기존 연구에서는 주로 플랜지 형상을 특징점으로 활용해왔으나, 이는 플랜지가 없는 선박 블록 생산 공정에는 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 3D CAD 모델과 이미지의 기하학적 특성을 활용한 특징점을 매칭하는 방법론을 제안하였다. 본 연구에서는 3D CAD 모델과 현장 이미지에서 추출할 수 있는 정보를 분석하여 특징점을 추출하고, 이미지 프로세싱과 기하학적 특성을 활용한 하이브리드 기법을 통해 특징점을 매칭하는 방안을 모색하였다. 마지막으로, 제안한 특징점 추출 방식에 대한 정량적 평가를 수 행함으로써 향후 조선소에서 증강현실을 활용한 정합을 위한 기초 연구로서의 유효성을 검증하였다.