CULTURAL HERITAGE

고분 속에 숨겨진 비밀, 3차원 스캐닝 기술로 풀다

역사 속으로

실제 현장에 가지 않고 고분 내 유물에 손상을 입히지 않으면서 고분에 관한 모든 정보를 분석하기 위해 연구자들은 유골 4구를 비롯한 고분 전체를 높은 정확도와 정밀성을 가진 풀 3D 데이터로 만들 방법을 찾아야 했다.

Uncovering the mysteries of a 1500-year-old Korean tomb

또한 연구팀은 고분 분석을 위해 모든 데이터를 한데 모아놓은 마스터 파일을 필요로 했기 때문에, 동시에 엄청난 양의 데이터 작업을 해야 하는 것 역시 3D 데이터를 만드는 과정을 더욱 까다롭게 만들었다. 마침내 연구자들은 고분에서 발견된 유해를 본떠 실물 모형을 만들기로 계획했고, 데이터들을 분리하고 합성수지 모형을 만들 수 있도록 분리된 데이터들을 최적화하는 유연한 솔루션이 필요하게 되었다.

3차원 스캐닝 기술의 힘

국립가야문화재연구소의 연구팀은 우선 원거리 실외 스캐너인 RIEGL LMS-Z390i를 사용해서 고분의 전체 형태를 스캔했다. 그리고 유해를 분석하기 위해서 근접, 고정밀도 스캐너인 Konica Minolta 사의 VIVID 910i로 유골을 스캔했다. 두 3차원 스캐너들은 연구팀이 필요로 하는 공간 정보나 상세한 3차원 데이터를 모두 추출해냈지만, 이 두 프로세스로 얻어진 데이터는 무려 3.7 기가 바이트나 되었다.

From real to virtual using 3D scanning and Rapidform software

연구팀은 Rapidform XOV가 상대적으로 컴퓨터에 적은 양의 부담을 주면서 방대한 양의 스캔 데이터를 다룰 수 있는 유일한 소프트웨어라는 결론을 내렸다. 또한 Rapidform XOV는 간단하고 세련된 얼라인, 머지 및 이미지 질이나 해상도에 손상 없이 스캔 데이터의 크기를 줄일 수 있는 기능 툴을 제공한다. 연구팀은 심지어 데이터들을 모두 3차원 좌표계에서 결합시켜 고분 내 유골의 3차원 가상 모델을 정확하게 만들 수 있었다.

비밀의 세부적인 발견

국립가야문화재연구소의 연구원들은 Rapidform XOV를 통해 처리한 3차원 스캔 데이터를 가지고 여러 의미 있는 연구 결과를 도출해낼 수 있었다. 스캔 데이터 처리가 끝난 이후에는 처리된 데이터를 분석하고, 고분 내 4구의 유골의 부피, 길이 등을 측정하고 해부학적 구조를 파악하는 데에 Rapidform XOV를 사용했다. 3차원 데이터를 사용한 분석과 방사성 탄소를 이용한 연대추정법, 미토콘드리아 DNA 염기서열결정법 등 다른 기술들을 이용해, 연구팀은 묻혀있던 사람들의 키, 몸무게, 나이, 유전적 특징, 식습관 등 모든 종류의 정보를 알아낼 수 있었다. 심지어 법의학적인 분석도 할 수 있었는데, 고분 내의 유골들은 독이나 질식에 의해 살해당한 것으로 결론지어졌다. 더욱이 연구팀은 지배층 계급의 사람이 죽었을 때 살아있는 신하나 종을 같이 묻는 장례인 순장의 증거도 발견할 수 있었다.

앞으로의 과제

마침내, 국립가야문화재연구소의 연구팀은 Rapidform XOR 과 Rapidform XOV를 사용해 실제 3차원 모델을 만들 3차원 스캔 데이터를 가공하였다. 이 모델은 앞으로의 연구에 용이하고 실제 인체 특성과 맞도록 108개의 서로 다른 합성 수지를 사용해 만들어졌다. 2009년에 연구팀은 사망 원인, 신체 질환, 운동 능력 등을 계속 조사해나갈 계획을 가지고 있으며, 최첨단 과학기술을 사용해 합성 수지 골격에 인공 근육과 피부를 붙인 인체 모델을 만들 계획도 가지고 있다. 국립가야문화재연구소의 연구팀원들의 노력은 3차원 스캐닝과 Rapidform의 기술력으로 더욱 빛을 발할 수 있게 되었다.