2020년 10월 8일 가이아쓰리디(주) 주최로 개최된 [ICT/BIM/Digital Twin을 활용한 스마트 환경영향평가 웨비나]에서 발표한 자료입니다. 환경부의 [ICT기반 환경영향평가 기술개발사업]의 일환으로 연구 중인 [환경영향평가 의사결정지원 시공간 표출기술] 연구를 개략적으로 소개했습니다. [ICT/BIM/Digital Twin을 활용한 스마트 환경영향평가 웨비나]의 전체 프로그램과 자료는 https://gaia3d.com/?p=4251에서 확인할 수 있습니다.

1. <ICT/BIM/Digital Twin을 활용한 스마트 환경영향평가 웨비나>

3. - 3 -
사업 목적 개발사업이 미치는 환경영향을 3D 시각화하여 객관적이고 표준화된 평
가가 가능하도록 ICT 융합기술 기반의 환경영향 예측·평가 및 의사결정
지원 기술개발
사업 기간
주요 내용
2020년 ~ 2024년(총 5년)
중점분야 기술개발 주요내용
ICT기반 환경영향평가
의사결정 지원기술
축적된 환경영향평가 정보와 21개 매체별 환경 데이터를 수집·분석하여
개발 사업의 환경영향 예측·평가를 고도화 할 수 있는 기술 개발

4. - 4 -
기술개발 로드맵

5. - 5 -
01
환경영향평가 매체별
데이터화 및 환경영향평가
분석 기술 개발
02
01 각 매체별 표준화된 데이터 체계 구축
02 구축 데이터를 활용한 환경영향
분석/예측 기술개발
03 환경영향평가 의사결정 검토지원
기술개발 과제와 연계한 데이터 구축
환경영향평가 6개 분야 21개 항목
대기환경
수환경
토지환경
자연생태환경
생활환경
사회〮경제환경
기상 대기질 악취
수질 수리〮수문 지하수 해양
토지이용 위락〮경관 일조장해 토양 지형〮지질
동〮식물
폐기물 소음〮진동 위생〮공중보건 전파장애
인구〮주거
온실가스
자연환경자산
산업
GIS기반 환경영향분석 기술 GIS, BIM기반
소음, 대기,경관 등 실시간형 환경영향
시뮬레이션 기술
각 통합별 과제 수행을 위한 DATA 국제표준화
02
환경영향평가 통합
의사결정검토 지원모델
개발 03
환경영향평가 의사결정
검토지원모델 결과 시공간
표출 기술개발
01 환경영향평가 검토 의사결정 알고리즘
개발 및 환경영향 예측 툴 개발
03 환경영향평가 검토 의사결정 알고리즘
을 활용한 사업적용 및 평가 검증
02 인공지능 기반 환경영향평가 의사결정
지원 모델 개발
소음·진동
토양
대기질
동·식물상
지형·지질
해양환경
Assessment Algorithm
소음·진동
토양 대기질
동·식물상
해양환경
01 환경영향평가 검토 지원모델의
시각화
03 환경영향평가 검토 지원모델 결과
시·공간 가시화 프로그램 검증
02 BIM설계프로세스 반영
모바일 기술활용

6. - 6 -
의사결정 지원
예측 모델
환경영향
예측 툴
공간분석/공간통계
의사결정 지원
알고리즘
사업자/시민용 시스템검토/협의자용 시스템
데이터 공개시스템 공개
환경영향평가 의사결정 시공간 표출시스템
활용/공개
매체별 데이터
자동 수집 및 정제
의사결정 지원모델 플랫폼데이터 및 환경영향 분석 플랫폼
매체별
데이터 디렉토리
AI/빅데이터
환경영향
예측/분석
환경영향평가데이터/분석플랫폼
환경영향평가 가시화 플랫폼
알고리즘 연계
인터페이스
데이터 연계
인터페이스
① 통합1과제 ② 통합2과제
③ 통합3과제
Easy Finger
시뮬레이션 기술
BIM/GIS
통합 가시화 기술
데이터/알고리즘
가시화 기술
AR/VR 연계

8. - 8 -
원문과 도서 중심의 영향평가 정보 제공
전문가가 아니면 이해하기 어려운 정보
실시간 시뮬레이션 불가
변화하는 ICT 환경 대비 미비
매체별 동적인 시각화를 통해 정보 제공
지도, 3차원, 그래픽을 중심으로 일반 시
민도 이해하기 쉬운 정보 제공
웹, 모바일을 통해 이해당사자나 시민이
영향평가 전 과정을 모니터링
사용자가 직접 실시간으로 각종 시뮬레
이션 수행하고 그 결과 표출
통합된 플랫폼을 통해 이해당사자간 소
통 증진
AI, BIM, Digital Twin 등 변화하는 ICT
환경 대비 및 수용
현재 향후
영향평가 과정에 시민 참여의 어려움
이해당사자간 소통 체계 미흡
환경영향평가
의사결정지원
시공간 표출시스템

9. - 9 -
연구 목표
• 최종목표: 환경영향평가 의사결정 검토지원 결과 시공간 표출도구 개발
- 환경영향평가 의사결정 검토지원모델의 시각화
- 환경영향평가 의사결정 검토지원모델 결과 시공간 가시화 프로그램 검증

11. - 11 -

12. - 12 -
2020
기초 설계 및
요소기술 개발
2021
기본 설계 및
구동가능한 프로토타입
구현
2022
시스템 본격 개발 및
요소기술 고도화
2023
개발 기술 범위 확대 및
요소기술 실증
2024
실증화 및
시스템 검증

13. - 13 -
• 매체별 데이터 항목 특성 파악
• 데이터 인터페이스 표준화 방안 도출
• 매체별 의사결정 알고리즘 특성 파악
• 매체별 의사결정 알고리즘 연계 인터페이스
설계
• 환경영향평가 가시화 플랫폼 현황 분석 및
기초 설계
• 관련 인터페이스 기술 설계
• BIM과 환경 GIS 연동화 요소 기술 분석 및
설계
• BIM과 환경 GIS 통합 가시화 요소 기술 개
발
BIM/CAD
Format
IFC CityGML
활용
서비스

14. - 14 -
• 매체별 데이터 인터페이스 표준 기술 구현
• 환경영향평가 관련 알고리즘 및 모델링 인터페이스 표준 기술 구현
• 환경영향평가 가시화 플랫폼 현황 분석 및 기본 설계
✓ 대쉬보드, 인포그라픽스 등 데이터나 매체의 특성을 반영한 시각화 방안 연구
✓ 데이터별 특성을 반영한 최적의 시공간 가시화 방안 마련(매체 데이터 위주)
✓ 매체별 특성을 반영한 최적의 시공간 가시화 방안 마련(매체 알고리즘 위주)
✓ 사업별 특성을 반영한 최적의 시공간 가시화 방안 마련(사업 특성 위주)
• BIM과 환경 GIS 연동화 요소 기술 개발(계속)
• BIM과 환경 GIS 통합 가시화 기술 개발(계속)
• 이해당사자 중 사업자용 지원시스템 시범 개발
• 환경영향평가 2개 매체 시범 평가에 필요한 시각화 시스템 프로토타입 개발

15. - 15 -
• 환경영향평가 검토에 필요한 데이터 및 알고리
즘 연계 고도화
• BIM과 환경 GIS 통합 데이터 및 가시화 플랫폼
개발
✓ 사업별·매체별 특성에 따른 영향예측
결과, 저감 방안 등의 표출 방식 결정
및 개발
✓ 매체별 특성을 반영한 3차원 가시화
기능 식별 및 개발
✓ 통합적 자료 및 가시화 플랫폼 개발
✓ 가시화 기능 고도화 및 알고리즘 개선
• 국민용 지원시스템 개발을 위한 Easy Finger
원천 기술 개발
• 이해당사자 중 사업자용 지원시스템 개발 확대

16. - 16 -
사면 절토와 터널링에 따라 경관은 어떻게 바뀌나?
소음원 이동에 따라 소음이 어떻게 바뀌지?
건축물 층수가 바뀌면 일조량과 소음은?
건물 배치에 따라 바람길은 어떻게 바뀌지?
사용자 참여 시나리오(사례)
노선 변경에 따라 소음, 대기질은 어떻게 바뀔까?
다른 각도에서 경관 시뮬레이션을 할 수 없을까?
공법에 따라 비산먼지가 어떻게 바뀌는가?

17. - 17 -
• 국민용 지원시스템 개발을 위한 Easy Finger 기술 고도화
• BIM과 환경 GIS 통합 데이터 및 가시화 플랫폼 고도화
✓ 객체 위주 가시화 뿐만 아니라 현상 정보(바람길, 악취, 날씨 등) 가시화
✓ 매체별 특성을 반영한 신규 가시화 기능 개발 및 탑재
✓ 의사결정 검토 알고리즘 구현을 위한 가시화 플랫폼 설계 및 구현
✓ VR 연계 고도화
• 이해당사자 지원시스템 공통 기능 개발 확대
• 사업자용 지원시스템 개발 고도화
• 검토자용 지원시스템 개발 고도화
• 국민용 지원시스템 개발 고도화 등
• 요소 기술 실증 적용 및 검증 준비

18. - 18 -
• BIM과 환경 GIS 통합 데이터 및 가시
화 플랫폼 실증
• 국민용 지원시스템 개발을 위한 Easy
Finger 기술 실증
• 환경영향평가 통합 가시화 의사결정
지원시스템 실증화
• 이해당사자 지원시스템 공통 기능
실증
✓ 검토자, 협의자용 시스템
✓ 국민용 지원시스템
✓ 사업자용 지원시스템 등

19. - 19 -
2차년도 3차년도 4차년도 5차년도
데이터
및
알고리즘
가시화
플랫폼
데이터 인터페이스 표준 기술 구현
알고리즘 인터페이스 표준 기술 구현
사업유형별 스코핑 서비스
사업자용 지원시스템 시범 개발
BIM 정보 입력 및 관리 기술 개발
가시화 플랫폼 기본 설계
프로토타입 사용자 인터페이스 구현
BIM/GIS 연동/가시화 기술 개발(계속)
가시화 플랫폼 프로토타입 개발
연계 대상 데이터, 알고리즘 추가 및 수정
데이터 및 알고리즘 구현 고도화
사업자용 지원시스템 개발 확대
검토자용, 국민용, 협의자용 개발 착수
대국민 서비스를 위한 시공간 표출 기술
가시화 플랫폼 본격 개발
영향예측결과, 저감방안 등의 표출 구현
매체 특성을 반영한 3차원 가시화 구현
데이터, 알고리즘 인터페이스 수정 구현
이해당사자 지원시스템 개발 확대
유사사업 환경 유형 분석 개발
가시화 플랫폼 고도화
현상정보 가시화
Easy Finger 원천 기술 개발
VR 연계 고도화
시험
검증
대국민 Easy Finger 시범 적용
데이터, 알고리즘 인터페이스 수정 구현
이해당사자 지원시스템 실증
가시화 플랫폼 실증
BIM/GIS 기술 실증
시범적용 대상사업 테스트
알고리즘 2종 BIM/GIS 통합 가시화 적용
의사결정
지원
시스템
가시화 플랫폼 시범 테스트
Easy Finger 시범 적용
5차년도 실증 및 검증 준비
실증 사업 선정 및 적용 방법 설계
시범적용 대상사업 실증
유사사업 분석 서비스 검증 및 테스트
구동가능한 프로토타입 개발 시스템 및 요소 기술 본격 구현 구현 범위 확대 및 요소 기술 실증 시스템 실증화 및 검증
사업자용 시스템 고도화
타 이해당사자용 시스템 개발 확대
1차년도
데이터 특성 파악 및 인터페이스 설계
알고리즘 특성 파악 및 인터페이스 설계
기초 설계 및 요소 기술 개발
가시화 플랫폼 현황 분석 및 기초 설계
BIM/GIS 연동/가시화 기술 분석 및 설계
이해당사자 의사결정 지원시스템 설계
가시화 요소 기술 개발 착수
VR 인터페이스 기술 설계 VR 연계 가시화 인터페이스 개발 Easy Finger 기술 고도화
Easy Finger 기술 실증

20. - 20 -
• 가이아쓰리디(총괄): 디지털트윈
전문 기업으로 BIM/GIS 통합 가시
화 플랫폼, Easy Finger 기능, 표준
데이터/알고리즘 인터페이스 등
핵심 기술 담당
• 이쓰리(협동): 환경IT분야 전문 기
업으로 가시화 플랫폼을 활용해
이해당사자 맞춤형 시공간 표출
활용 시스템 등 실제 사용자 시스
템 개발
전문성
있는 연구 조직
• 오픈 소스로 개발하고 성과물을 오픈
소스로 공개
• 오픈소스로 개발함으로써 특정 회사
나 기술에 대한 종속성 극복
• 소스코드를 공개함으로써 본 시스템
의 지속성 확보
• 공공성 강한 본 과제의 성격 반영
오픈 소스
개발 전략
• 통합1,2과제 성과물과 연계, 활용을
위해 국제 표준 중심 개발
• OGC, BuildingSmart, ISO 등의 관련
국제 표준 준수
• 본 과업의 성과물을 베스트 프랙티
스(Best Practice)화하여 표준으로 자
리매김하는 전략
• 표준을 통한 국제적 협력 증진
표준 기반
개발 전략

22. - 22 -
향후 Digital EIA 시스템으로 발전
• 도서와 문헌 중심 -> 체험과 그래픽 위주 시스템
• Easy Finger를 활용한 실시간 시뮬레이션 제공
• 환경영향평가 관련 데이터 및 알고리즘의 통합 제공
연계 및 활용을 통한 빠른 환경영향평가 수행
• 이해당사자와 주민 참여 활성화
• 투명한 데이터, 절차와 과정을 통해 환경영향평가의
신뢰성과 공정성 제고
스마트시티, 디지털트윈 플랫폼 기술로 활용
• 실시간 시뮬레이션 기술은 각종 도시관리에서도 공통적
으로 요구되는 핵심 기술 중 하나
• 3차원 시뮬레이션, 건설/토목 공정관리, 디지털트윈, 스
마트시티 등의 사업에서 본 개발 기술 활용
• 연구 성과물을 재가공하여 중앙정부, 지자체, 공공기관,
대규모 건설/토목 업체에서 필요로 하는 솔루션화
• 기존의 단순 가시화를 넘어 다종다기한 데이터 및 알고
리즘을 실시간으로 활용하며 객체와 현상 정보를 표출

23. - 23 -
기술적
측면
경제,
사회적
측면
환경적
측면
▪ Easy Finger 등의 실시간 시뮬레이션 선도 기술 개발
▪ 별도의 SW 없이 웹 상에서 2D/3D 및 BIM 정보 가시화
▪ 다종다기한 환경정보와 관련 정보 통합 표출 및 가시화
▪ 개방형 시스템으로 다양한 환경영향평가 관련 기술 확산
▪ 개발에 따른 환경 영향 범위를 정확히 파악
▪ 신속한 의사결정을 통해 저감방안 시행 근거 마련
▪ 개별 인자 중심에서 벗어나 통합적 환경영향 대책 수립
▪ 라이선스 및 유지 보수 비용 대폭 절감
▪ 환경영향평가 관련 신산업 생태계 창출
▪ 환경영향평가 제도의 신뢰성과 공정성 제고
선도 기술 개발
기술 자립성 달성
관련 기술 확산
의존성 탈피
비용 절감
신산업 생태계 창출
과학적 환경 영향 분석
신속한 의사 결정
통합적 대책 수립
▪ 오픈소스를 활용함으로써 외산 SW에 대한 의존성 탈피

25. - 25 -

26. - 26 -
➔ 데이터 계층, 비즈니스 계층, 어플리케이션 계층의 조합을 통해 다양한 서비스 제공
EIA 지원시스템 서비스 개념도
사업분야
데이터 계층 비즈니스/프로세싱 계층 어플리케이션 계층
OGC/ISO 국제 표준 포맷, 인터페이스
지형/지적
지물/시설물
행정/통계
산림/농업
시민 참여 정보
환경/대기
기상/기후
소음/진동
IoT/센서
시각화
공간 통계
데이터
관리
포맷/좌표계
변환
공간 연산
모델링
시뮬레이션
추가 모듈
생태
환경
대기
환경
생활
환경
사회
경제
동식물상
가시화 계층(서비스)

27. - 27 -
환경영향평가데이터/분석플랫폼
환경평가데이터
저장소
대기환경 수환경 소음진동 위생공중보건
지형지질 친환경적자원순환 토양환경
해양환경동식물상 인구주거 토지이용
OGC - Open Standard Architecture (Web 기반)
WMS
GeoTools GeoAPI JTS JAI
벡터 분석 래스터 분석 공간통계 분석 환경영향평가분석
WFS WCS WPS
환경영향평가
분석서버
분야별 데이터 연계
환경영향평가 의사결정 검토지원모델 결과 시·공간 표출(통합 3과제)

28. - 28 -
환경영향평가 토지환경 토지환경수환경자연생태환경
1차
세분화
지형ᆞ지질토양토지이용 대상지 분석 ….
2차
세분화
Geometry를
커버리지로변환
DEM Extraction
평균고도 계산
정지량(토공량)
산출
통계(절토,성토면적)
정보 생성
….
Atomic
Process
WPS WPS
Grid Coverage 분석Geometry Vector 분석 통계 분석
WPS WPS
WMS, WFS, WCS
….
…
….

29. - 29 -
• 소음/진동과 관련된 가시화 (환경영향평가서
검토 및 작성 매뉴얼 참고)
✓ 전반적으로 2차원 방식을 사용: 등
음선도 (오른쪽 참고)
✓ 3차원 가시화 같은 경우 지형을 따
라 히트맵 형태로 표현
✓ 최근의 환경영향평가 소음/진동
매뉴얼에서는 3차원 소음 예측 모
델을 통해 소음을 미리 예측해 분
석
✓ 최근 소음 가시화 트렌드는 Terrain +
Heatmap + 객체 데이터의 복합 가시화

30. - 30 -
• 소음과 관련된 가시화
✓ Uber(1) : 소음발생지역 (x, y)와 소
음 정도를 h로 표현해 3차원으로
표출.
✓ 메쉬를 통한 가시화(2) : (x ,y, 소음
크기)를 점으로 삼고 이를 삼각형
으로 이루어진 메쉬로 생성. 이때,
데시벨에 대한 정규화 필요.
✓ 메쉬 + 색깔(3)
• 먼지와 관련된 가시화
✓ 곡선으로 표현(4) : ‘어디까지 날리
느냐＇를 강조한 시각화. 화살표의
색깔, 곡선의 높이, 화살표의 두께
등을 조절해서 직관적으로 가시화
✓ 2차원 먼지 -> 3차원 먼지(5) : z축
을 시간축으로 하여, 먼지의 추이
를 한눈에 살펴보는 사례
(https://www.sciencedirect.com/science
/article/pii/S1364815218304195 )
1 2
3
4 5

31. - 31 -
• 지형과 관련된 가시화(환경영향평가서 검토 및
작성 매뉴얼 참고)
✓ 표고 분석도(1) : 5도 간격으로 표
고 분석. 일반적으로 보던 영역 및
등고선 표기
✓ 능선 분할 분석 결과(2) : 해발 고
도 100m 지형이 포함될 경우, 이
지형을 가능한 개발 시에 덜 포함
시키는 쪽으로 개발이 가능한지 분
석.
• 지질과 관련된 가시화
✓ 현재 기본적으로 분석 결과를 지형
도 위에 영역으로 표시(3)
✓ 사면 안정성 분석 시 해당 사면을
절삭 시에 건기/우기/지진시에 어
떤 변화가 일어나는지 분석하는 경
우가 있음. (4)는 (3)을 기반으로 하
여 추가로 절삭 지점에 대한 변화
를 따로 표시
• 대게 2차원 등고선 지도를 기반으로 영역
으로 가시화
1
2
3
4

32. - 32 -
• 지질과 관련된 가시화
✓ 2D 지형도 -> 3D 지형도(1) : 2D
지형도를 3D terrain으로 표현하는
예시(https://www.seequent.com/3d-
geological-mapping-from-2d-gis-maps-to-
3d-modelling/)
✓ 지형의 변화를 색깔로 나타낸 예시
(2) : 광산의 운영에 따른 지형의
변화를 시대별로 색깔로 표현
(https://pdfs.semanticscholar.org/6c35/dc62
0f99c9293f0d28da1c5a039bc92a9a07.pdf )
• 3차원 지형 위에 지질을 색깔로 표시하고, 사
면 정보를 특정 지점마다 조회할 수 있는 아이
콘을 사용
1
2

33. - 33 -
• 히트맵(Heatmap)
✓ 점, 선, 면, 3차원으로 히트맵을 나
타낼 수 있다. (1)은 점으로 나타낸
경우. (2)는 선으로, (3)은 Space-
Time Cube를 사용해서 태풍의 구
역별 빈도를 시간별로 나타낸 히트
맵의 일종.
✓ 히트맵은 보통 ‘최소/최대 핫스팟’
을 보기 위해 사용.
✓ 지름과 투명도, 색깔, 차원을 고려
하면 다양한 데이터를 빠르게 파악
할 수 있는 히트맵을 구현 가능
✓ 히트맵의 구현 방법과 효과
(https://www.degruyter.com/view/journals/
geo/10/1/article-p367.xml)
• Space-Time Cube : (x, y)가 시간축에 켜켜이
쌓이는 형태의 공간. (4)는 시간대에 따른 교통
량을 하나의 레이어로 취급해서 한번에 볼 수
있게 함.
1
2
3
4

34. - 34 -
• 정부에서 운영하는 경우 대부분 문자 중심의
보고서를 제공.
• 민간 기업의 플랫폼이 시각화에 더 뛰어난 경
우가 많음
✓ ArcGIS Online(1) : 녹색 지역의 경
우 개발 시 지속 가능성이 높은 지
역을 의미. 이에 따라 기존 철도 구
간을 실선에서 점선 지역으로 교체
✓ Google Sustainability : 지속가능
한 개발을 위해 Google Earth를 기
반으로 한 플랫폼을 제작해 제공
중. 특히 탄소 배출, 대기질, 태양광
발전기 설치 가능 지역에 대해서
분석 자료를 제공. 해당 예시는 대
기질에 대해서 표현한 사례.
(https://insights.sustainability.google/ )
✓ Uber(kepler.gl) : 오픈소스 라이브러
리를 제공해 도시공학과 관련된 정
보들을 시각화 하는 데에 자주활용.
(3)은 POI들의 시간에 따른 변화들
을 그래프로 이루어진 타임바로 조
회
1
2
3