위험한 터널 측량의 한계, 신속하게 완료한 3D 스캐닝 미여굴 분석 사례

터널 측량 효율을 극대화하는 3D 스캐닝 기술 및 미여굴 분석 성공 사례입니다. Trimble SX12와 TBC(Trimble Business Center)를 활용해 700m 터널 측량을 2시간 미만으로 단축한 노하우와 포인트 클라우드 기반의 후처리 자동화 과정을 가이드로 정리했습니다.

지오시스템Geosystems Inc.

Mar 12, 2026

위험한 터널 측량의 한계, 신속하게 완료한 3D 스캐닝 미여굴 분석 사례

Contents

1. GNSS(GPS) 신호가 닿지 않는 ‘터널 측량’의 한계 2. 터널 측량의 해법, 3D 스캐닝 기술로 ‘면(Mesh)’ 데이터 취득 3. 터널 측량 성공 사례, 700m 터널 스캔부터 미여굴 분석까지, 단 2시간이면 충분! 4. Trimble SX12와 TA·TBC 터널 모듈 조합을 터널 측량 현장에서 추천하는 이유 5. 국내 최대 건설사는 왜 지오시스템을 찾을까요?

3월은 해빙기입니다.

해빙기 안전 점검과 공사 착공이 맞물리는 시기죠. 터널 현장 엔지니어들의 고민은 깊어집니다. 빠르고 안전하게 실측 및 검사를 완료한 사례를 공유합니다.

약 700m 길이의 터널 측량을 2시간 미만으로 단축해 완료한 배경에는 현장과 사무실 후처리 과정을 잇는 지오시스템의 솔루션 투입이 결정적이었습니다. 현장에서 ‘3D 스캐닝 토탈스테이션 Trimble SX12와 TSC7 컨트롤러’로 스캔 워크플로우 작업을 마치고, 사무실에서는 ‘Trimble Business Center S/W’로 후처리를 완료했습니다.

GPS가 잡히지 않는 터널 측량을 안전하고 신속하게 완료한 3D스캐닝 솔루션 조합

1. GNSS(GPS) 신호가 닿지 않는 ‘터널 측량’의 한계

터널 내부는 GPS 신호가 수신되지 않는 음영 지역입니다. 기존의 광파기(토탈스테이션)나 단면 측량 방식은 세 가지 한계를 가집니다.

데이터 누락과 낮은 밀도 : 토탈스테이션으로 특정 지점(점)만 찍는 방식은 점과 점 사이의 지형 변화를 파악하기 어렵습니다.

공사비 상승의 주범, 미굴과 여굴 : 설계 단면보다 덜 깎인 미굴은 재시공(브레이킹) 비용을 발생시키고, 더 깎인 여굴은 불필요한 콘크리트 타설량 증가로 이어져 수천만 원의 예산 낭비를 초래합니다.

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미굴과 여굴이란?

미굴 (Underbreak) : 설계 기준선보다 덜 굴착되어 암석이 남은 상태.

여굴 (Overbreak) : 설계 기준선보다 과도하게 굴착된 상태.

작업자 안전 리스크: 낙석 위험이 있는 막장 인근에 작업자가 직접 진입하여 프리즘을 세워야 하는 위험이 상존합니다.

2. 터널 측량의 해법, 3D 스캐닝 기술로 ‘면(Mesh)’ 데이터 취득

터널 현장에서 위험하고 느린 점(Point) 단위의 수작업 측량 한계를 극복하는 해법은 ‘3D 스캐닝’ 기술입니다. 이제 터널 측량은 ‘점’이 아닌 ‘면’의 시대입니다.

3D 스캐닝이란?

3D 스캐닝이란 레이저를 이용해 터널 내부의 모든 형상을 초고속으로 디지털 복제하는 기술입니다. 몇 개의 특정 지점(Point) 좌표만 골라 찍는 방식 아닙니다. 터널 벽면 전체를 수백만 개의 점군 데이터(Point Cloud)로 촘촘하게 덮어 하나의 입체적인 디지털 트윈으로 구현하는 무결성 데이터 취득 방식입니다.

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점군 데이터, 포인트 클라우드(Point Cloud)란?

정확한 3차원 위치(X, Y, Z 좌표)를 가지고 있는 수많은 점들이 불규칙하게 모여서 구성된 데이터의 집합체입니다.

현실의 공간과 사물을 디지털(가상 세계)로 오차 없이 똑같이 복제하고 분석하기 위해 수많은 '점'을 찍어 형태를 그려낸 가장 기본적인 3D 바탕 데이터입니다.

3D 스캐닝 기술이 터널 현장에서 유용한 이유

안전성을 확보하는 원격 솔루션 : 작업자가 위험한 굴착면에 접근하지 않고 원거리에서 비접촉 방식으로 안전하게 데이터를 취득할 수 있습니다.

무결성 데이터 : 터널 벽면 전체를 촘촘하게 스캔하여 육안으로 보이지 않는 미세한 변위나 굴착 오차를 100% 잡아냅니다.

3. 터널 측량 성공 사례, 700m 터널 스캔부터 미여굴 분석까지, 단 2시간이면 충분!

국내 최대 건설사가 진행한 대형 터널 현장에서 굴착 제어와 정밀 시공을 위해 지오시스템의 3D 스캐닝 솔루션이 투입됐습니다. 스캔팀은 Trimble SX12와 TSC7 컨트롤러의 Trimble Access 소프트웨어를 활용해 약 700m에 달하는 터널 구간의 스캐닝을 단 7번의 스캔 스테이션 설치만으로 2시간이 채 되지 않아 완료했습니다.

현장 목표 : 총 연장 700m 구간의 굴착 정밀도를 짧은 차단 시간 내에 완벽하고 안전하게 검증하기

지오시스템의 솔루션 : 3D 스캐닝 토탈스테이션 Trimble SX12와 TA(Trimble Access) 투입

SX12와 TA 소프트웨어를 선택한 이유 : 기존 작업 방식보다 더 명확하고 효율적인 현장 운용이 가능!

Trimble SX12은 토탈스테이션을 기반으로 한 스캐닝으로 스캔과 동시에 터널 내부의 측정값을 취득
TSC7 컨트롤러 의 Trimble Access 소프트웨어는 터널모듈을 사용하여 오버컷 및 언더컷 분석을 위한 터널 건설 검증 및 굴착제어를 제공하면서 터널 내·외부의 터널 측설을 수행

터널 측량 시 3D 스캐닝 스마트 워크플로우 5단계 지오시스템의 스마트 측량 장비(Trimble SX12와 전용 소프트웨어)를 활용한 터널 3D 스캐닝 워크플로우는 데이터 취득부터 최종 보고서 산출까지 5단계로 진행했습니다.

터널 종횡단 설계 : 터널 설계 데이터(CL, Profile)를 현장 컨트롤러에 입력

스캔 데이터 취득 : Trimble SX12로 제어점 기반의 정밀 측량과 스캔 동시 수행

TA Corridor 기능 : 현장에서 컨트롤러를 통해 설계 데이터와 현장 스캔 데이터 간의 직관적인 비교 분석을 즉각적으로 수행

스캔데이터 Mesh 처리 : 취득한 방대한 점군 데이터를 부드러운 면(Mesh) 데이터로 변환

설계데이터와 스캔데이터의 Mesh 비교분석 : 측설 점을 할당하고 정밀한 미굴/여굴 분석을 거쳐, 원하는 간격으로 최종 보고서를 산출

4. Trimble SX12와 TA·TBC 터널 모듈 조합을 터널 측량 현장에서 추천하는 이유

‘SX12의 정밀한 데이터 취득 ➔ TA를 통한 현장 실시간 굴착 제어 ➔ TBC를 통한 자동화된 보고서 산출’로 이어지는 스마트 워크플로우는 현장과 사무실의 단절로 겪는 고충을 해결합니다.

**터널 측량 현장 속 SX12 고정밀 토탈스테이션, 출처 : 지오시스템**

고정밀 Trimble SX12의 강점 : SX12는 일반 스캐너가 아니라 토탈스테이션을 기반으로 한 장비로, 스캔과 동시에 터널 내부의 정밀한 절대 좌표 측정값을 얻을 수 있습니다.

현장의 즉각적인 의사결정을 돕는 TA (Trimble Access) : 현장에서 장비를 구동하는 컨트롤러 소프트웨어인 TA(터널 모듈)는 측량의 패러다임을 '사후 분석'에서 '실시간 검증'으로 바꿉니다. SX12가 정밀한 절대 좌표를 기반으로 터널 내벽을 스캔하면, 작업자는 사무실에 복귀할 필요 없이 컨트롤러 화면에서 바로 'Inspection(인스펙션)' 기능을 실행할 수 있습니다.

사무실의 밤샘 후처리 작업을 없애는 TBC (Trimble Business Center) : 현장에서의 빠른 작업 지시가 끝난 후, 사무실에서는 TBC 소프트웨어를 통해 복잡하고 고된 후처리 공정을 자동화합니다. 복잡하고 방대한 포인트 클라우드 데이터를 활용해 터널의 미여굴량을 직관적으로 분석하고 클릭 몇 번으로 정밀한 보고서를 자동 산출합니다. ASCII(아스키) 기반의 다양한 맞춤형 보고서도 지원하여 현장의 데이터 활용도를 극대화도 가능합니다.

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TBC 후처리 자동화 워크플로우 2가지 방식 1️⃣ 인스펙션 맵(Inspection Map)을 활용한 상세 분석 방법