연구배경
3D 스캐닝 기술과 3D 프린팅 기술이 빠르게 발전하며 문화재 보호 분야에서 관련 기술이 많이 활용되고 있다. 대부분의 저개발 도시들은 저수요로 인해 3D 스캐닝 업체가 들어서지 않았으나, 고가의 3D 스캐너 구매 비용은 박물관 유물 복구 비용이 부족한 저개발 도시의 재정을 압박한다. 따라서 해당 박물관 내 문화재 복원 작업자들은 복잡한 전통 복원 방식을 사용하고 있다. 빠르고 저렴한 3D 프린팅 기술을 이와 같은 문화재 복원에 어떠한 방식으로 적용할 수 있을 지 연구해 보고자 한다.
연구방법
종래의 문화재 복원 분야의 복구 방침 및 기존 3D 프린터가 문화재를 스캔할 때 발생하는 문제점을 파악하고 새로운 3D 스캐너 설계안을 제시한다. 이와 함께 문화재 턴테이블을 고정하는 5가지 방안을 설계해, 3D 프린팅 기법을 이용하여 3D 스캐너와 해당 5종의 턴테이블을 제작한다. 각 턴테이블의 피사체 고정 효과를 검증하여, 3D 스캐너가 피사체를 고정하는 방식에 새로운 가능성을 제시한다. 최종적으로 가장 효과적인 턴테이블을 선정하여 스캔을 진행한다. 촬영 방식을 통해 문화재의 형태 특징과 구조정보를 여러모로 신속하게 포착하고 기록할 수 있으며, 각종 사진데이터를 통합하고 완전한 디지털 모형화를 형성함으로써 문화재의 자료 보존, 가상 전시, 문화재 복구 등에 의의를 둔다. 특히, 문화재의 보존 및 복구에 중요한 역할을 한다.
연구결과
디자인 개발과 3D 프린팅 제작 방식으로 개발한 3D 스캐너를 이용하여 문화재 복원 작업을 할 수 있고, 유물을 고정할 5종의 턴테이블을 개발해 비교했다. 그 결과, 문화재 스캔과 리버스 엔지니어링(reverse engineering)를 통해 파손된 문화재를 복구하였으며, 3D 스캐너의 신뢰성을 입증하였다.
결론
본 논문에서는 저렴한 장비와 3D프린팅 기술을 바탕으로 저렴한 3D 스캐너를 개발하였으며, 동시에 개발된 3D 스캐너를 이용하여 문화재 복원의 스캐닝 작업과 문화재 복원 작업을 시행하였다. 또한, DLP 3D프린팅 기술을 활용해 청동기 유물 파손을 복원하는 세공 부품 작업도 진행했다. 본 연구를 통해 문화재를 대상으로 하는 3D 스캐닝에 대한 새로운 가능성을 제시하여 전통 문화유산 복원 사업 개선과 새로운 활용방안 연구 기반을 마련하고자 한다.