2D와 3D 굴삭기 레벨기의 차이｜현장에서 2D도 꼭 필요한 이유

굴삭기 레벨기를 알아보다 보면 자연스럽게 2D와 3D라는 말을 접하게 됩니다.

보통 인터넷에서 찾아보면 2D는 높이와 경사를 기준으로 작업하고, 3D는 GNSS와 설계 데이터를 이용한다는 식으로 설명합니다.

기술적으로는 맞는 이야기입니다.

하지만 실제 현장에서 굴삭기 레벨기를 설치하고 사용하는 입장에서 보면 장비 사장님들이 느끼는 2D와 3D의 가장 큰 차이는 조금 다릅니다.

제가 현장에서 느끼는 가장 큰 차이는 바로 “처음 잡은 기준을 어떻게 가지고 이동하느냐”입니다.

쉽게 말하면 2D는 작업자가 기준을 다음 작업 위치까지 계속 이어가면서 사용하는 방식에 가깝고, 3D는 GNSS 등의 위치 정보를 이용해 굴삭기가 현장에서 자신의 위치를 파악할 수 있기 때문에 훨씬 넓은 범위에서 자유롭게 작업할 수 있습니다.

그렇다면 3D가 무조건 좋고 2D는 필요 없는 장비일까요?

실제 현장에서는 그렇지 않습니다.

3D를 사용하는 굴삭기라도 작업 환경에 따라 GNSS 위치 정보를 안정적으로 이용하기 어려운 상황이 생길 수 있기 때문에 2D 방식으로 작업을 이어갈 수 있는 기능도 중요합니다.

2D는 처음 잡은 영점을 이어가면서 작업한다

2D 굴삭기 레벨 시스템을 사용한다고 가정해보겠습니다.

먼저 현장에서 작업에 사용할 기준, 즉 영점을 잡습니다.

이 기준을 바탕으로 굴착 깊이나 목표 높이를 설정하고 작업을 시작할 수 있습니다.

문제는 굴삭기가 처음 영점을 잡은 위치에서 다른 곳으로 이동해야 할 때입니다.

2D 시스템은 GNSS를 이용해 현장 전체에서 굴삭기의 절대 위치를 계속 확인하는 방식이 아니기 때문에, 작업 위치가 달라지면 기존에 잡아놓은 기준을 다음 작업 위치까지 이어가는 과정이 필요합니다.

말로만 설명하면 조금 어렵게 느껴질 수 있는데, 실제 작업 방법을 생각하면 이해하기 쉽습니다.

2D는 마치 콤파스로 점을 찍으며 이동하는 것과 비슷하다

예를 들어 처음 영점을 잡고 그 위치를 기준으로 작업하고 있다고 해보겠습니다.

이제 굴삭기를 다른 위치로 이동해야 합니다.

장비를 스윙해서 기존 기준 위치에 버킷을 가져가고, 필요하면 그 위치의 땅을 파거나 낮은 경우 흙을 채워 기준이 되는 지점을 만들어 놓습니다.

그다음 굴삭기를 이동합니다.

이동한 뒤 다시 장비를 스윙해서 방금 만들어놓은 지점을 버킷으로 찍어 같은 영점을 잡습니다.

그리고 거기서 다시 작업합니다.

더 멀리 이동해야 한다면?

다시 기준점을 만들고 장비를 이동한 다음 그 지점을 찍어서 기준을 이어갑니다.

찍고 → 이동하고 → 다시 찍고 → 또 이동하는 방식입니다.

저는 이 방법을 설명할 때 콤파스와 비슷하다고 표현합니다.

콤파스의 한쪽을 기준점에 놓고 다른 쪽을 이동한 뒤 다시 기준을 잡듯이, 2D 역시 기존 기준을 다음 작업 위치까지 하나씩 이어가면서 작업한다고 생각하면 이해하기 쉽습니다.

그래서 2D는 작업 반경에 현실적인 제약이 생긴다

2D 방식이 잘못됐다는 이야기는 아닙니다.

터파기나 평탄화처럼 일정한 높이 또는 경사를 기준으로 작업하는 현장에서는 2D만으로도 충분히 유용하게 사용할 수 있습니다.

하지만 작업 범위가 넓어지고 굴삭기가 계속 이동해야 하는 현장에서는 조금 불편해집니다.

장비가 이동할 때마다 기존 기준을 다음 작업 위치까지 이어줘야 하기 때문입니다.

가까운 곳에서 작업할 때는 큰 문제가 아니지만 넓은 현장에서 하루 종일 여러 위치를 옮겨 다닌다면 이런 과정이 계속 반복됩니다.

결국 2D에서는 굴삭기의 작업 반경이 넓어질수록 기준을 어떻게 이어갈 것인가도 함께 생각해야 합니다.

이 부분이 실제 장비를 운전하는 분들이 느끼는 2D의 가장 큰 불편함 중 하나라고 생각합니다.

3D는 굴삭기가 자신의 위치를 알 수 있다

3D 굴삭기 시스템은 이 부분에서 큰 차이가 있습니다.

GNSS 등을 사용하는 3D 시스템은 위성 기반 위치 정보와 현장 보정 정보 등을 이용해 굴삭기가 현장의 어느 위치에 있는지를 판단할 수 있습니다.

그래서 2D처럼 기존 영점을 다음 작업 위치까지 버킷으로 계속 이어가는 방식과는 작업 흐름 자체가 달라집니다.

첫 번째 위치에서 작업하다가 두 번째 위치로 이동하고, 다시 세 번째 위치로 이동해도 시스템은 현장 좌표 안에서 현재 장비의 위치를 파악할 수 있습니다.

필요한 작업 데이터가 준비되어 있다면 해당 위치에서 필요한 작업 높이나 설계면을 확인하면서 작업할 수도 있습니다.

쉽게 표현하면 저는 이렇게 생각합니다.

2D는 기준을 내가 데리고 이동하고, 3D는 장비가 자기 위치를 알고 이동합니다.

실제 작업자 입장에서는 이 차이가 상당히 큽니다.

첫 번째 위치에서 작업하고 다른 곳에 갔다가 다시 돌아올 수 있다

넓은 현장을 생각해보면 3D의 장점이 더욱 쉽게 보입니다.

한 자리에서 하루 종일 작업하는 것이 아니라 첫 번째 위치에서 작업한 뒤 두 번째 위치로 이동하고, 또 다른 위치에서 작업한 다음 다시 처음 작업했던 구간으로 돌아가야 할 수도 있습니다.

2D에서는 기준을 어떻게 이어왔는지가 중요합니다.

하지만 3D에서는 위치 정보와 현장 좌표, 작업 데이터 등을 활용할 수 있기 때문에 여러 작업 위치를 오가며 작업하기가 훨씬 편리합니다.

이것이 실제로 장비 사장님들이 3D 시스템을 선호하는 가장 큰 이유 중 하나입니다.

단순히 화면이 화려해서가 아닙니다.

굴삭기의 행동반경이 훨씬 자유로워지기 때문입니다.

굴삭기라는 장비 자체가 한 자리에 고정되어 일하는 장비가 아니라 계속 움직이면서 작업하는 장비라는 점을 생각하면 이 장점은 상당히 큽니다.

하지만 3D의 현실적인 단점은 가격이다

그렇다면 모든 굴삭기에 3D를 설치하면 되지 않을까요?

현실은 그렇게 간단하지 않습니다.

가장 큰 이유 중 하나가 가격입니다.

3D 시스템은 GNSS 관련 장비를 비롯해 2D보다 추가되는 구성과 기능이 많고, 현장 환경에 따라 필요한 시스템이나 데이터 구성도 달라질 수 있습니다.

그래서 일반적으로 2D보다 비용 부담이 큽니다.

실제 장비 사장님 입장에서는 3D가 편하다는 것을 알고 있어도 결국 투자 비용을 생각하지 않을 수 없습니다.

내가 주로 작업하는 현장에서 3D의 넓은 작업 반경과 위치정보 기능을 얼마나 자주 사용할 것인지, 그 편리함이 투자 비용만큼의 가치가 있는지를 판단해야 합니다.

그래서 “3D가 2D보다 좋은가?”라고 묻는 것보다는

“내가 하는 작업에서 3D가 필요한가?”

라고 묻는 것이 현실적으로 더 맞다고 생각합니다.

그런데 3D를 설치해도 2D 기능은 필요하다

여기서 중요한 이야기가 하나 더 있습니다.

3D가 편리하다고 해서 2D 기능이 필요 없어지는 것은 아닙니다.

오히려 실제 현장에서는 3D를 주로 사용하는 장비라도 필요할 때 2D 방식으로 작업할 수 있는 것이 중요합니다.

3D 시스템에서 GNSS를 이용하려면 기본적으로 위성 신호와 필요한 보정 정보를 안정적으로 이용할 수 있는 작업 환경이 필요합니다.

그런데 굴삭기가 일하는 곳은 항상 하늘이 탁 트인 넓은 토공 현장만 있는 것이 아닙니다.

도심의 빌딩숲에서는 GNSS 사용 조건이 나빠질 수 있다

도심에서 작업하다 보면 굴삭기 주변을 높은 건물들이 둘러싸고 있는 경우가 있습니다.

이른바 빌딩숲입니다.

이런 환경에서는 높은 건물이 위성 신호를 가리거나 신호가 건물에 반사되면서 GNSS 위치 계산 조건이 좋지 않아질 수 있습니다.

3D 시스템을 사용하는 장비 사장님들 중에서도 도심의 건물 사이에서 작업할 때 평소처럼 위치 정보가 안정적으로 잡히지 않아 불편하다는 이야기를 하는 경우가 있습니다.

3D의 가장 큰 장점은 현재 굴삭기의 위치를 파악하면서 자유롭게 이동할 수 있다는 것인데, 위치정보를 안정적으로 이용하기 어려워지면 그 장점을 제대로 활용하기 힘들어집니다.

지하 작업에서는 상황이 더 분명하다

지하 작업은 더 이해하기 쉽습니다.

굴삭기가 지하나 위성 신호를 직접 받기 어려운 구조물 아래로 들어가면 GNSS를 이용한 위치 확인 자체가 어려워질 수 있습니다.

그렇다고 굴삭기가 작업을 멈출 수는 없습니다.

현장에서는 장비가 계속 일을 해야 합니다.

이럴 때 다시 중요해지는 것이 2D 방식입니다.

현장에서 사용할 수 있는 별도의 높이 기준을 만들고 레이저 등을 이용할 수 있는 환경이라면 3D 위치정보를 이용하기 어려운 상황에서도 2D 방식으로 전환해 작업을 이어갈 수 있습니다.

그래서 저는 3D를 사용하는 장비에서도 2D 기능을 단순히 필요 없는 옛날 방식이라고 생각하면 안 된다고 봅니다.

날씨 자체보다는 실제 GNSS 수신 상태를 확인하는 것이 중요하다

현장에서 작업하다 보면 기상 변화가 심한 날에 3D 위치정보가 평소와 다르다고 느끼는 경우도 있을 수 있습니다.

다만 여기서는 한 가지 구분할 필요가 있습니다.

단순히 하늘이 흐리거나 구름이 많다는 이유만으로 GNSS가 바로 작동하지 않는다고 볼 수는 없습니다.

GNSS는 눈에 보이는 빛이 아니라 전파 신호를 사용하기 때문입니다.

그래서 현장에서는 단순히 날씨만 보고 판단하기보다 현재 위성 수신 상태와 보정신호 상태, 주변 건물이나 구조물에 의한 차폐 등 실제 시스템 상태를 함께 확인하는 것이 중요합니다.

결국 작업자 입장에서는 원인이 무엇이든 현재 3D 위치정보를 안정적으로 사용할 수 있느냐가 중요합니다.

사용하기 어려운 상황이라면 다른 방법으로 작업을 이어갈 수 있어야 합니다.

3D가 안 된다고 굴삭기가 놀고 있을 수는 없다

이게 현장에서 굉장히 현실적인 문제입니다.

3D 시스템에 문제가 생겼다고 작업을 전부 멈추고 기다릴 수만은 없습니다.

장비가 하루 작업을 하지 못하면 장비 사장님 입장에서도 손해이고 현장 전체 일정에도 영향을 줄 수 있습니다.

그래서 평소에는 3D의 장점을 이용해 넓은 현장을 자유롭게 이동하면서 작업하더라도, 3D를 안정적으로 사용할 수 없는 상황에서는 2D 기준을 이용해 작업을 이어갈 수 있는 방법을 갖추는 것이 중요합니다.

이렇게 생각하면 2D와 3D는 서로 경쟁하는 기술이라기보다 현장 상황에 따라 서로 보완할 수 있는 작업 방식이라고 볼 수 있습니다.

2D는 3D보다 한 단계 낮은 기능이라고만 볼 수 없다

2D와 3D라는 이름 때문에 자연스럽게 이런 생각을 하기 쉽습니다.

2D는 낮은 등급이고 3D는 높은 등급이라고 말입니다.

기능의 범위만 보면 3D가 더 많은 정보를 활용하는 것은 맞습니다.

하지만 현장 활용이라는 관점에서 보면 조금 다르게 볼 필요가 있습니다.

2D는 외부의 절대 위치정보 대신 현장에서 잡은 기준을 이용해 작업할 수 있다는 특징이 있습니다.

3D는 GNSS와 현장 좌표 등을 활용해 훨씬 넓은 작업 반경과 이동의 자유를 제공합니다.

즉 서로 잘하는 일이 조금 다릅니다.

평소에는 3D로 작업하다가 GNSS 위치정보를 이용하기 어려운 장소에서는 2D로 전환해 작업을 이어갈 수 있다면 작업자는 현장 환경에 훨씬 유연하게 대응할 수 있습니다.

2D든 3D든 굴삭기 기본 세팅은 똑같이 중요하다

그리고 절대 빠뜨리면 안 되는 것이 있습니다.

3D가 아무리 정확한 위치정보를 제공하더라도 굴삭기 자체의 기본 세팅이 잘못되어 있다면 실제 작업 결과에는 오차가 생길 수 있습니다.

GNSS가 알려주는 위치와 실제 버킷 끝의 위치를 정확하게 계산하는 것은 별개의 문제이기 때문입니다.

붐, 암, 버킷 센서가 실제 굴삭기의 움직임을 정확하게 읽어야 하고 장비 제원도 맞아야 합니다.

오래된 장비라면 제원값만 믿지 않고 디지털 각도기를 센서 위에 올려 실제 굴삭기를 천천히 움직여가면서 센서의 각도 변화와 실제 움직임을 비교해 보정해야 하는 경우도 있습니다.

버킷이 마모되거나 다른 버킷으로 교체했다면 현재 버킷 상태에 맞춰 버킷 세팅도 다시 확인해야 합니다.

결국 2D든 3D든 마지막에 땅과 만나는 곳은 버킷 끝이기 때문입니다.

현장에서 보면 2D와 3D의 차이는 의외로 단순하다

기술적으로 2D와 3D를 설명하려면 훨씬 많은 이야기를 할 수 있습니다.

하지만 제가 실제 현장에서 느끼는 차이는 비교적 단순합니다.

2D는 기준을 하나씩 이어가며 작업하는 방식입니다.

마치 콤파스로 점을 찍듯이 찍고 → 이동하고 → 다시 찍고 → 또 이동하면서 작업 기준을 이어갑니다.

반면 3D는 굴삭기가 현장 좌표 안에서 자신의 위치를 확인할 수 있기 때문에 훨씬 넓은 범위를 자유롭게 이동하면서 작업할 수 있습니다.

그래서 작업 편의성만 생각하면 3D를 선호하는 장비 사장님들이 많은 것도 이해할 수 있습니다.

하지만 3D는 가격 부담이 크고, GNSS 위치정보를 안정적으로 활용하기 어려운 작업 환경도 존재합니다.

그럴 때 다시 필요한 것이 2D입니다.

그래서 저는 2D와 3D를 “어느 것이 더 좋은가?”라는 기준으로만 비교하는 것은 실제 현장과 조금 다르다고 생각합니다.

3D는 2D를 없애는 기술이라기보다, 2D에서 제한적이었던 작업 반경을 크게 넓혀주는 기술에 가깝습니다.

그리고 필요할 때 다시 2D 방식으로 작업할 수 있다면 도심의 빌딩 사이든, 지하 작업이든, GNSS 위치정보를 이용하기 어려운 상황이든 현장에 맞춰 대응할 수 있습니다.

결국 굴삭기 레벨 시스템에서 중요한 것은 가장 비싼 장비를 설치하는 것이 아닙니다.

내가 하는 작업에 맞는 시스템을 선택하고, 어떤 현장에서도 작업을 이어갈 수 있도록 2D와 3D의 장점을 제대로 이해해서 사용하는 것.

그것이 실제 굴삭기 작업자에게는 가장 중요한 부분이라고 생각합니다.