Artec Space Spider를 사용하여 수천 년 된 뼈를 디지털 방식으로 보존
과제: 히말라야의 높은 곳에 있는 2,000년 동안 손이 닿지 않고 있다가 90년대 후반에 와서야 발굴된 고대 뼈는 상대적으로 거의 알려지지 않은 사람들의 삶에 대한 통찰력을 담고 있습니다. 독일 고고학 연구소(German Archaeological Institute, DAI)의 전문가들은 이 발견을 세계와 공유하기 위해 노력하고 있습니다.
솔루션: Artec Space Spider, Artec Studio
결과: Artec Space Spider를 사용하여 표본의 고해상도 모델을 처음으로 디지털화하여 고대 네팔 사람들의 삶과 문화에 대한 매혹적인 단서를 드러냈습니다.
네팔 하면 사람들은 일반적으로 세계 7대 자연경관 중 가장 잘 알려진 에베레스트산을 떠올립니다. 고대 역사에 대해 이야기하면 이집트, 고대 로마, 더 동쪽에 있는 나라들 또는 마야 문명과 고유한 피라미드가 있는 남아메리카의 이미지를 떠올리게 될 것입니다. 그러나 독일 고고학 연구소가 1990년대 초에 이룬 흥미로운 고고학적 발견은 이러한 장소에서가 아닙니다. 네팔에서였습니다.
발견이 이루어진 네팔의 킨가-칼룬(Khinga-Kalun). 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
그 나라에서 가장 외딴 지역 중 하나인 무스탕 지구에서 연구소는 약 2,000년 전으로 거슬러 올라가는 놀랍도록 잘 보존된 동물과 인간의 유해들을 발견했습니다. 뼈 더미는 성터 아래 길이가 약 7m, 폭이 2m인 방 안에서 발견되었습니다. 이것은 해발 약 3,000m 지점인 히말라야산맥의 높은 곳에 자리 잡은 현장으로 어떤 종류의 작업도 수행하기 힘든 조건이었습니다.
고고학자들이 1991년에서 1999년 사이에 3단계로 나누어 이 유적지를 발굴하는 데 거의 10년이 걸렸습니다. 당시 사용 가능한 기술은 현재의 3D 스캐닝 기술이 제공할 수 있는 디지털화 기능을 제공할 수 없었습니다. 이제 이 놀라운 발견을 다시 한번 생각해 볼 때가 되었습니다.
성터 아래의 방 안에서 발견된 뼈 더미. 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
연구소의 인류학자인 Julia Gresky 박사와 프로젝트 연구를 지원한 Monice Timm이 표본을 디지털화하고 있다. Gresky 박사는 1829년까지 거슬러 올라가는 풍부한 역사를 거치면서 독일 고고학 연구소가 몇 가지 인상적인 작업을 했다는 것을 인정합니다. 하지만 그러한 그녀조차도 이 특별한 발견을 "매우 특별한 것"으로 기술합니다.
그녀는 "인류학자의 일은 과거 문명에 대한 단서를 찾아내는 것, 말하자면 뼈가 모든 것을 말해주도록 하는 것입니다."라고 아주 단호하게 말했습니다.
Gresky 박사에 따르면 뼈는 종종 수백 심지어 수천 개의 조각으로 발견되는데, 이것들을 고된 과정을 통해 다시 접착해야 합니다. 그러나 네팔의 뼈들은 2,000년 이상 손이 닿지 않은 채 거의 완벽하게 보존되어 지금까지 비밀을 간직하고 있었습니다.
매우 잘 보존되어 있는 2,000년 된 동물과 인간의 유해. 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
증거로 밝혀진 바에 따르면 이 방은 기원전 200년경부터 약 200년 동안 사용되었습니다. Gresky 박사는 그 이후로 2,000년 남짓 이 방의 상태가 비교적 일정하게 유지되어 뼈가 다소 온전하게 유지되었으리라 추정합니다. 또한, 무스탕(Mustang) 지역 전체가 고대 금단의 왕국입니다. 사실, 1992년까지만 해도 어퍼 무스탕(Upper Mustang) 지역은 세계의 다른 지역과 차단된 군사 제한 구역이었습니다. 이는 이 현장에 대한 간섭이 상대적으로 적었던 이유를 말해주는 듯합니다
현장에서 온 두개골의 3D 스캔을 Artec Studio에서 처리하고 있는 Monice Timm. 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
Timm에게 있어 그것이 특별한 것은 이 발견의 역사적 중요성 때문입니다. PROOFREAD 뼈 자체는 몇몇 사람들의 개인적인 이야기를 들려주지만 북부 네팔 사람들의 이주와 문화적 역사에 대한 중요한 단서를 제공하기도 합니다. 예를 들어, 그들은 중동, 인도 또는 네팔 남부의 영향을 받았습니까? 이 발견은 퍼즐에 조각을 몇 개 더해주고 이 특정 지역에 대한 부족한 양의 역사적 지식에 기여합니다.
이 발견의 중요성을 고려할 때 일반적인 사진 촬영과 X선 또는 CT 스캔을 넘어서는 결정이 내려졌습니다. 그들은 뼈를 적절하게 디지털화하여 정확한 3D 모델을 만들기로 했습니다. Timm은 과거에 여러 3D 스캐너와 심지어 사진 측량까지 포함한 다양한 솔루션을 사용하여 작업했습니다. 그녀는 그 일이 말처럼 쉽지 않다는 것을 누구보다 잘 알고 있었습니다.
필요한 것을 이루기 위해 적절한 장비가 필요했습니다. 예를 들어, 그들은 많은 3D 스캐너가 요구하는 것처럼 2,000년 된 두개골에 표적을 표시하고 나중에 떼어낼 수 없었습니다. 사진 측량은 광범위한 준비와 신중하게 찍은 수십 장의 사진이 있어야 함에도 불구하고 고급 3D 스캐너가 제공할 수 있는 정확성과 밀도 높은 포인트 클라우드를 제공하지 못합니다. 다행스럽게도 Timm은 이전에 Artec Space Spider로 작업한 적이 있었습니다. 그녀는 Space Spider의 사용 편의성과 그것이 이만한 크기의 물체를 얼마나 잘 캡처하는지를 직접 경험했습니다.
Timm은 "이전 스캐너를 사용했을 때 공정이 너무 길고 답답했기 때문에 화가 나기도 했습니다. 심지어 작은 뼈를 스캔하는 데도 오랜 시간이 걸렸습니다. 이것이 바로 제가 Artec 스캐너를 좋아하는 이유입니다. Artec 스캐너는 훨씬 더 빠르고 사용하기 쉽습니다."라고 말했습니다.
Dr. Gresky는 이에 동의했습니다. 그녀는 "저는 3D 스캐너로 작업하는 데 많은 시간을 보내지 않았기에 저 역시 3D 스캐너로 스캔하는 것이 매우 즐거웠습니다. Space Spider는 초보자와 전문가 모두에게 정말 좋습니다," 라고 말했습니다.
Artec Space Spider는 청색광 기술을 기반으로 하는 경량의 고해상도 3D 스캐너입니다. 무게는 0.85kg에 불과하며 Artec의 다른 스캐너와 마찬가지로 표적을 사용할 필요가 없으므로 비접촉 스캐닝에 적합합니다. 이 스캐너는 처음에 국제 우주 정거장에서 사용하도록 설계되었으며 소형 및 중형 물체를 캡처할 수 있을 뿐만 아니라 대형 물체의 복잡한 디테일도 캡처하기에 적합합니다.
Artec Space Spider의 고해상도 텍스처 스캔. 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
이 프로젝트를 위해 Space Spider의 최대 0.1mm의 3D 해상도와 최대 0.05mm의 3D 정확도는 연구자들이 과학 커뮤니티의 동료들과 모델을 공유하는 데 필요한 품질 수준을 제공합니다. 이러한 모델은 예를 들어 측정을 요구할 수 있는 심층 분석에 대해 매우 정확할 것입니다.
"병리학에 관한 특정 사항을 관찰할 수 있습니다. 예를 들어 손처럼 모양을 더 자세히 살펴보고 놓쳤을지도 모르는 것들을 알아차릴 수 있습니다.”라고 Timm이 설명했습니다.
이 프로젝트에 사용된 Space Spider 장치는 골드 인증을 받은 독일의 Artec 홍보대사인 KLIB가 공급했습니다. 이 회사는 다양한 3D 스캔 기반 응용 분야를 위한 솔루션을 제공하고 있으며, 3D 스캐너를 공급하고 3D 스캐너에 대한 기술 지원을 제공하는 데 풍부한 경험을 가지고 있습니다.
KLIB의 CEO인 Knut Lehmann은 "이 프로젝트의 필요성을 알게 된 순간부터 우리는 Space Spider가 이 작업에 적합하리라는 것을 알았습니다. "우리는 연구자들이 사용하기 쉽고 편안하면서도 높은 수준의 정확도와 뛰어난 색상을 보이며 고해상도로 스캔할 수 있는 무엇인가가 필요하다는 것을 알고 있었습니다. 바로 Space Spider가 그것이었습니다."라고 말했습니다.
스캔 과정은 표본이 부서지기 쉬움에도 불구하고 매우 간단했습니다. 작고 단순한 뼈는 스캔하는 데 몇 분밖에 안 걸렸지만 다른 접근 방식이 필요한 까다로운 모양의 뼈는 시간이 더 오래 걸렸습니다. 갈비뼈, 쇄골, 척추뼈는 약 10~20분 그리고 두개골은 약 30분이 걸렸습니다. Artec Studio에서 스캔을 처리하는 데는 단순한 뼈의 경우 약 20분이 걸렸고 두개골의 경우 30분에서 2시간이 걸렸습니다.
충치의 정도까지 캡처한 세밀한 스캔. 이미지 제공: 독일 고고학 연구소(DAI)
결과는 더 긴 설명이 필요 없습니다. 고해상도 스캔을 통해 많은 흥미로운 세밀한 부분이 드러났습니다. 그중 일부는 2천 년 이상 지속되리라고는 생각하지 못할 것입니다. 예를 들어, 한 표본은 실제로 어금니 주변에 감염이 있음을 보여줍니다. 그것은 정기적으로 치실을 사용하는 시대를 초월한 지혜에 대해 고대로부터 상기시켜주는 것입니다.
이 프로젝트는 현재 진행 중이며, 그 지역에서 잘 보존되고 분석된 뼈의 희귀한 컬렉션이 꾸준히 늘어나고 있습니다. 현재는 과학적 참조를 위한 분석 및 디지털 보존에 중점을 두고 있습니다. 작업이 완료되면 독일 고고학 연구소는 컬렉션을 일반에게 공개하고 이 매력적인 연구를 더욱 민주화하기 위한 기반 시설을 만드는 것을 검토할 수 있습니다.
