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[지도와 GNSS의 활용] 휴대용 GPSㆍ스마트폰 GPS app

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국립등산학교 남정권
기사입력 2020-04-01

휴대용 GPS와 스마트폰 GPS 애플리케이션의 지도 화면에는 다양한 모드가 있어 상황에 따라 적당한 모드를 선택할 수 있다. 그러기 위해서는 각 모드의 특성과 용도를 알아야 한다.

 

지도의 방향 모드

▲ [그림 1] 지도 화면에는 지도의 방향을 표현하는 방식에 따라 여러 가지 모드가 있다.

지도의 방향 모드를 이해하기 위해서는 먼저 GPS 장비가 사용자의 진행 방향을 파악하는 원리를 알아야 한다. GPS 장비는 위성 나침반 또는 전자 나침반을 통해 사용자의 진행 방향을 파악한다.

 

위성 나침반은 사용자가 이동하는 궤적(Track)을 바탕으로 진행 방향을 파악한다. 전자 나침반은 지자기 센서를 통해 사용자가 바라보는 방향 즉 [그림 1]의 방향을 파악한다.

 

위성 나침반은 이동 시에만 정확한 진행 방향을 파악할 수 있으나 전자 나침반은 정지 시에도 [그림 1]의 방향을 파악할 수 있다. 그러나 전자 나침반을 사용할 때에는 배터리 소모가 훨씬 빠르다.

 

이런 이유로 일부 GPS 장비는 위성 나침반이 정상적으로 작동할 수 있는 속도까지만 전자 나침반을 사용하다가 그 이상의 속도에서는 위성 나침반을 사용한다. 이렇게 하면 배터리 소모를 줄이고 정지 시에도 [그림 1]의 방향을 파악할 수 있다.

 

전자 나침반을 사용할 때에는 화면을 수평으로 유지해야 정확한 방향 파악이 가능하다. 이렇게 파악한 방향을 바탕으로 지도 화면과 나침반 화면의 방향을 조정한다.

 

 

   

▲ [그림 2] 북 상향(North Up) 모드    

지도 화면에서 북 상향 모드는 [그림 2]와 같이 지도의 북쪽을 화면 상단 쪽으로 고정하고 위치 표지(이등변 삼각형)의 꼭지각을 통해 사용자의 진행 방향(Heading)을 가변적으로 표현한다.

 

즉 지도는 회전하지 않지만 사용자가 북ㆍ동ㆍ남ㆍ서쪽으로 진행할 경우 위치 표지의 꼭지각은 각각 화면 위ㆍ오른ㆍ아래ㆍ왼쪽을 지시한다. [그림 2]는 사용자가 남쪽으로 진행하는 상황을 나타낸 것이므로 위치 표지의 꼭지각은 화면 아래쪽을 향한다.

 

위성 나침반만 사용하는 GPS 장비의 경우 정지 시에는 [그림 1]의 방향을 파악하지 못하기 때문에 북 상향 모드에서 위치 표지의 꼭지각 방향을 정상적으로 나타내지 못한다. 이 점은 주의가 필요하다.

 

우리는 일반적으로 북쪽이 위쪽으로 고정된 지도를 보며 지리정보를 익히기 때문에 지도의 북쪽이 위쪽이 아닌 다른 쪽을 향하고 있으면 지리정보를 잘 파악하지 못한다. 따라서 북 상향 모드는 지도를 통해 경유지나 목적지의 지리정보를 미리 파악할 때 편리하다.

 

▲ [그림 3] 정치(Track Up) 모드

북 상향 모드에서는 화면 상단 쪽이 항상 북쪽이기 때문에 지도 화면에 북쪽을 알려주는 북방 지시기가 별도로 표시되지 않는 경우가 많다. [그림 3]의 우측 상단에 있는 화살표가 북방 지시기다.

 

지도 화면에서 정치 모드는 [그림 3]과 같이 위치 표지의 꼭지각을 화면 상단 쪽으로 고정하고 전자 지도의 방향을 가변적으로 표현한다.

 

즉 위치 표지는 회전하지 않지만 사용자가 북ㆍ동ㆍ남ㆍ서쪽으로 진행할 경우 각각 전자 지도의 북ㆍ동

 ㆍ남ㆍ서쪽을 화면 상단 쪽으로 돌린다. [그림 3]은 사용자가 남쪽으로 진행하는 상황을 나타낸 것이므로 지도의 남쪽은 화면 위쪽을 향한다.

 

위성 나침반만 사용하는 GPS 장비의 경우 정지 시에는 [그림 1]의 방향을 파악하지 못하기 때문에 정치 모드에서 지도의 방향을 정상적으로 나타내지 못한다. 이 부분 역시 주의가 필요하다. 한편 정치 모드에서 전자 나침반을 통해 [그림 1]의 방향을 파악해 전자 지도의 방향을 조정하는 방식을 특별히 Compass Heading Up이라 한다.

 

정치 모드의 전자 지도를 보는 것은 종이 지도를 정치해 보는 것과 동일하다. 지도를 정치한다는 건 지도상의 방위(동, 서, 남, 북)가 실제 방위와 일치하도록 돌려놓는 걸 말한다. 지도를 정치하면 지도에 표시된 지형지물의 실제 방향을 바로 파악할 수 있다.

 

예를 들어 전자 지도상의 지형지물이 위치 표지를 기준으로 화면 위ㆍ오른ㆍ아래ㆍ왼쪽에 위치할 경우 실제 해당 지형지물은 각각 사용자의 앞ㆍ오른ㆍ뒤ㆍ왼쪽에 위치한다. 따라서 육상에서 항법을 실행할 때에는 정치 모드를 선택해 전자 지도에 표시된 지형지물의 실제 방향과 앞으로 진행해야 할 방향을 직관적으로 파악한다. 우리가 흔히 차량을 운전하면서 보는 내비게이션 화면이 바로 정치 모드다.

 

지도 방향이 고정된 북 상향 모드와 달리 정치 모드에서는 진행 방향에 따라 지도 방향이 바뀌기 때문에 [그림 3]과 같이 북방 지시기를 통해 북쪽을 알려 준다.

 

일부 GPS 장비에 있는 혼란 방지(Declutter) 기능은 정치 모드의 전자 지도를 특정 축척 이하로 축소하면 북 상향 모드로 자동 전환시키고 반대로 확대하면 정치 모드로 자동 전환시킨다. 전자 지도를 많이 축소하는 것은 대부분 지리정보를 파악하기 위함이므로 지리정보 파악에 편리한 북 상향 모드로 자동 전환하는 것이다.

 

지도 화면에서 항로 상향 모드는 항로 선(Course Line)의 방향을 화면 상단 쪽으로 고정하고 위치 표지의 꼭지각을 통해 사용자의 진행 방향을 가변적으로 표현한다.

 

▲ [그림 4] 항로상향(Course Up) 모드

항로 상향 모드에서 항법을 실행하지 않으면 북 상향 모드와 동일하게 표현하지만 항법을 실행하면 위치 표지 꼭지각은 사용자의 진행 방향을 항로 선 방향(화면 상단 쪽)에 대한 상대적 방향으로 표현한다.

 

즉 사용자가 항로 선의 방향에 대해 같은ㆍ오른ㆍ반대ㆍ왼쪽으로 진행할 경우 각각 위치 표지는 화면 위ㆍ오른ㆍ아래ㆍ왼쪽을 지시한다. [그림 4]는 사용자가 항로 선의 방향에 대해 오른쪽으로 진행하는 상황을 나타낸 것이므로 위치 표지의 꼭지각은 화면의 오른쪽을 향한다.

 

위성 나침반만 사용하는 GPS 장비의 경우 정지 시에는 [그림 1]의 방향을 파악하지 못하기 때문에 항로 상향 모드에서 위치 표지의 꼭지각 방향을 정상적으로 나타내지 못한다. 이 점 또한 주의가 필요하다.

 

선박이나 항공기가 항법을 실행할 때에는 항로 상향 모드를 선택해 항로 이탈과 항로에 대한 진행 방향을 직관적으로 파악한다.

 

지도 방향이 고정된 북 상향 모드와 달리 항로 상향 모드에서는 항로의 방향에 따라 지도 방향이 바뀌기 때문에 [그림 4]와 같이 북방 지시기를 통해 북쪽을 알려 준다.

 

지도의 이동 모드

지도 화면에는 지도의 이동 방식에 따라 다음과 같은 모드가 있다.

 

1. 자동이동 모드

자동이동 모드가 실행되기 위해서는 먼저 GPS를 통해 사용자의 위치가 파악돼야 한다. 그러면 지도상의 사용자 위치(이등변 삼각형의 위치 표지)가 화면의 정중앙에 나타난다. 이 모드에서는 사용자가 이동하면 사용자의 움직임에 따라 지도가 자동으로 이동한다.

 

즉 사용자의 위치가 계속 화면 중앙에 위치할 수 있도록 지도가 움직인다. 예를 들어 사용자가 자동차로 서울에서 경부고속도로를 이용해 부산으로 이동하는 상황이라면 사용자가 대전을 지날 때 지도 화면에는 대전 지역이 나타나고 대구를 지날 때는 대구 지역이 나타난다. 이렇게 자동이동 모드는 사용자의 위치를 자동으로 보여주기 때문에 경유지나 목적지를 찾아가는 항법 시에 편리하다.

 

2. 수동이동 모드

수동이동 모드는 사용자가 GPS 장비를 직접 조작해 화면의 전자 지도를 움직이는 방식을 말한다. 이 모드에서는 사용자의 수동 조작이 없으면 지도가 절대 움직이지 않는다.

 

▲ [그림 5] 휴대용 GPS의 물리적키보드 / [그림 6] 방향키를 이용해 이동시킬 수 있는 맵포인터

 

▲ [그림 7] 산길샘 앱의 지도 모드 전환 버튼

과거의 GPS 장비는 [그림 5]와 같이 물리적인 방향키를 조작해 지도를 이동시켰다. 자동이동 모드에서 방향키를 조작하는 순간 [그림 6]과 같이 위치 표지에서 화살표 모양의 맵 포인터(Map Pointer)가 생성ㆍ분리돼 수동이동 모드로 전환된다.

 

방향키로 계속 맵 포인터를 움직이면 맵 포인터가 위치한 곳을 보여줄 수 있도록 지도가 이동한다. 최근 터치스크린 방식의 GPS 장비는 화면을 직접 드래그해 지도를 이동시킨다. 이 경우에도 지도를 드래그하는 순간 수동이동 모드로 전환된다. 수동이동 모드에서는 물리적인 취소키(QUIT)나 터치스크린의 되돌리기(BACK) 버튼을 통해 맵 포인트를 사라지게 함과 동시에 자동이동 모드로 전환할 수 있다.

 

스마트폰 GPS 앱의 경우 자동이동 모드에서 지도를 드래그해도 수동이동 모드로 전환되지 않으며 별도의 설정 버튼을 통해 모드를 전환해야 한다. 예를 들어 산길샘 앱의 경우 [그림 7]의 빨간색 사각형으로 표시한 버튼을 통해 모드를 전환할 수 있다.

 

그러므로 자동이동 모드에서 사용자가 지도를 드래그해 이동시키면 수 초 후 자동으로 사용자의 위치()가 다시 화면 중앙()으로 되돌아온다. 따라서 자동이동 모드에서는 앞으로 찾아갈 경유지나 목적지의 지리정보를 파악하는 게 매우 불편하다. 이런 이유로 지리정보를 파악할 때에는 지도가 자동으로 이동하지 않는 수동이동 모드를 이용하는 게 편리하다.

 

국립등산학교_ 남정권

  

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2019년 12월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>

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