최근 회사에서 주로 다루는 데이터는 GIS(Geographic Information System) 데이터 이다.

국내 위치 데이터를 다루는 분들 이라면 다 아실, localdata.go.kr 에서 데이터를 내려받아 사용 중 인데...

x, y 좌표가 어떤 좌표계 인지 정보가 없다.

좌표계?

지구는 완벽한 원이 아닌 타원형 이다.
사실, 타원조차 아닌 감자 처럼 찌그러진 모양이다. 

따라서, 지구를 타원형인 타원체(Ellipsoid)로 정의하여 해당 타원에서의 위치를 표현하게 된다.
이 때, 어떤 타원체를 사용할지/어떤 기준점을 사용할지를 정의하게 되는데

이를 좌표계 라고 부른다.

우리가 많이 사용하는 위경도 도 좌표계의 일종으로 WGS84 라고 부른다.

따라서, 열심히 서치를 하다 보면, 이런 글을 발견하게 되는데,

여기서 EPSG 란, 다양한 좌표계의 코드로 이해하면 된다! (ex. 위경도계, WGS84 는 epsg:4326 이다!)

중부원점TM은 Bessel 타원을 사용하는 좌표계이다.

제공되는 데이터를 epsg:2097 기준으로 위경도계(epsg:4326) 으로 변경하면, 몇백미터 다른 위치에 있는 위치로 표기가 되는걸 확인 가능하다.

대체 무슨일이 벌어지고 있는걸까?

앞에서, 지구를 특정한 타원체로 정의해서 위치를 표기한다고 했는데, 타원체 끼리는 당연히 오차가 발생할 수 있다.

국제 표준 타원체는 Bessel 타원체(TM타원체)가 아닌 UTM타원체 이므로 차이가 발생하는 것 이다.

사실, 이는 미미한 차이이다. 그런데 왜 몇백미터나 되는 차이가 발생하게 될까?

좌표계는 정해진 원점으로부터 삼각측량을 통해 정해지게 되는데, 이 중 중부원점 이란, 경기도 연천에 있는 원점이다. 헌데, 과거 측량 당시 기술의 한계로 오차가 발생하였다고 한다.

https://linuxism.ustd.ip.or.kr/833

그럼, 오차를 보정하는 방법은 없을까?

사실 이미 보정하여, 새로운 epsg 코드를 부여한 상태이다.

EPSG:5174 가 그것이다.

중부원점 이외에도, 일본에 있는 동부원점, 제주에 있는 제주원점, 울릉도에 있는 울릉원점 등도 모두 보정된 좌표계가 존재한다.

*보정된 서부원점(Bessel) - KLIS에서 서부지역에 사용중

EPSG:5173

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 중부원점(Bessel): KLIS에서 중부지역에 사용중

EPSG:5174

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 제주원점(Bessel): KLIS에서 제주지역에 사용중

EPSG:5175

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=550000 +ellps=bessel +units=m +no_defs  +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 동부원점(Bessel): KLIS에서 동부지역에 사용중

EPSG:5176

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

*보정된 동해(울릉)원점(Bessel): KLIS에서 울릉지역에 사용중

EPSG:5177

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131.0028902777778 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=bessel +units=m +no_defs  +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43

출처: https://www.osgeo.kr/17 [OSGeo(Open Source GeoSpatial) 한국어 지부 - OSGeo Korean Chapter]

그럼 여기서 의문이 생긴다...

localdata.go.kr 에서는 왜... 보정 안된 좌표계로 안내해 줬을까...

그건 우리가 영원히 풀어야 할 숙제 일지도 모른다...

WGS84와 앞서 적은 Bassel 좌표계 만이 존재할까?

아니다.(왜?)
이번에 확인한 바와 같이, 기존 좌표계는 오차가 생기므로, 
국제적 표준 타원체인 GRS80(WGS84 타원체와 거의 같은 타원체)
를 사용하는 다른 표준을 많이 사용한다.

*서부원점(GRS80)-falseY:50000
EPSG:5180

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=125 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs



*중부원점(GRS80)-falseY:50000: 다음지도에서 사용중인 좌표계

EPSG:5181

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs



*제주원점(GRS80)-falseY:55000

EPSG:5182

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127 +k=1 +x_0=200000 +y_0=550000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs



*동부원점(GRS80)-falseY:50000

EPSG:5183

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=129 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs



*동해(울릉)원점(GRS80)-falseY:50000

EPSG:5184

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=131 +k=1 +x_0=200000 +y_0=500000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs


그럼 위 좌표계가 전부일까?

아니다.(왜?)

한반도 전체를 하나의 좌표계로 나타낼 때 많이 사용하는 좌표계입니다.

*UTM-K (Bessel): 새주소지도에서 사용 중

EPSG:5178

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=bessel +units=m +no_defs +towgs84=-115.80,474.99,674.11,1.16,-2.31,-1.63,6.43


*UTM-K (GRS80): 네이버지도에서 사용중인 좌표계

EPSG:5179

+proj=tmerc +lat_0=38 +lon_0=127.5 +k=0.9996 +x_0=1000000 +y_0=2000000 +ellps=GRS80 +units=m +no_defs 


출처: https://www.osgeo.kr/17 [OSGeo(Open Source GeoSpatial) 한국어 지부 - OSGeo Korean Chapter]

그럼 왜 이렇게 많은 좌표계가 존재할까?

이는 두가지 이유 때문이다. 

먼저, GRS80 계열 좌표계와 Bassel 계열 좌표계 두가지가 존재한다. 

다음으로, 앞서 지구는 감자 모양인데, 좌표계를 만들기 위해, 임의의 타원체를 정의했다고 적었다. 

당연히 지역마다 고도 차로 인해, 같은 원점을 사용하면 오차가 크게 발생할 것 이다. 

따라서 지역마다 다른 원점을 사용하여 측량의 정확성을 키우자 함 이다. 

굳이 하나를 덧붙이자면,

새로운 (발전한) 좌표계를 국가 표준으로 삼더라도, 기존 좌표계를 활용하는 데이터를 모두 일괄 변환하는것이 어렵거나,
기존 데이터를 사용하던 시스템이 더이상 동작하지 않을 수 있기 때문에, 과거부터 제공해온 데이터들은 과거 좌표계를 사용하는 경우가 많은것이, 다양한 좌표계가 혼용되는 현상의 이유라 할 수 있겠다.

국내 제공되는 데이터를 사용한다면, 

좌표계를 항상 주의하여 확인해보길 바라며 이만 마치도록 하겠다.