KAIST(총장 신성철)가 실내에서 위성항법장치(GNSS) 신호를 15초 만에 잡아내는 초고속 감지 기술을 개발했다.
KAIST는 공승현 녹색교통대학원 교수팀이 자체 탐지 알고리즘을 적용, 실내에서 GNSS 신호로 위치를 파악하는 '극미량 GNSS 신호 초고속 탐지 기술'을 개발했다고 28일 밝혔다.
GNSS는 위성의 위치 정보를 통신 주파수에 실어서 지상으로 전달하는 장비다. 위성위치추적장치(GPS)가 대표 시스템이다. 지구 궤도를 따라 고속 이동하는 위성과 수신기의 거리를 계산, 수신기 위치를 알 수 있게 해 준다. 위성 이동에 따라 발생하는 도플러 주파수(발송·수신 주파수의 오차)와 코드의 변화 내용으로 계산한다. 실외에서는 1마이크로초(㎳) 만에 21개의 도플러 주파수를 검증, 위치를 계산할 수 있다.
그러나 실내에서는 활용이 거의 불가능했다. 신호 세기가 천장이나 벽을 통과할 때 감소하기 때문에 정확한 위치 측정을 위한 계산 분량이 기하급수로 늘어난다. 보통 수신기로는 위치 측정에 몇 시간 이상 걸린다. 실내에서는 와이파이와 같은 실내 무선 신호 기기의 힘을 빌려야 했다.
연구팀은 자체 개발한 알고리즘으로 도플러 주파수 계산 검증 수를 최소화, GNSS 신호만으로 위치를 측정할 수 있게 했다. 1초에 약 2만개의 주파수를 살펴야 하는 가운데 20여개는 기존 방식으로 검증하고, 인접한 1만9980개는 산술 연산하는 방식이다.
연구팀은 이 방법으로 실내에서 15초 만에 GNSS 신호를 탐지할 수 있다고 설명했다. 기존 방식에 비해 계산 분량이 1000배 적어지고 800배 빠른 속도로 신호를 감지한다.
연구팀은 앞으로 실내 전파 난반사에 강한 위치 측정 기술을 개발하는 등 미약한 GNSS 신호 탐지를 강화할 계획이다. 모든 건물에서 수 초 안에 GNSS 신호를 탐지하는 것이 목표다.
공승현 교수는 “자체 개발한 알고리즘을 적용, GNSS 신호 기반의 실내 위치 측정 기술 개발에 성공했다”면서 “앞으로 실내 GNSS 시스템을 상용화하면 새로운 위치 기반 서비스 시장을 창출할 수 있을 것”이라고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
