수많은 사물인터넷(IoT) 기기, 로봇의 미세 움직임을 원거리에서 정확하게 조종할 수 있는 초정밀 위치 인식기술이 개발됐다.
한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 김성민 전기 및 전자공학부 교수팀이 무전원 태그로 세계 최초로 160m 장거리에서 7㎜(5m 단거리 0.35㎜) 정확도로 1000개 이상 위치를 동시 인식하는 초정밀·대규모 IoT 위치인식 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다.
연구진이 최초 개발한 무선 태그는 신호가 방해 신호와 주파수 영역에서 완전 분리돼 신호 질을 100만배 이상 향상시킨다. 이를 접목하면 확장현실(XR)에서 많은 IoT 기기를 미세한 손가락 움직임만으로 제어할 수 있어 몰입감을 크게 높일 수 있다.
또 1000개 이상 태그를 0.5초 이하 시가에 동시 인식할 수 있어, 수많은 기기를 실시간 조작할 수 있다.
연구진은 이 기술이 현존 실내외 위치인식 기술 중 작동 범위, 정확도 및 규모에서 월등한 성능을 자랑한다고 밝혔다.
최신 실내 측위 기술인 차세대무선기술(UWB) 대비 300배 정확도, 10배의 탐지 거리, 100배 확장성을 가진다. 또 실외 측위에 한정되는 GPS 위치 인식 기술과 달리 다양한 실내외 환경에서 활용될 수 있다.
이번 기술의 태그는 스스로 무선 신호를 생성하는 대신에 주변 신호를 반사해 통신한다. 신호 생성 전력을 아낄 수 있어 초저전력으로 동작한다. 태양전지 등 무전원으로 동작하거나 코인 전지 하나로 40년 이상 구동할 수 있어, 대량 운용에 적합하다.
배강민, 문한결 KAIST 전기 및 전자공학부 박사과정이 공동 주 저자로 참여한 이번 연구는 모바일 시스템 분야 권위 국제 학술대회인 'ACM 모비시스 2023'에 지난 6월 발표됐다.
김성민 교수는 “이번 성과는 스마트팩토리 등 산업체를 넘어, XR 등 민간에서도 포괄적으로 사용가능한 IoT 상호적용 기술로, 전방위적인 위치인식 기술 보급을 가능하게 할 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 정보통신기획평가원(IITP) 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
