한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 김성민 전기 및 전자공학부 교수팀이 스마트 팩토리에서 사각지대 없이 위치를 정밀추적하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 5일 밝혔다.
목표물에 무전원 태그를 부착, 장애물에 가린 상황에서도 센티미터(㎝) 이하 정확도로 3차원 위치를 추적할 수 있는 기술이다.
연구팀은 이 연구로 모바일 컴퓨팅 분야 최고 권위 국제 학술대회인 'ACM 모비시스'에서 '2022 최우수논문상'에 이어 '2024 최우수논문상'을 수상하는 쾌거를 이뤘다. 이 학회에서 최우수논문상을 다회 수상한 연구팀은 주저자 기준으로 김성민 교수팀, 미국 미시간대, 예일대 연구진 뿐이다.
연구팀이 최초 개발한 무선 태그는 기존 초광대역(UWB) 대비 반사성이 10배 이상 높은 밀리미터파를 활용한다. 장애물을 우회하는 반사 신호로 사각지대 없는 위치추적이 가능하다. 반사 방향에 따라 고유 신호를 발생시키는 태그가 각 신호 전파 경로를 파악해 목표물 위치를 추적하는 원리다.
이 기술은 가구, 전자제품 등 다양한 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한되는 기존 기술 문제점을 해결하고, 15배 이상 높은 3차원 위치 정확도(8.3㎜)를 갖는다. 잦은 연결 장애 문제를 해결해 스마트 팩토리, 증강 현실(AR) 등 광범위한 위치 기반 서비스에 활용될 수 있다.
무선 태그는 스스로 무선 신호를 생성하는 대신 주변 신호를 반사하는 방식으로 작동한다. 주변 빛을 반사하는 거울과 같이, 신호 생성에 필요한 전력을 아낄 수 있어 초저전력 동작한다. 이에 태양전지 등 무전원으로 동작하거나 코인 전지 하나로 40년 이상 구동할 수 있어, 대량 운용에 적합하다.
김성민 교수는 “태그는 천장 타일이나 컴퓨터 본체 등 주변 사물을 반사체로 이용해 임의의 실내 환경에서 사각지대 없이 작동한다”며 “실내 위치추적의 안정성 문제를 해결함으로써, 포괄적인 위치 기반 서비스의 보급을 기대한다”고 말했다.
한편 이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP) ITRC 혁신도약형과제, 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
