스마트 팩토리에서 8㎜ 정확도로 위치 추적

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 김성민 교수팀이 스마트 팩토리에서 사각지대 없이 1㎝ 이하의 정확도로 3차원 위치를 추적하는 기술을 세계 최초로 개발했다. 목표물에 무전원 태그를 부착해, 장애물에 가려진 상황에서도 위치 추적이 가능하다.

연구진이 최초 개발한 무선 태그는 기존 기술(UWB) 대비 반사성이 10배 이상 높은 밀리미터파를 활용, 장애물을 우회하는 반사 신호를 확보해 사각지대 없는 위치추적이 가능하다.

반사의 방향에 따라 고유한 신호를 발생시키는 태그가 각 신호의 전파 경로를 파악해 목표물의 위치를 추적하는 원리다.

이 기술은 가구, 전자제품 등 다양한 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한되는 기존 기술의 문제점을 해결했다. 특히 8.3㎜의 3차원 위치 정확도로 기존 기술보다 위치추적 15배 이상 초정밀성을 갖고 있다.

김성민 교수는 "잦은 연결 장애를 겪는 현재에 비해 안정적으로 실내 목표물의 정확한 위치를 추적할 수 있어, 스마트 팩토리 및 증강 현실(AR) 등 광범위한 위치 기반 서비스에 활용될 수 있다"고 설명했다.

무선 태그는 스스로 무선 신호를 생성하는 대신, 주변의 신호를 반사하는 방식으로 작동한다.

주변 빛을 반사하는 거울과 같이, 신호 생성에 필요한 전력을 아낄 수 있어 초저전력으로 동작한다. 이에 태양전지 등 무전원으로 동작하거나 코인 전지 하나로 40년 이상 구동할 수 있어, 대량 운용에 적합하다.

김 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, 연구진은 이 연구를 통해 모바일 컴퓨팅 분야 최고 권위 국제 학술대회인 'ACM 모비시스'에서 2024년 최우수논문상을 수상하는 쾌거를 이뤘다.

김 교수팀은 이 학회에서 2022년에 이어 올해도 최우수논문상을 수상해, 미국 미시간대와 예일대 등 전세계 3곳 뿐이다.

[e-mail] 김만기 기자