실내외 정밀한 위치인식 가능한 GPS 시스템 개발됐다

실내외 환경 구분 없이 정밀한 위치인식이 가능한 ‘위성위치확인시스템(GPS)’ 시스템 보드. KAIST 제공

국내 연구진이 실내외 환경 구분 없이 정밀한 위치인식이 가능한 ‘위성위치확인시스템(GPS)’ 시스템을 개발했다. 실내지도가 제공되지 않는 건물에서 사용자가 위치한 층의 정확한 정보를 제공할 수 있는 수준이다. 

한동수 KAIST 전산학부 교수 연구진은 GPS 신호를 사용해 위치를 추정하고 관성센서와 기압센서 등 여러 센서에서 얻어지는 신호를 분석해 실내에서도 정밀한 위치인식이 가능한 GPS 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 

GPS는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법 시스템이다. 실외에서는 정밀한 위치정보를 계산하지만 실내에서는 계산에 한계가 있다. 이 때문에 이런 실내 공간에서는 무선랜 신호나 기지국 신호를 기반으로 위치를 인식해왔다. 하지만 이런 신호들이 존재하지 않을 경우 실내 공간에서 위치정보를 계산하는 것은 불가능했다.

연구진은 GPS, 와이파이, 블루투스 신호 수신 칩과 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서 등을 탑재시킨 실내외 통합 GPS 전용 보드를 개발했다. 제작된 보드에 위치인식 알고리즘을 집어 넣어 위치계산의 정확도를 높였다. 이 알고리즘은 구글, 애플의 위치인식 서비스에서는 제공하지 않는 건물 내에서의 정확한 층 정보를 제공할 수 있다. 비전이나 지구 자기장, 무선랜 측위 방식과 달리 사전 준비 작업도 필요치 않다. 연구진은 “전 세계 어디에서나 사용할 수 있는 범용적 실내외 통합 GPS 시스템”이라 설명했다.

개발한 시스템의 위치인식 정확도를 측정했다. 대전 KAIST 본원 N1 건물의 몇 층에 있는 위치정보를 계산한 결과, 약 95%의 정확도를 보였다. 수평 방향으로는 약 3~6m의 정확도를 달성했다. 실내외 전환에 있어서는 약 0.3초의 전환 속도를 달성했다. 사람이 이동하는 속도나 방향, 거리 등을 파악해 출발지점으로부터의 위치를 산출하는 보행자 추측 항법(PDR)을 접목했더니 1m 내외의 정확도를 달성했다.

개발한 시스템은 박물관, 과학관, 미술관 방문객들을 위한 위치기반 전시 안내 서비스에 활용될 예정이다. 한 교수는 “어린이나 노약자를 보호하는 목적이나 소방관, 작업장 작업자의 위치 파악에 활용할 수 있다”며 “올해부터 개발이 시작된 한국형 GPS 개발 사업이나 한국형 항공위성서비스(KASS)와 통합되면 더욱 시너지 효과를 낼 것”이라 밝혔다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]