100만배 정확하게…KAIST, '초정밀 위치 인식 기술' 개발

김성민 KAIST 전기및전자공학부 교수 연구팀

무선 태그를 실험하기 위한 로봇. 로봇 몸체에 가로, 세로 6.6cm인 태그가 부착돼 있다. KAIST 제공

사물인터넷 기기와 로봇의 미세한 움직임까지 조종 가능한 초정밀 위치 인식기술이 개발됐다. 초실감형 확장현실(XR), 스마트팩토리 등 산업 전반에서 활용될 것으로 보인다.

KAIST는 김성민 전기및전자공학부 교수 연구팀이 무선 태그를 통해 160m 장거리에서 7mm, 5m 단거리에서 0.35mm의 정확도를 갖는 초정밀 위치 인식 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다. 7mm와 0.35mm는 위치 인식하는 대상의 오차범위 중간값을 의미한다. 1000개 이상의 위치를 동시 인식하는 이 시스템에 대한 연구결과는 지난 6월 학술지 'ACM 모비시스'에 게재됐다. 

연구팀은 후방 산란(backscatter) 기술을 적용한 초저전력 무선 태그를 개발했다. 무선 태그는 무선주파수를 이용해 데이터를 비접촉으로 읽어내는 인식시스템이다. 이때 후방 산란은 무선주파수가 진행하는 방향과 반대로 산란되는 것을 뜻한다. 

연구팀은 이를 통해 주파수 영역에서 잡고자하는 신호를 방해 신호와 완전히 분리시켰다. 그 결과 신호의 질이 100만 배 이상 향상됐다. 또 1000개 이상의 태그를 0.5초 이하로 동시 인식해 수많은 기기를 동시 조작할 수도 있었다. 초저전력으로 동작하기 때문에 코인 전지 하나로도 40년 이상 구동할 수 있다.

연구팀은 해당 무선 태그가 "최신 실내 측위 기술인 차세대무선기술(UWB)에 비해 300배 높은 정확도, 10배 긴 탐지거리를 갖는다"며 "현존하는 실내외 위치인식 기술 중 작동 범위, 정확도 및 규모면에서 월등한 성능"이라고 설명했다.

김 교수는 "스마트팩토리 등 산업체를 넘어, XR 등에서도 포괄적으로 사용가능한 사물인터넷(IoT) 상호적용 기술로, 전방위적인 위치인식 기술의 보급을 가능하게 할 것으로 기대된다"라고 밝혔다.

[박건희 기자 wissen@donga.com]