100만배 정확… 차세대 `XR 초정밀 위치인식` 떴다

KAIST 연구팀, 시스템 개발
초저전력 미세한 움직임 조정

KAIST는 초저전력 무선 태그를 이용한 초정밀·대규모 사물인터넷 위치인식 시스템을 개발했다. 사진은 후방산란 무선 태그를 로봇에 부착해 움직임을 추적하는 실험 모습 KAIST 제공

사물인터넷 기기와 로봇의 미세한 움직임까지 조종할 수 있는 초정밀 위치인식 기술이 개발됐다. 초실감형 확장현실(XR), 스마트팩토리 등 가상세계를 현실과 연계하는 다양한 분야에 활용될 전망이다.

KAIST는 김성민 전기·전자공학부 교수 연구팀은 무선 태그를 통해 160m 장거리에서 7㎜, 5m 단거리에서 0.35㎜의 정확도를 지니면서 1000개 이상의 위치를 동시 인식하는 '초정밀·대규모 사물인터넷 위치인식 시스템'을 개발했다고 8일 밝혔다.

이 시스템은 후방산란 기술을 기반으로 초저전력 무선 태그를 이용해 전력 소모가 거의 없고, 주파수 영역에서 잡고자 하는 신호를 방해 신호와 완전히 분리시켜 신호의 질을 100만배 이상 높였다. 이 때문에 XR에서 다량의 사물인터넷을 손가락의 미세한 움직임으로 쉽게 제어할 수 있고 몰입감을 높일 수 있다. 이는 최신 실내 측위기술인 차세대 무선기술(UWB)에 비해 300배의 정확도, 10배의 탐지 거리, 100배의 확장성을 갖는 수준이라고 연구팀은 설명했다.

아울러 1000개 이상의 무선 태그를 0.5초 이하로 동시 인식해 수많은 기기를 실시간 조작할 수 있다. 실외 측위에 한정되는 GPS 위치 인식기술과 달리 다양한 실내외 환경에서 활용할 수도 있다.

전력도 스스로 무선 신호를 생성하는대신 주변의 신호를 반사해 통신하기 때문에 소모가 적다. 태양전지 등 무전원으로 동작하거나, 코인 전지 한 개로 40년 이상 구동할 수 있는 대량 운용에 적합하다.

김성민 KAIST 교수는 "현존하는 실내외 위치인식 기술 중 작동 범위, 정확도, 규모 등에서 성능이 월등하다"며 "스마트팩토리나 XR 등에 널리 활용할 수 있는 사물인터넷 상호작용 기술로, 전방위적인 위치인식 기술 보급에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 모바일 시스템 분야 국제 학술대회인 'ACM 모비시스 2023'에서 발표됐다.

이준기기자 bongchu@