KAIST '복잡한 실내에서 사각지대 없는 무선통신' ACM 최우수논문상

밀리미터파 무선태그로 반사신호 확보
코인전지 하나로 40년 동작 초저전력 실현
스마트팩토리 등 활용성 높아

KAIST 전기및전자공학부 김성민 교수 연구팀이 개발한 ‘스마트팩토리에서 사각지대 없이 정밀한 위치를 추적하는 기술’이 모바일컴퓨팅 분야 세계 최고 권위의 ‘ACM 모비시스’에서 최우수논문상을 수상했다.

ACM 모비시스’에서 최우수논문상을 수상한 (왼쪽 두번째부터) KAIST 전기및전자공학부 김성민 교수, 배강민 박사과정, 문한결 박사과정. KAIST

연구팀이 개발한 기술은 목표물에 무전원 태그를 부착, 장애물에 가려진 상황에서도 ㎝ 이하의 정확도로 3차원 위치를 추적할 수 있다.

이를 위해 연구팀이 개발한 무선태그는 기존 UWB보다 10배 이상 높은 밀리미터파를 활용한다. 밀리미터파는 30~300㎓ 전파로 5G와 6G 등 차세대통신 표준에서 도입을 준비 중인 대역이다.

연구팀을 밀리미터파로 장애물을 우회하는 반사신호를 확보해 사각지대 없는 위치추적과 반사방향에 따라 고유 신호를 발생시키는 무선태그로 전파 경로를 파악해 위치를 추적하는 아이디어를 적용했다.

기존 위치추적 기술이 가구, 전자제품, 콘크리트 구조물 등 다양한 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한된 모습. KAIST

이를 통해 가구 등 다양한 장애물에 막혀 작동범위가 제한되던 기존 문제점을 해결함은 물론 15배 이상 높은 3차원 위치정확도를 실현했다.

또 무선태그는 스스로 신호를 생성하는 것이 아닌 주변 신호를 수신해 반사하는 패시브방식으로 전력소모가 극히 적기 때문에 코인전지 하나로 40년 이상 가동할 수 있다.

이 기술은 연결 장애를 극복하고 안정적으로 실내 목표물의 정확한 위치를 추적할 수 있어 스마트팩토리, 증강현실(AR) 등 광범위한 위치기반서비스에 활용될 전망이다.

장애물을 우회하는 반사신호로 사각지대 없는 위치추적이 가능한 모식도. KAIST

김 교수는 “무선태그가 천장이나 컴퓨터 등 사물을 반사체로 이용해 임의의 실내 환경에서 사각지대 없이 작동하는 것이 핵심”이라며 “이를 통해 실내 위치추적의 안정성 문제를 해결, 포괄적 위치기반서비스 보급을 실현할 수 있다”고 설명했다.

한편 김 교수팀은 앞서 2022년에도 같은 대회 최우수논문상을 받은바 있다. 이 대회에서 최우수논문상 다회 수상은 KAIST와 미시간대, 예일대뿐이다.

대덕특구=이재형 기자 jh@kukinews.com