[대전=뉴스핌] 최태영 기자 = 한국과학기술원(KAIST·카이스트) 연구진이 ‘30m’ 수준의 정확도를 보이는 스마트폰 위치측정 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 국내 한 기업과 기술상용화까지 추진하고 있다.

카이스트는 조천식녹색교통대학원 공승현 교수 연구팀이 LTE 신호만을 이용해 실제 환경에서 평균 30m 이내의 정확도를 갖는 스마트폰 위치 측정 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

공승현 카이스트 교수(왼쪽 세 번째)와 연구진들 [사진=한국과학기술원]

최근 세계적으로 도심 내에서 신뢰도 높은 위치 기반 서비스를 제공하기 위한 다양한 기술 개발이 이뤄지고 있다.

그러나 우리나라처럼 기지국과 중계기가 혼재하는 이동통신 환경에서 새로운 장치를 추가하지 않고 이동통신 신호만을 이용하는 제한적인 기술로 넓은 도시지역에서 높은 정확도와 완성도를 갖는 기술은 아직 보고되지 않은 게 현실이다.

일반적으로 GPS 같은 위성항법 시스템은 도심이나 아파트 단지 등 고층 건물이 밀집한 곳에서 극심한 신호의 난반사로 인해 위치 측정 오차가 발생하며, 이로 인해 수백m 이상의 오차가 발생하기도 한다.

이런 문제로 최근에는 도심이나 실내에서 와이파이 신호의 RF 핑거프린트를 이용해 스마트폰의 위치를 파악하는 기술이 많이 사용된다.

하지만 이 기술은 여러 대의 와이파이 공유기 신호가 수신되는 특정 공간에서만 높은 신뢰도를 가진다. 즉 공유기가 구축되지 않은 곳에서는 측정할 수 없거나 정확도가 현저하게 떨어진다는 한계가 있는 것.

연구팀은 이런 현실을 감안해 스마트폰에서 얻을 수 있는 LTE 기지국 신호에 대한 다양한 측정치를 일정 위치마다 수집해 이를 LTE 핑거프린트 데이터베이스로 저장했다.

이후 임의 사용자 스마트폰에서 측정한 LTE 신호 측정치를 서버로 전달하면 그 측정치를 LTE 핑거프린트 데이터베이스와 비교해 스마트폰의 위치를 파악하는 방식의 기술을 개발했다. 이는 RF 핑거프린트를 고도화한 기술이라는 게 연구팀 설명이다.

연구팀은 “개발한 기술은 LTE 신호를 측정해 얻은 다양한 데이터로부터 각 데이터의 특성에 따라 효과적으로 데이터베이스를 구성하고, 변화가 많은 이동통신 신호 환경에 강인한 최적의 패턴 매칭 기법을 활용하고 있다는 점이 특징”이라고 전했다.

연구팀은 개발한 LTE 핑거프린트 기술을 카이스트 교내, 주변 아파트 및 상업 단지를 포함한 대전지역과 광화문 일대부터 종로구 인사동에 이르는 서울 도심에서 시연해 평균 30m의 오차를 갖는 성능을 확인했다고 강조했다.

연구팀은 현재 개발된 기술을 이동통신 시스템에 적용하기 위한 단계별 방안을 계획하면서 KT와 협력해 기술 상용화를 추진하고 있다.

공승현 교수는 “현재 개발된 기술보다 더 높은 정확도를 갖는 LTE 핑거프린트 기술을 개발하는 것도 가능하며, 5G에서는 LTE보다 2배 높은 평균 15m 안팎의 측위 정확도를 얻을 수 있다”며 “머신러닝 기술을 이용해 기지국이나 중계기의 이설과 추가 등으로 LTE 신호 환경이 바뀌었을 때 이를 자동 탐지하고 LTE 핑거프린트 데이터베이스를 신속히 갱신하는 기술을 추가 연구할 계획이다”고 말했다.

연구에는 김태선 연구원과 조상재·김보성·정승환 석사과정생들이 참여했다. 

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