KAIST, 신호 실내정보 없어도 건물내 위치 확인 가능

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 무선신호와 실내 정보없이도 건물에서 위치인식이 가능한 통합 GPS 시스템이 처음으로 개발됐다.

KAIST는 전산학부 한동수 교수 연구팀이 실내외 환경 구분없이 정밀한 위치인식이 가능한 '실내외 통합 GPS 시스템'을 개발했다고 8일 밝혔다.

이번에 개발된 실내외 통합 GPS 시스템은 실외에서는 GPS 신호를 사용해 위치를 추정하고 실내에서는 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서에서 얻어지는 신호를 복합적으로 사용해 위치를 인식한다.

이를 위해 KAIST 연구팀은 인공지능 기법을 활용한 실내외 탐지, 건물 출입구 탐지, 건물 진입 층 탐지, 계단/엘리베이터 탐지, 층 탐지 기법 등을 개발했다.
 
또 개발된 각종 랜드마크 탐지 기법들을 보행자 항법 기법(PDR)과 연계시켜 '센서 퓨전 위치인식 알고리즘'을 새롭게 구축했다.

연구팀 관계자는 "GPS, 와이파이, 블루투스 신호 수신 칩과 관성센서, 기압센서, 지자기센서, 조도센서 등을 탑재시킨 실내외 통합 GPS 전용 보드를 제작했다"며 "이어 제작된 하드웨어(HW) 보드에 개발된 센서퓨전 위치인식 알고리즘을 탑재했다"고 설명했다.

지금까지는 GPS 신호가 도달하지 않는 공간에서는 무선랜 신호나 기지국 신호를 기반으로 위치를 인식하는 것이 일반적이었다.

이번에 개발한 실내외 통합 GPS 시스템은 신호가 존재하지 않고 실내지도가 제공되지 않는 건물에서도 위치인식을 가능한 첫 기술로 전 세계 어디서나 사용할 수 있는 범용적인 실내외 통합 GPS 시스템을 구축할 수 있는 기반을 마련했다는 평가다.

이 알고리즘은 구글, 애플의 위치인식 서비스에서는 제공하지 않는 건물 안의 정확한 층 정보를 제공할 수 있고 지구 자기장, 무선랜 측위 방식과 달리 사전 준비 작업도 필요치 않다.
 

연구팀은 제작된 실내외 통합 GPS 전용 하드웨어(HW) 보드의 위치인식 정확도를 대전 KAIST 본원 N1 건물에서 측정한 결과, 층 추정에 있어서는 약 95%의 정확도를, 수평 방향으로는 약 3~6m의 정확도를 달성했다.

 실내외 전환에 있어서는 약 0.3초의 전환 속도를 보였고 보행자 항법(PDR) 기법을 통합시켰을 때는 1m 내외의 정확도를 기록했다.

연구팀은 위치인식 보드가 내장된 태그를 제작하고 박물관, 과학관, 미술관 방문객들을 위한 위치기반 전시 안내 서비스에 적용할 예정이다.
 
개발된 실내외 통합 GPS 태그는 어린이나 노약자를 보호하는 목적으로도 활용할 수 있으며 소방관 혹은 작업장 작업자의 위치 파악에도 활용할 수 있다.

연구팀은 지하 주차장과 같은 실내로 진입하는 차량의 위치를 추정하는 차량용 센서 퓨전 위치인식 알고리즘과 위치인식 보드 개발에도 나섰고 차량용 실내외 통합 GPS 위치인식 보드가 제작되면 자동차 제조사 등과 협력해 고도화 및 상용화를 모색하고 스마트폰에 탑재될 센서 퓨전 위치인식 알고리즘도 개발할 예정이다.

개발된 알고리즘이 내장된 실내외 통합 GPS 앱이 개발되면 위치인식 분야에서 다양한 사업화를 모색하는 통신사와의 협력도 가능할 것으로 기대된다.

전산학부 한동수 교수는 "무선 신호가 존재하지 않고 실내지도도 없는 건물에서 위치인식이 가능한 실내외 통합 GPS 시스템 개발은 이번이 처음"이라며 "개발이 시작된 한국형 GPS(KPS) 시스템, 한국형 항공위성서비스(KASS)와 통합되면 한국이 실내외 통합 GPS 분야서 선도국가로 나설 수 있을 것"이라고 기대했다.


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