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김성민 교수팀, 모바일 최고 국제학회 최우수논문상 다회 수상 쾌거​
조회수 : 1933 등록일 : 2024-07-05 작성자 : 홍보실

사진 1. (왼쪽 두 번째부터) 전기및전자공학부 김성민 교수, 배강민 박사과정, 문한결 박사과정

< 사진 1. (왼쪽 두 번째부터) 전기및전자공학부 김성민 교수, 배강민 박사과정, 문한결 박사과정 >

우리 대학 전기및전자공학부 김성민 교수 연구팀이 스마트 팩토리에서 사각지대 없이 정밀한 위치를 추적하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 5일 밝혔다. 목표물에 무전원 태그를 부착해, 장애물에 가려진 상황에서도 센티미터(cm) 이하의 정확도로 3차원 위치를 추적할 수 있는 기술이다. 

해당 연구를 통해 연구팀은 모바일 컴퓨팅 분야 최고 권위 국제 학술대회인 ACM 모비시스(ACM MobiSys)에서 2022 최우수논문상에 이어 2024 최우수논문상을 수상하는 쾌거를 이뤘다. 해당 학회에서 최우수논문상을 다회 수상한 연구팀은 김성민 교수 연구팀과, 미국 미시간대, 그리고 예일대 뿐이다(주 저자 기준).

(논문명: SuperSight: Sub-cm NLOS Localization for mmWave Backscatter)

사진 2. ACM 모비시스 2024 최우수논문상 상장

< 사진 2. ACM 모비시스 2024 최우수논문상 상장 >

연구팀이 최초 개발한 무선 태그는, 기존 기술(UWB, Ultra Wide Band) 대비 반사성이 10배 이상 높은 밀리미터파(mmWave)*를 활용, 장애물을 우회하는 반사 신호를 확보해 사각지대 없는 위치추적이 가능하다. 반사의 방향에 따라 고유한 신호를 발생시키는 태그가 각 신호의 전파 경로를 파악하여 목표물의 위치를 추적하는 원리다.

*밀리미터파: 30~300기가헤르츠(GHz)의 주파수를 갖는 전파로 5G/6G 등 차세대 표준에서 도입을 준비 중인 대역이다. 

이 기술은 가구, 전자제품 등 다양한 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한되는 기존 기술의 문제점을 해결하고, 더불어 15배 이상 높은 3차원 위치 정확도(8.3mm)를 갖는다. 즉, 잦은 연결 장애를 겪는 현재에 비해 안정적으로 실내 목표물의 정확한 위치를 추적할 수 있어, 스마트 팩토리 및 증강 현실(AR) 등 광범위한 위치 기반 서비스에 활용될 수 있다.

그림 1. 기존 위치추적 기술이 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한되는 모습을 표현한 그림

< 그림 1. 기존 위치추적 기술이 실내 장애물에 막혀 작동 범위가 제한되는 모습을 표현한 그림 >

무선 태그는 스스로 무선 신호를 생성하는 대신, 주변의 신호를 반사하는 방식으로 작동한다. 주변 빛을 반사하는 거울과 같이, 신호 생성에 필요한 전력을 아낄 수 있어 초저전력으로 동작한다. 이에 태양전지 등 무전원으로 동작하거나 코인 전지 하나로 40년 이상 구동할 수 있어, 대량 운용에 적합하다.

그림 2. 장애물을 우회하는 반사 신호를 활용해 사각지대 없는 위치추적이 가능함을 표현한 그림

< 그림 2. 장애물을 우회하는 반사 신호를 활용해 사각지대 없는 위치추적이 가능함을 표현한 그림 >

김성민 교수는 “태그는 천장 타일이나 컴퓨터 본체 등 주변 사물을 반사체로 이용해 임의의 실내 환경에서 사각지대 없이 작동한다”며 “실내 위치추적의 안정성 문제를 해결함으로써, 포괄적인 위치 기반 서비스의 보급을 기대한다”고 말했다. 

한편 이번 연구는 정보통신기획평가원 ITRC 혁신도약형과제와 삼성미래기술육성사업의 지원을 받아 수행됐다.

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