GPS 없는 실내서도 5m내 오차로 위치 파악

국토지리정보원, 스마트폰 활용 실내 위치결정 기술 연구성과 시연

터널이나 지하도에 들어가면 GPS 신호가 끊겨 먹통이 되던 스마트폰 내비게이션 서비스를 앞으로는 끊김 없이 사용할 수 있게 될 전망이다.

국토교통부 국토지리정보원은 의사위성(송신기)을 이용해 GPS 신호가 단절된 실내에서도 5m 정확도로 위치를 결정하는 측위기술을 개발하는 연구를 수행하고, 15일 서울 상암동 스마트시티센터에서 현장 시연했다. 의사위성은 GPS 위성신호 수신이 좋지 않은 지역이나 실내 특정지역에서 정밀한 항법체계를 위해 인공위성 대신 지상의 고정된 장소에 설치하는 송신기다.

현장 시연은 GPS 신호가 단절된 실내에서도 5m 정확도로 위치를 결정하는 실내 위치결정 기술의 공공부분 활용 가능성을 모색하기 위해 마련됐다.

이번 연구는 위성신호가 잡히지 않는 실내에서 GPS와 주파수가 같은 의사위성 신호를 사용해 별도 장치나 애플리케이션 없이도 스마트폰으로 실내 위치와 이동경로를 파악했다.

의사위성을 이용한 위치결정 기술(측위기술)은 GPS와 유사한 신호를 사각지대에 설치한 송신기를 통해 제공함으로써 이용자가 GPS 위성과 의사위성으로부터 동시에 신호를 수신해 더욱 정확하게 위치를 계산할 수 있다.

일반적으로 위치를 결정하려면 4대 이상의 위성에서 신호를 수신해야 하는데, 위성신호가 전혀 수신되지 않는 실내에서는 수신기의 위치를 알 수 없다.

국토지리정보원은 2021년부터 GPS 신호를 수신하기 어려운 실내와 고층건물 밀집지역 등 단절지역에서 사용자 위치를 결정하기 위한 연구를 수행해왔다.

한국측량협회 컨소시엄이 진행한 1차 연구에서는 GPS 신호가 일부 단절되는 교량(안양시 내비산교) 하부와 건물 밀도가 높은 도심지(역삼역 GS타워 열림마당) 등에서 의사위성을 이용해 끊김 현상 없이 위치추적이 되는 것을 확인했다.

신호단절지역에서는 수신 가능한 위성 수가 적어 위치오차가 60m~200m까지 발생했으나 의사위성을 설치한 결과 스마트폰에서 위치오차가 3m~8m 수준으로 개선됐다.

경운대학교 컨소시엄이 진행한 2차 연구에서는 GPS 신호가 완전히 단절된 서울시(스마트시티센터)·부산시(부산시청역)·경상북도(경북도청사 지하주차장) 실내 3곳에서 실증에 성공, 스마트폰에서 5m 내외 측위 정확도를 확보했다.

국토지리정보원 관계자는 “의사위성을 이용한 위치결정 기술은 미국 등을 중심으로 2000년대 초반부터 연구가 진행됐으나 스마트폰 등 개인 위치결정장비를 지원하는 목적으로 개발된 상용화 기술은 아직 없는 상황”이라고 설명했다.

해외에서는 미국 트림블이나 호주 로카타 시스템 등이 상용 의사위성 제품을 생산하고 있으나, 고가이며 별도 전용 수신기가 필요함에 따라 광산업 등 특수분야에서 제한적으로 활용하고 있다.

국토지리정보원은 앞으로 상용화 단계로 진입하려면 광역적인 시범운영을 거쳐 안정적인 성능이 보장돼야 하고 현장에 설치된 단말을 모니터링하는 관제센터도 설치·운영돼야 한다고 전했다.

한편, 국토부는 오는 2026년까지 의사위성의 핵심기술 국산화 등을 포함한 ‘디지털 국토정보 기술개발’ 연구개발(R&D) 사업을 추진, 다양한 측위기술을 복합적으로 연계해 단절지역을 포함한 모든 지역에서의 끊김 없고 정밀한 연속 측위 기술을 개발하고, 개발된 기술을 상용화할 계획이다.

송시화 국토지리정보원 위치기준과장은 “이번 연구가 실내 경로안내와 피난안내, 응급상황신고 등 다양한 분야로 위치정보 활용 가능성을 확대해 국민 안전과 편의를 증대하는 효과를 기대한다”라고 밝혔다.