0.2m 이내 정밀도로 차량 위치 파악… OWR 방식·시각 동기화 기술로 다중 차량 측위 구현
[더파워 하지호 기자] GPS 신호가 원활하게 수신되지 않는 터널이나 지하주차장은 자율주행차의 위치 파악과 안정적인 주행을 위해 별도의 측위 기술이 필요한 공간이다. 위성 신호가 차단되면 차량의 위치 오차가 커질 수 있으며, 관성항법이나 카메라·라이다 등 보조 센서만으로는 환경에 따라 정확한 위치를 유지하는 데 한계가 있기 때문이다.
㈜와이파이브는 자체 개발한 초광대역(UWB) 기반 고정밀 측위 기술을 활용해 GPS 음영구간에서도 자율주행차에 위치 정보를 제공하는 서비스를 개발하고 있다. GPS 신호가 약해지는 구간에서 UWB를 통해 차량의 위치를 파악하고, 터널 주행부터 지하주차장 내 자율주차까지 지원하는 것이 목표다.
- IR-UWB 기반 고속 측위로 다수 차량 위치 파악
와이파이브가 적용한 기술의 핵심은 단방향 거리 측정 방식인 OWR(One-Way Ranging)이다. 차량에 부착된 UWB 태그와 공간 내에 설치된 UWB 앵커 간 신호를 활용해 위치를 계산하는 방식으로, 여러 대의 차량을 동시에 빠르게 측위할 수 있도록 설계됐다.
다수의 자율주행차가 오가는 터널이나 주차장에서는 차량별 위치 정보를 지연 없이 갱신하는 것이 중요하다. 이를 위해 앵커 간 정밀한 시각 동기화가 필요하며, 와이파이브는 유·무선 시각 동기화 기술도 자체 개발해 다중 차량이 이동하는 환경에서도 안정적인 위치 정보를 제공할 수 있도록 했다.
GPS 신호가 닿지 않는 구간에서는 관성항법의 오차가 누적될 수 있고, 라이다는 터널처럼 반복적인 구조에서 주변 지형을 활용한 위치 보정이 어려울 수 있다. 카메라 역시 조명이나 차선 상태에 따라 인식 성능이 영향을 받는다. 와이파이브는 UWB 측위 기술을 통해 이러한 환경에서 발생하는 위치 정보의 공백을 보완한다.
- 터널 내 위치 오차 0.2m 이내… 자율주행 실증 진행
터널에서는 차량이 진입할 때 차량에 부착된 UWB 태그의 신호를 내부에 설치된 앵커가 수신해 진입 여부를 인식한다. 이후 앵커와 태그 간 통신을 통해 차량의 위치를 계산하며, GPS(RTK) 신호를 받기 어려운 구간에서도 위치 오차를 0.2m 이내로 유지하는 것을 특징으로 한다. 이렇게 확보한 정밀 위치 정보는 차량의 차선 인식과 정밀 주행을 지원하는 데 활용된다.
와이파이브는 대구시, 한국자동차연구원과 공동으로 테크노폴리스 내 자율주행 시범도로에 있는 기세터널에 UWB 앵커를 설치하고 터널 자율주행 실증 테스트를 진행하고 있다. 실제 터널 환경에서 UWB 기반 위치 측위 기술의 활용 가능성을 확인하고 있는 것이다.
- 지하주차장에서는 자율주차·충전 구역 이동 지원
UWB 기반 위치 측위는 지하주차장에서도 활용할 수 있다. 차량이 주차장에 진입하면 설치된 앵커가 차량의 UWB 태그 신호를 인식하고, 이후 앵커와 태그 간 통신을 통해 차량의 위치 정보를 지속적으로 제공한다.
차량은 이 정보를 바탕으로 주차장 내부에서 빈자리를 찾아 정밀하게 주차하거나 충전 대기 구역 등 지정된 목적지까지 자율적으로 이동할 수 있다. GPS 신호가 제한되는 지하 공간에서도 차량의 위치를 파악할 수 있어 자율주차와 목적지 기반 이동을 지원하는 인프라로 활용될 수 있다.
- GPS와 UWB 연계해 실내외 끊김 없는 위치 인프라 구축
와이파이브의 UWB 기술은 GPS와 차량의 카메라·라이다 등 기존 센서를 대체하는 것이 아니라, 해당 기술만으로 정확한 위치를 확보하기 어려운 구간을 보완하는 데 초점을 맞추고 있다. 실외에서는 GPS를 활용하고, 위성 신호가 약해지는 터널이나 지하주차장에서는 UWB를 통해 위치 정보를 제공하는 방식이다.
와이파이브는 UWB와 GPS를 상호 보완적으로 활용해 실외 도로부터 터널, 지하주차장까지 자율주행차가 안정적으로 이동할 수 있는 위치 인프라를 구현한다는 계획이다. 이를 통해 GPS 음영구간에서의 정밀 주행은 물론 자율주차와 충전 구역 이동 등 다양한 자율주행 서비스의 기반을 마련한다는 목표다.
하지호 더파워 기자 hjh@thepowernews.co.kr
