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| 한국전자통신연구원과 국내 회사가 공동으로 개발한 음장센서가 음장의 스펙트럼 혹은 주파수의 변화로 침입 혹은 화재 상황을 감지할 수 있음을 보여주는 설명도.(자료제공=ETRI) |
[아시아뉴스통신=이기종 기자] 한국전자통신연구원(ETRI)은 국내 기업과 공동으로 음장(音場)의 변화를 기반으로 눈 뿐만 아니라 귀까지 동원해 침입, 화재 등을 감지하는 스마트 안전센서를 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다.
그동안 정상파 소리를 이용하는 침입 감지 연구가 있었지만 주로 단일 주파수를 아날로그 방식으로 파악해 음장 변화를 정확하게 구분하지 못했다.
연구진은 이러한 제한점을 해결하기 위해 여러 주파수의 소리를 음장 스펙트럼 형태의 디지털 신호로 처리하고 이를 지능형 알고리즘으로 분석해 움직임과 온도 변화를 정확하게 구분해 파악하는 음장 센서를 개발했다.
음장(Sound Field) 센서는 스피커로 소리를 발생시켜 일정 공간에 형성된 음장변화를 분석해 작동하고 사람이 움직이거나 온도가 변화하면 음장 역시 달라지는데 마이크를 통해 변화된 음파를 수신받아 상황을 감지하는 방식이다.
이번에 개발한 음장센서는 마이크, 스피커, 신호처리부 등 크게 세 부분으로 구성되어 있다.
작동과정을 보면 인공지능(AI) 스피커를 호출하여 보안모드를 설정하면 스피커는 귀뚜라미 울음과 비슷한 소리를 2~3초마다 0.5초씩 방출한다.
이를 통해 음파를 주기적이고 능동적으로 보내 공간에 만들어진 음장을 파악하는 것이다.
만일 움직임이나 온도에 따라 음장의 변화가 감지되면 사용자에게 문자 등 알림이 오는 방식이다.
이 작동결과에 따라 연구진은 개발한 센서의 가장 큰 장점으로 사각지대가 없는 것으로 분석했다.
기존 영상 센서나 적외선 센서는 보이지 않는 곳, 차폐된 열 등은 감지하지 못했거나 오류 알람이 많았다.
하지만 음장 센서는 소리의 반사 및 회절 현상을 이용해 장애물을 넘어 사각지대의 움직임 역시 민감한 파악이 가능하고 초기 화재 상황도 알 수 있다.
ETRI 연구책임자인 박강호 박사는 “제품 출시는 올해 9월 중으로 준비하고 있다”며 “향후 2020년 CES(국제전자제품박람회)에도 참가 등을 검토하고 있다”고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 ‘스마트 & 그린 빌딩용 자가충전 지능형 센서노드 플랫폼 핵심기술 개발’과 산업통상자원부 ‘현장판단형 영상/음향 보안감시 SoC 및 핵심부품개발’, 연구개발특구진흥재단 사업화 과제수행을 통해 개발됐다.
