ETRI, ㈜시큐웍스와 음장변화 기반 스마트 안전센서 출시

국내 연구진이 소리(음파)를 감지하는 방식으로 사각지대없이 무단 침입이나 화재를 감지해 주는 센서를 개발, 본격 출시를 앞두고 있다. 특히 이 센서는 저렴한 가격에, 사각지대 없이 설치할 수 있어 시설 보안 강화는 물론 소재·부품 국산화에도 큰 도움을 줄 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)는 지능형센서연구실 박강호 박사팀이 연구소기업 ㈜시큐웍스와 함께 소리의 길이(음장·音場)의 변화를 기반으로 눈 뿐만 아니라 귀까지 동원해 침입이나 움직임은 물론 화재까지 감지하는 스마트 안전센서를 세계 최초로 개발했다고 3일 발표했다. 

박강호 박사팀이 개발한 음장(Sound Field) 센서는 스피커로 소리를 발생시켜 일정 공간에 형성된 음장변화를 분석해 작동한다. 사람이 움직이거나 온도가 변화하면 음장 역시 달라지는데 마이크를 통해 변화된 음파를 수신 받아 상황을 감지하는 원리로 작동한다. 

연구진이 개발한 음장센서는 마이크, 스피커, 신호처리부 등 크게 세 부분으로 구성되어 있다. 크기는 8cm x 5cm로 주로 천정 등에 붙여 미세한 소리와 움직임 포착이 가능, 널리 활용할 수 있다. 예컨대 인공지능(AI) 스피커를 호출해 보안모드를 설정하면 스피커는 귀뚜라미 울음과 비슷한 소리를 2~3초마다 0.5초씩 방출한다. 음파를 주기적이고 능동적으로 보내 공간에 만들어진 음장을 파악하는 것이다. 

연구진이 개발한 센서의 가장 큰 장점은 사각지대가 없다는 점이다. 기존 영상 센서나 적외선 센서는 보이지 않는 곳, 차폐된 열 등은 감지하지 못했거나 오알람이 많았다. 하지만 음장 센서는 소리의 반사 및 회절 현상을 이용, 장애물을 넘어 사각지대의 움직임 역시 민감한 파악이 가능하다. 뿐만 아니라 이 센서는 초기 화재 상황도 금방 알 수 있다. 기존 센서는 화재가 크게 번진 후에야 비로소 센서가 온도 변화를 감지하는 것과 달리 음장 센서는 사각지대에서도 50초 이내에 알 수 있다. 개발진은 이처럼 설치가 쉽고 사물인터넷 기기 등과의 결합을 통한 확장성이 뛰어나 높은 시장성을 기대하고 있다. 

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가격경쟁력도 뛰어나다. 이 센서로는 사각지대없이 감지할 수 있어 동일 공간을 기존 센서보다 적은 숫자의 센서로 정확하게 감지할 수 있다. 기존 방식 대비 약 30% 비용으로 설치할 수 있다는 점도 강점이다. 설치 및 유지비 역시 다른 센서들보다 저렴하고 정확도가 높아 불필요한 오출동 비용까지 절감케 된다. 이 센서는 급증하는 1인 가구나 공공시설 등 도난·방범·화재·보안이 필요한 곳에 활용될 것으로 기대된다. 나아가 노약자의 움직임을 감지해 알림을 제공하는 등 복지케어 서비스에도 응용이 가능할 것으로 보인다.

제품 출시는 올해 9월 중으로 예정되어 있고 시생산을 통한 판매는 내년부터 진행될 것으로 보고 있다. ㈜시큐웍스는 미국 실리콘밸리 등 글로벌 진출도 타진 중이다. 

향후 연구진은 사람이 들리지 않는 소리 비가청형 음파를 활용한 센서 개발과 딥러닝을 통해 움직임과 온도 변화를 종류별로 더욱 정확하게 구별하는 연구 등을 진행할 예정이다. 스마트 가전, 스마트시티, 항만 컨테이너 및 선박 등의 분야로 사업영역 확장도 계획 중이다.

이 기술은 과학기술정보통신부 “스마트 & 그린 빌딩용 자가충전 지능형 센서노드 플랫폼 핵심기술 개발”과 산업통상자원부“현장판단형 영상/음향 보안감시 SoC 및 핵심부품개발”, 연구개발특구진흥재단 사업화 과제수행을 통해 개발됐다.