씨너렉스

2024 'SYNEREX' 상반기 소식!

경환's — Mon, 3 Jun 2024 17:50:29 +0900

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[기고] 시급한 위성항법시스템 구축과 제반 기술 경쟁력 강화

ㅋ경진 — Thu, 4 Apr 2024 11:51:46 +0900

위성항법시스템(GPS, Global Positioning System)은 지구 궤도를 도는 다수 위성이 쏘는 신호를 활용해 거리를 측정하는 방식으로 작동하며, 위치정보를 제공하는 데 쓰인다. 과거 GPS는 최대 10m 안팎의 오차가 발생했다. 위성이 쏜 신호가 단말기까지 도달하는 과정에서 수많은 전파 간섭과 굴절이 발생했기 때문이다.

일반 GPS와 초정밀 위성항법 장치 기반 GPS의 정밀도 차이 / 출처 = 씨너렉스

따라서 위성항법시스템 분야 선도 기술을 갖춘 기업은 지상의 기준국을 기반으로 위성 신호 오차를 2cm~3cm 이내로 보정하는 초정밀 위치정보 장치를 개발해 대응하고 있다.

GPS는 최근 GNSS(Global Navigation Satellite System)라고 불리기도 하는데 주요국이 구축해 사용하는 자체 위성항법시스템을 통칭하는 개념이 GNSS다. 대표적인 예로 미국의 GPS, 중국의 베이더우(Beidou), 유럽연합(EU)의 갈릴레오(Galileo), 러시아 글로나스(Glonass) 등이 있다. 각국은 자체 위성항법시스템으로 지상물의 위치나 고도, 속도 등에 관한 정보를 수집하며, 교통과 물류, 국방 등 다양한 영역에 시스템을 활용 중이다.

GNSS는 자동차 내비게이션뿐만 아니라 드론과 자율주행 자동차, 농기계, 로봇 등 첨단 기술 분야의 핵심 기반이다. 사람이 없이도 기기가 정밀하게 움직이려면, 정확한 위치정보가 필요하기 때문이다. 따라서 GNSS 기술력 확보가 곧 미래 국가 경쟁력을 담보한다고 해도 과언이 아닌 상황이지만, 애석하게도 대한민국은 아직 자체 위성항법시스템을 구축하지 못했다. 우리나라는 2035년쯤, 제3차 우주개발 진흥 기본계획에 따라 한국형 위성항법시스템(KPS, Korean Positioning System) 구축을 계획하고 있다.

자체 위성항법시스템을 구축한 주요국과 달리 현재 우리나라는 GNSS 분야에서 후진국이라고 할수 있다. 중국과 비교하면, 10년 이상 뒤처져 있다. GNSS 분야 선두주자인 미국조차 무서운 속도로 GNSS 기술력을 확보하는 중국을 경계하고 있다. 이 같은 사실은 지난 2023년 2월 미국 하버드대학교 케네디스쿨이 중국 자체 위성항법시스템 ‘베이더우’를 분석해 내놓은 보고서(China’s Beidou: New Dimensions of Great Power Competition)에 나타나 있다.

분석 보고서에 따르면, 미국은 주로 군사 목적에 맞춰 GNSS의 미래를 고려하는 반면, 중국은 베이더우의 상업적 활용 및 다른 국가들에 대한 영향력 확대(정치, 경제, 안보)에 대한 중요 도구로 적극 활용에 나섰다.

중국은 2000년부터 3단계에 걸쳐 자체 위성항법 시스템 ‘베이더우’ 구축을 추진했다. GPS와 마찬가지로 전 세계의 위치, 항법 및 시각 데이터를 활용하기 위해서다. 1단계로 2000년 당시 3개의 위성으로 자제 시스템을 구축해 시험 운용했으며, 중국 지역만을 대상으로 했다(현재 대한민국이 계획하고 있는 KPS와 유사). 2단계 프로젝트는 2012년에 완성했으며, 당시 약 20기의 위성 발사를 통해 아시아-태평양 지역을 커버하는 시스템을 구축했다. 3단계로 중국은 2020년 6월 베이더우 3호 위성 발사하며 미국, 러시아, EU에 이어 4번째로 자체 글로벌 위성항법시스템을 보유한 국가가 됐다. 이후에도 중국은 베이더우 시스템 강화를 위해 위성 발사를 지속해서 추진 중이다.

2023년 12월 26일 중국 쓰촨성 시창 위성발사센터에서 베이더우에 사용할 목적으로 위성 2개를 탑재한 장정 3B 로켓을 발사한 중국 / 출처=중국 국가항천국(CNSA)

중국 정부는 광범위한 5G 통신망을 통해 베이더우의 정확도를 높였을 뿐만 아니라 기업들이 베이더우를 이용해 신제품 개발과 서비스를 제공하도록 강력한 지원 정책을 펼쳤다. 과거 미국이 GPS 개발을 통해 경제 성장을 촉진한 것처럼, 중국 또한 베이더우를 활용해 경제 성장 촉진을 시도하는 것이다.

이미 중국은 GNSS 수신칩 개발부터 자율주행 자동차용 위성항법장치까지 다양한 분야에 걸쳐 기술 개발을 선도하고 있다. 막대한 투자를 바탕으로 얻은 기술의 적용 범위를 드론, 정밀농기계, 로봇, 자율주행 자동차 등 완제품 영역까지 차근차근 확대해 가는 모양새다.

중국과 비교하면 우리나라는 GNSS 분야에서 걸음마 단계이지만, 초정밀 GNSS 위성항법 수신기를 국산화한 몇몇 기업이 수많은 외산 제품 속에서 치열한 경쟁을 펼치고 있다. 자사인 씨너렉스 역시 방송사 MBC와 협약을 맺고 지상 기준국을 바탕으로 초정밀 GNSS 위성항법 장치 개발에 성공, 주요 고객사를 확보하는 성과를 올렸다. 일본 최대 농기계 제조사인 Y사에 이앙기 및 트랙터용 초정밀 GNSS 위성항법 수신기 양산용 모델을 공급하기 시작했고, 측량장비를 통해 지하시설물을 관리하는 S 도시가스사에 초정밀 GNSS 휴대용 측량장비를 공급할 예정이다. 저속에서도 GNSS 환경에 영향받지 않고 정밀하게 주행 가능한 장치를 조만간 출시해 야외 순찰 및 청소 로봇 분야 기업에 공급할 계획이다.

향후 GNSS 분야의 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해서 자체 GNSS 수신칩 개발이 필요하다. 씨너렉스를 비롯한 국산 기업은 이를 위해 각고의 노력을 기울이고 있다. 하지만 GNSS 분야 기술력을 갖춘 국산 기업이 많지 않아 관련 정책이나 지원이 부족한 실정이다. 수많은 첨단 기기의 기반이 되는 GNSS 위성항법 수신기 등을 국산화하면 값비싼 외산 제품을 쓰지 않고도 다양한 기술 기업이 첨단 기기 개발에 박차를 가할 수 있다. GNSS 위성항법 분야에 국가차원의 관심과 지원이 필요한 이유다. 앞서가는 자체 위성항법시스템 구축 국가를 맹렬히 추격해야 하는 중요한 골든타임을 놓쳐선 안 된다. 자체 위성항법시스템 구축에 속도를 내고 해당 시스템을 둘러싼 제반 기술 경쟁력을 강화해야 할 시점이다.

글 / 박재덕 씨너렉스 대표 (jdpark@synerex.kr)

2016년 9월 설립된 ㈜씨너렉스는 초정밀 GNSS 위성항법 수신기를 개발·공급하는 기업이다. 이 기업은 방송사 MBC가 전국에 구축한 지상의 기준국을 기반으로 오차범위 2cm~3cm 미만의 초정밀 GNSS 위성항법 수신기를 개발했다. 이후 씨너렉스와 MBC 컨소시엄은 2022년도 국토교통부 항공안전기술원의 지원을 받아 ‘드론용 GNSS 위성항법장치’를 개발·공급하며 드론 국산화율 제고에 기여하고 있다.

정리 / IT동아 김동진 기자 (kdj@itdonga.com)

출처 : 동아일보 https://www.donga.com/news/It/article/all/20240403/124305937/1

시한폭탄 ‘노후 지하시설물’…‘RTK GNSS·증강현실’로 관리

ㅋ경진 — Thu, 22 Feb 2024 10:21:42 +0900

통신구와 열 수송관, 도시가스 배관 등 사회 핵심 인프라를 이루는 지하시설물의 노후화로 각종 사건사고가 이어지고 있다. 매설 후 20~30년이 경과한 지하시설물은 땅속에 묻혀 있는 데다가 형태도 다양한 탓에 정확한 점검이 어려웠다. 하지만 최근 지하시설물의 정확한 위치 파악을 돕는 여러 기술이 등장했다. 이 가운데 이동 측위(RTK, Real-Time Kinematic) 기반 위성항법시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System)과 땅을 파내지 않고도 시설물을 시각화하는 증강현실이 지하시설물 관리 체계를 구축할 기반 기술로 주목받고 있다.

출처=엔바토엘리먼츠

매설 20~30년 지난 지하시설물…각종 사건사고 일으켜

지난 2018년 11월, 서울 서대문구 KT 아현지사 건물 지하 통신구에서 발생한 화재로 인명피해와 함께 일대 통신이 마비됐다.

2018년 11월 서울 서대문구 KT 아현지사 건물 지하에서 발생한 통신구 화재 현장 / 출처=동아일보

당시 서대문구뿐만 아니라 경기도 고양시 일부 지역까지 KT 통신망을 사용하는 휴대전화와 초고속 인터넷, 카드 단말기, 판매시점 정보관리 시스템(POS) 등이 장애를 일으켜 소상공인과 시민이 큰 불편을 겪었다.

KT 아현지사 지하 통신구 화재가 발생한 같은 해 12월에는 경기 고양시 백석역 인근 열 수송관 파열 사고가 일어나 1명이 숨지고 50여명이 다쳤다. 당시 주변 아파트에는 난방 공급이 중단되기도 했다.

KT 아현지사 지하 통신구 화재와 경기 고양시 백석역 인근 열 수송관 파열 모두 매설 후 20~30년이 지난 낡은 지하 배관이 원인으로 지목됐다. 이 같은 낡은 배관은 지금도 지하 곳곳에 묻혀 있다. 산업통상자원부가 집계한 '노후 기반시설 현황'에 따르면, 매설 후 20년 이상 된 도시가스 배관은 1만9690km, 열 수송관은 1163km에 달하는 것으로 집계됐다.

문제는 해당 시설물을 지하에 매설한 탓에 정확한 위치와 상태 파악이 어려워 유지 관리에 애를 먹고 있다는 사실이다. 지하시설물 상태를 확인하기 위해 땅을 파고 들어갈 때도 다른 시설물을 건드리지 않고 정밀하게 작업해야 하므로, 정확한 위치 정보 파악은 필수다. 오차범위 2cm 미만인 실시간 이동 측위(RTK, Real-Time Kinematic) 기반 위성항법시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System)이 주목받는 이유다.

오차범위 2cm 미만 RTK GNSS…효과적인 지하시설물 관리 도와

위성항법 시스템(GNSS)은 인공위성을 통해 사물의 정밀한 위치 정보를 제공하는 방식으로 쓰이는 기술이지만, 한계가 있다. 인공위성 신호가 이온권과 대류권을 통과하는 과정에서 왜곡되며, 그 신호가 다시 건물과 지형 등 장애물에 반사돼 최대 10m 안팎의 오차가 발생하기 때문이다.

기존 GPS와 RTK GPS의 차이 / 출처=씨너렉

실시간 이동 측위(RTK)는 기존 위성항법 장치의 위치 정보 오차를 지상의 기준국을 통해 평균 2cm 수준으로 보정, 정확한 위치정보를 전달하는 기술이다. RTK GNSS가 정확한 위치정보를 기반으로 작동하는 로봇뿐만 아니라 자율주행 농기계, 드론, 도심항공교통(UAM), 자율주행차 등에 쓰이는 이유다.

기준국의 보정을 통해 정확한 위치 정보를 제공하는 RTK GNSS는 땅을 파내지 않고도 지하시설물의 정확한 위치와 현황을 파악하는 용도로도 쓰인다. 한때 측량용 RTK GNSS는 트림블(Trimble)과 라이카 지오시스템즈(Leica Geosystems) 등 외산 장비가 대부분이었지만, 최근에는 씨너렉스와 같은 국산 RTK GNSS 개발 기업도 주목받고 있다. 씨너렉스는 최근 휴대폰에 장착해 사용하는 초소형 모바일 RTK GNSS 장치(SYN-RTK)를 개발했다.

모바일 RTK GNSS 장치(왼쪽)와 휴대폰에 기기를 부착한 모습 / 출처=씨너렉스

박재덕 씨너렉스 대표는 “과거 지하시설물을 측량하려면 무거운 장비를 여러 사람이 들고 현장에 나가야 했지만, 휴대폰이나 태블릿에 부착하는 장비는 사용과 관리가 간편한 장점이 있다”며 “덕분에 공공기관과 지하시설물 위치 파악을 위한 협업도 진행하고 있다”고 말했다.

RTK GNSS로 각 지하시설물의 위치를 정밀하게 파악하기 시작하면서 해당 데이터를 기반으로 증강현실에 지하시설물을 시각화하는 솔루션 개발과 관련 연구도 활발히 진행 중이다.

지하시설물을 증강현실을 활용해 시각화한 모습 / 출처=지오멕스소프트

증강현실에 지하시설물을 시각화하면, 땅을 파내지 않고도 가스관이나 수도관의 위치를 보면서 건설 현장 등에서 활용 가능해 사고 위험을 줄이고 작업 효율은 높일 것으로 기대된다.

신재섭 전력기술연구원 책임연구원은 “지하공간을 지속해서 개발하고 있지만 각 시설물의 관리 주체가 다양하고 이에 대한 현황정보가 명확하게 기록·관리되지 않는 문제가 있었다”며 “증강현실에 지하시설물을 시각화하는 동시에 관련 데이터를 체계적으로 쌓으면, 효과적인 지하시설물 관리가 가능하므로 관련 연구를 활발히 진행하고 있다”고 말했다.

IT동아 김동진 기자 (kdj@itdonga.com)
출처 : https://it.donga.com/104993/

Windows 환경 내 U-center 연결 매뉴

ㅋ경진 — Wed, 21 Feb 2024 14:33:03 +0900

Windows 환경 내 U-center 연결 매뉴얼입니다.

아래의 매뉴얼은 SMC-2000을 가지고 작성 하였으나 방법은 씨너렉스 전제품 동일합니다.

Windows 환경 내 U-center 연결 매뉴얼.pdf

0.49MB

'2024 드론쇼 코리아'에 초대합니다.

경환's — Wed, 21 Feb 2024 13:53:06 +0900

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서울특별시 중구 퇴계로 36길 2, 충무로관 본관 1105호 (우04626)

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[스타트업-ing] 터널 속에서도 차량의 정확한 위치 파악 돕는 ‘씨너렉스’

경환's — Thu, 7 Dec 2023 17:22:47 +0900

영화 미션 임파서블 시리즈 최신작인 데드 레코닝은 모든 기밀에 접근할 수 있는 인공지능 엔티티의 등장으로 혼란에 빠진 세계를 구하기 위한 주인공의 분투를 그리고 있다. 주인공 이단 헌트는 엔티티를 조정할 수 있는 열쇠를 얻기 위해 여러 함정과 혼란을 뚫고 목적지를 향해 전진한다.

추측항법이라는 뜻인 데드 레코닝(Dead Reckoning)은 영화 내용처럼 경로 설정을 방해하는 여러 변수를 통제하고 오차를 보정해 정확하게 목적지로 향하도록 돕는 기술이다. 초정밀 위성항법시스템 전문 기업 ‘씨너렉스’는 데드 레코닝을 통해 터널 속에서도 차량의 정확한 위치파악과 경로 설정을 가능케 하는 기술 개발을 목표로 삼은 기업이다. 김민준 씨너렉스 연구원에게 관련 기술 이야기를 들어봤다.

―씨너렉스의 주력 기술은?

▲ 씨너렉스는 오차범위를 cm급으로 줄인 실시간 이동 측위(RTK, Real-Time Kinematic) 기반 위성항법시스템(GNSS, Global Navigation Satellite System) 장치를 개발하는 전문 기업이다. GNSS는 위성항법 시스템으로 인공위성을 통해 사물의 정밀한 위치 정보를 제공하는 방식으로 쓰이지만, 한계가 있다. 인공위성 신호가 이온권과 대류권을 통과하는 과정에서 왜곡되며, 그 신호가 다시 건물과 지형 등 장애물에 반사되는 과정에서 오차가 발생하기 때문이다.

기존 GPS와 RTK GPS의 차이 / 출처=씨너렉스

여기에 인공위성과 GPS 수신기와의 시간 오차 등 여러 변수로 인해 발생하는 오차값을 보정해야 완벽한 위치 정보를 생성할 수 있다. 씨너렉스는 오차보정을 위한 기술 중 하나로 INS(Inertial Navigation System)라고 불리는 관성 항법 시스템 기반의 GNSS INS 장치를 개발했다. 현재 GNSS 수신기 및 INS 제품을 주력으로 삼기 위해 프로토타입을 내놨으며, 대량 생산을 위한 준비 작업에 박차를 가하고 있다.

―데드 레코닝 기능은 무엇이며 활용처는 어디인지?

▲ 기존 GNSS는 빌딩숲이나 터널과 같이 GPS 수신이 어려운 곳에서 위치 정보를 정확하게 생성할 수 없는 한계를 지녔지만, GNSS INS는 관성 항법 센서로 파악한 차량의 속도와 방향 정보를 기반으로 GPS 오차를 보정, 정확한 위치 정보를 제공한다. 이처럼 정확한 현재 위치 정보를 바탕으로 외부 변수를 통제하며 목적지를 향한 경로를 제공하는 일련의 과정을 데드 레코닝 (DR, Dead Reconing)이라고 할 수 있다.

https://youtu.be/mIVZsERlvd4

데드 레코닝 모드를 기반으로 작동하는 씨너렉스 GNSS INS

터널 안이나 빌딩 숲 사이와 같이 신호를 사용할 수 없는 환경에서 데드 레코닝 기능은 현재 위치를 차량의 속도, 방향 등을 기반으로 계산해 표시한다. 데드 레코닝이 제시하는 정보를 바탕으로 시스템은 현재 위치를 인식하지만, 해당 기능은 예측치를 제시하기 때문에 오차가 누적되기 쉽다. 따라서 오랜 시간 사용할 경우 정확도가 줄어든다. GPS와 같은 위치 결정 기술과 결합해 사용하는 것이 정확한 현재 위치 파악을 위한 핵심 조건이다. 자동차 내비게이션과 항공기, 로봇, 선박 항법 등 정해진 경로로 이탈 없이 향해야 하는 기기들에 GNSS INS가 탑재되고 있으며, 자율주행의 핵심 기술로도 꼽힌다. 스마트시티 도심 인프라의 핵심인 통신의 근간으로 작용할 수 있으며, 배달로봇 등에도 활용할 수 있다.

GNSS INS는 2~3cm단위의 초정밀 위치까지 수신 및 보정이 가능하기 때문에 자율주행 차량의 오작동으로 일어날 수 있는 인적, 물적 피해를 예방할 수 있다. 또한 INS기술은 GPS가 수신되지 않는 음영지역(육교나 나무 아래, 격오지 등)에서 자신의 위치를 추측항법해 정보를 제공하므로 도심 중심지에서 배달로봇이 주행하거나 터널 내 무인 자율주행차량을 운행할 수 있게 할 뿐만 아니라 GPS 수신이 불가한 격오지에서도 기기의 정확한 위치 정보를 파악할 수 있다. 적용분야가 무궁무진한 이유다.

―다양한 사용처 중에서 자동차 먼저 집중하고 있다고?

▲자동차 시장규모가 크기 때문이다. 유럽연합(EU)은 2035년까지 내연기관의 자동차 판매를 금지하며, 그 선행단계로 전기차 보급에 매진하고 있다. 실제로 국내 자동차 완성업체들은 내연기관 종식과 함께 전기차 글로벌 점유율을 높여가고 있기 때문에 국내 도입이 원활한 장점도 있다. 전기차에는 INS 장치를 쉽게 적용할 수 있으며 기본적으로 자동차에 적용이 가능하다면 바퀴가 달린, 속력과 방향으로 운동하는 모든 물체에 씨너렉스 기술을 적용할 수 있다.

데드 레코닝 기능을 기반으로 작동하는 GNSS INS 수신 장치 XRP-2000 / 출처=씨너렉스

위성 전파 수신이 불가능한 치명적인 상황에서도 데드 레코딩 기능을 바탕으로 고정밀 위치정보를 제공하는 씨너렉스 XRP-2000은 V2X(Vehicle to Everything, 자동차가 자율주행을 위해 도로의 다양한 요소와 소통하는 기술)와 같은 자율주행의 핵심 기반이 될 수 있다. 따라서 언제 어디서든 정확한 위치 정보를 기반으로 목적지로 향하는 자동차를 뒷받침하는 기술이 XRP-2000이라는 것을 입증하기 위해 노력하고 있다. 이렇게 되면 자연스럽게 다른 사용처로 기술을 확장할 수 있다고 본다.

―기술 개발 과정에서 어떤 시행착오를 거쳤는지?

▲GNSS INS는 대부분 값비싼 외산 장비가 대부분인데 씨너렉스는 MBC와 협업해 전국 기준국을 기반으로 기술 개발에 성공할 수 있었다. 따라서 국내 시장의 선두주자이다 보니, 보이지 않는 길을 개척해 나가는 것이 만만치 않았다. 선행기술이기 때문에 경쟁사 제품과 비교해 볼만한 유효한 비교군이 없다는 것도 현실적인 문제다. 이를 극복하기 위해 무수한 테스트를 진행하고 있다. 제품 동작방식도 변화시켜보고 여러가지 외산 장비와 비교테스트를 진행하며 발견한 한계를 극복해 나가고 있다.

연구과제를 수행 중인 김민준 씨너렉스 연구원 / 출처=씨너렉스

특히 언제 어디서나 정확하게 GNSS INS 장비를 동작시키는 것은 물론 온도와 습도, 악천후 또는 예상치 못한 돌발상황에서도 항상 장비를 원활하게 동작시켜야 하므로, 테스트 환경을 구축하고 관련 데이터를 수집하는 과정에서 다소간 시행착오를 겪고 있다. 현재는 프로토타입을 완성한 단계로 양산을 위한 막바지 단계까지 나아간 상황이다. 값비싼 외상 장비가 대부분인 상황에 합리적인 가격대의 GNSS INS 제품군을 선보여 국내 기업들의 자율주행 기술 고도화를 돕고 싶다. 향후 씨너렉스의 행보에 많은 관심을 바란다.

동아닷컴 IT전문 김동진 기자 (kdj@itdonga.com)

출처: https://www.donga.com/news/It/article/all/20231128/122393090/1