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Semiconductor/스마트 Tip

[디지털 라이프] 네가 어디 있는지 알고 있다고! GPS를 넘어 SBAS로!

네가 어디 있는지 알고 있다고!
GPS를 넘어 SBAS로!

무럭무럭 자라난 GPS 결합 시스템들~ wow

먼 고대 시대. 다른 사람의 위치에 대해 타인이 확인할 수 있는 시대를 상상이나 했을까요? 디지털 라이프의 여러 단면 가운데 이러한 위치정보 추적은 아직도 놀라움의 대상입니다. 그 중심에는 바로 GPS가 있는데요, GPS (Global Positioning System)는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템이라고 할 수 있습니다. 초창기에는 단순히 GPS가 제공하는 신호를 받아 위치정보를 표시하는 독립된 장치로 사용되었지요.

 

원래 GPS의 경우, 미국 국방부에서 폭격의 정확성을 높이기 위해 만들어졌다는 점, 아마 모르는 이들도 있을 겁니다. GPS가 민간 부문에서 본격적으로 사용되기 시작한 것은 2000년대부터라고 하는데요, 민간 위치 정보의 정밀도가 높아지면서 일반인들도 다수 사용되게 됐다고 합니다. 아마 대중들이 가장 많이 알고 있는 GPS의 활용처는 자동차 내비게이션일 겁니다.

▲ 우리 사회 많은 곳곳에서 GPS가 사용돼 왔다.

사진출처 : 픽사베이 https://pixabay.com

 

아울러, 최근 GPS가 길을 찾기 위한 시스템 그 이상으로 발전해 가고 있음을 많은 이들이 인지 중입니다. GPS를 장착한 스마트 기기가 대중화됐기 때문인데요, GPS를 이용한 새로운 서비스와 활용 범위가 나타나고 있는 것이지요. 무선인터넷과 GPS를 결합한 위치기반서비스(LBS) 같은 것들이 그 예라고 할 수 있습니다. 즉, 스마트폰을 분실했을 때 이를 찾기 위한 시스템 등이 해당됩니다. 또, 누군가의 위치를 알고 싶을 때 법에 저촉되지 않는 선에서 위치 추적 시스템으로 활용되곤 하지요. 아울러, 내 주변의 여러 장소 검색에도 활용됩니다. 배달앱 같은 거를 이용하다 보면 이 서비스가 매우 유용함을 느낍니다.

 

▲ GPS가 활약하는 대표적인 분야 중 하나가 차량의 내비게이션이다

사진출처 : 픽사베이 https://pixabay.com

 

“여기 00구 00동 00아파트인데요, 탕수육 하나 짬뽕 둘이요!”
“예? 어디라고요? 잘 안 들리는데요~~.”

 

요즘은 이런 대화를 자주 듣지 못하는데요, 바로 각종 앱에서 알아서 위치 정보를 파악해주기 때문이지요. 밥 한 끼를 주문해도 굳이 내 주소를 알릴 필요 없는 시대. 위치기반서비스가 함께 하기 때문입니다. 그뿐만 아니라 관공서, 은행, 동네 여러 장소 등을 검색할 때 이용할 수도 있으며, 교통 정보나 할인 정보를 찾을 때도 GPS 결합 서비스를 만나볼 수 있습니다.

 

 

▲ 무선인터넷과 GPS를 결합한 위치기반서비스(LBS)는 우리 사회에 편리함을 가져오며 온라인 쇼핑몰, 게임, 배달앱 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.

사진출처 : 픽사베이 https://pixabay.com

 

또한 소셜커머스 혹은 온라인 쇼핑 분야에서도 이 서비스 이용으로 고객 혜택을 제공합니다. 거주지에 가까운 쇼핑 정보를 제공하는 것인데요, 이와 더불어 위치 정보를 활용한 게임이 인기를 끌기도 하는 등 GPS와 LBS의 조합은 여러 분야에서 사용되고 있습니다. 그런데 요즘은 이러한 서비스 외에 이를 뛰어넘는 어떠한 용어에 이목이 집중되고 있습니다. SBAS가 바로 그것인데요, 오늘은 이 SBAS에 대해 더욱 자세히 알아보도록 하겠습니다.

GPS 비켜, SBAS가 나가신다! WOW~
“조금 더 정밀한 위치정보 파악이 필요하다면?!!”

먼저, 이 용어가 의미하는 것이 무엇인지를 아는 것이 필요하겠지요. 한마디로 이야기하자면, 위성을 기반(Satellite Based)으로 기존 위치 정보 시스템의 한계를 보정하는 시스템(Augmentation System)이라고 할 수 있는데요, 즉, 현재 널리 쓰이는 GPS의 경우 약간의 오차가 생길 수 있어 더욱 정밀한 위치 정보가 필요한 항공 분야 등의 불편함을 보완하기 위한 시스템이라고도 할 수 있습니다. 즉, GPS를 보완하는 기술로 1m 이내 초정밀 위치 정보를 제공하는 것이 특징입니다.

 

추가적인 위성방송 메시지를 사용해서 지역적인 보강을 지원하기 때문에 오차가 적은 게 아닐까 싶은데요, 이런 시스템은 보통 정확하게 측량된 지점에 있는 여러 개의 지상관측소에 의해 운용된다고 하겠습니다. 지상관측소는 한 개 또는 그 이상의 GNSS위성, 위성신호 등과 연관이 있지요.

 

 

▲ 위성을 이용한 위치정보시스템 기술이 더욱 발달함과 더불어 정밀도가 높아지고 오차가 줄어든, 기존 위치 정보 시스템의 한계를 보정한 SBAS에 대한 관심이 높아지고 있다.

사진출처 : 픽사베이 https://pixabay.com

 

그리고 이를 종합해 정보 메시지가 생성되면 방송위성에 보내지는 프로세스를 거친다고 하네요. SBAS 설계 등은 다를 수 있겠지만 보다 나은 위치정보기반 서비스가 가능토록 하는 시스템인 것만은 분명해 보입니다. 하지만 이 시스템에도 규칙 같은 것이 존재하는데요, 국제민간항공기구(ICAO)가 이 시스템에 대한 규칙을 정해 놨다고 합니다. 미국의 WAAS(광역오차보정시스템)의 설계와 부합하는 메시지 포맷과 주파수를 전송하는 것을 원칙으로 규정해 놓고 있다네요. 미국이라면 이해가 가는데요, 이미 세계 최초의 SBAS인 WAAS(Wide Area Augmentation System)를 운용 중인 곳이기도 하지요.

SBAS, 앞으로 여러 곳에 활용될 거라고? WOW~

오차를 보정한 정보를 위성을 통해 사용자에게 전달하는 광역의 위성 항법 보정 시스템인 이 SBAS는 보통 어디에 사용되거나 활용될 계획일까요? 국내에서도 이 서비스가 활용 및 상용화가 멀지 않은 듯 보이는데요, 특히, 국산 기술로 만드는 첫 통신전용 위성 ‘천리안 3호’ 개발사업이 내년부터 시작된다는 얼마 전 뉴스와 연관이 있습니다. 일단, 천리안 3호는 5G 통신서비스 품질을 높이는 데 사용될 전망이라고 하지요.

 

그리고, 하천, 저수지, 댐 등의 수위와 환경 감시 기능을 담당하는 데이터수집(DCS) 탑재체도 들어가 있다는 이야기도 있습니다. 그 가운데 위성항법시스템(GPS) 오차를 보정하는 항법보강시스템, SBAS 기능이 국내 위성 중 최초로 갖추게 된다는 것인데요, 어떤 역할을 할지 자못 궁금해집니다.

 

또, 국토부는 항공기, 선박 충돌을 막고 안전을 확보하기 위해 2025년까지 항법보강시스템(SBAS)을 도입하겠다고 밝힌 바 있기도 하지요. 특히 지난해 청주공항 내 운영센터 예정지에서 ‘한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS)’의 본격적인 구축을 기념하기 위한 착수식과 관계기관 설명회가 개최되기도 했습니다.

 

그리고 올해 하반기, 지금보다 더욱 똑똑해진 내비게이션을 만날 수 있을 수 있다는 뉴스가 지난해 들려오기도 했습니다. 현재 내비게이션에 쓰이는 위성항법시스템(GPS)은 상황에 따라 일부 오차가 있을 수 있으므로 이와 관련된 정확도를 채워줄 수 있는 형태라고 할 수 있지요. 아마 내비게이션의 편리성을 인정하면서도 이용하다가 원하는 위치가 아닌 엉뚱한 곳에 도착한 경험이 누구나 있을 겁니다.

 

위성을 이용한 GPS 위치보정시스템(SBAS)이 시행되면 GPS 오차가 0.8~3m까지 준다고 하니, 이를 이용한 내비게이션 상용화시 보다 정확한 위치 찾기가 가능할 수 있을지도 모르겠습니다.

 

국토교통부와 한국항공우주연구원에 따르면 2020년 하반기에 세계에서 일곱 번째로 SBAS 시범서비스가 시작된다고 합니다. 지난해 1단계 시스템 기본설계를 완료하고 기준국 설치 등 2단계 상세설계 및 제작이 절반가량 진행 중이며 2020년까지 완료할 예정이라고 하네요.

 

 

 

▲ 추가적인 위성방송 메시지를 사용해서 지역적인 보강을 지원하기 때문에 오차가 매우 적은 SBAS는 특히 공항과 항공 분야에 도움을 줄 것으로 전문가들은 예측하고 있다. 아울러 자율주행과 응급구조 등에도 활용될 수 있다고 예상 중이다.

사진출처 : 픽사베이 https://pixabay.com

 

즉, 우리나라에서 SBAS를 만나볼 날이 머지않았습니다. 항공우주연구원 SBAS사업단은 2020년부터 SBAS 정보를 공개하고, 2022년부터는 공항, 항공사 등에 제공할 예정이라고도 하네요. 항공기는 오직 GPS가 가르쳐 주는 신호만 따라가기 때문에 위치정보가 상당히 중요한데요, 만약 항공기가 위치를 잘 못 파악해 오착륙을 한다면 크나큰 문제가 아닐 수 없습니다.

 

항공에 SBAS가 적용되면 2차선을 4, 8차선으로 늘리는 역할을 할 수 있을 것으로 전문가들은 예측 중입니다. 현재 항공기는 앞뒤 분리 간격이 10노트를 의무적으로 시행하고 있는데요, SBAS가 도입되면 이러한 분리 간격을 줄일 수 있을지도 모르겠습니다. 그 밖에도 항공교통 혼잡이 줄어드는 것도 이점 중 하나겠지요.

 

항공기를 비롯해 선박, 자동차, 스마트폰, 드론의 자기 위치 파악은 물론 국방, 통신, 농업 등 사회 전반에 걸쳐 이미 GPS가 화려한 활약을 펼치고 있는 가운데 보완되고 업그레이드된 SBAS의 활용 범위는 어느 정도일지 궁금하지 않을 수 없습니다.

 

아울러, SBAS는 지상의 기준국과 중앙처리국 등을 통한 보정 프로세스가 있기 때문에 오류 발생이 매우 적은 편이라 신뢰성이 높다는 것도 앞으로의 활약을 기대해 볼 수 있는 대목입니다. 대중에 SBAS 정보가 제공되면 자율주행차나 응급상황에서의 구조 등의 분야를 비롯해 국방 분야의 무기 관련 등 다채로운 분야에서 역할을 해낼 것으로 많은 이들이 예측됩니다.

 

오늘은 SBAS에 대해 알아봤는데요, 누군가가 내 위치를 정밀하게 안다는 것은 어쩔 때 소름이 돋기도 합니다. 하지만 반대의 경우, 내가 어딘가의 위치를 알고 싶을 때 이처럼 고마운 지원군도 없겠지요. 양날이 첨예하게 대립하지만, 그래도 무르익은 IT 기술의 첨단은 위치정보시스템의 어깨에 날개를 달아주고 있습니다. 그 가열찬 날갯짓을 통해 얼마나 크게 훨훨 비행하고 또, 우리네 세상에 오롯이 이륙하게 될지 지켜봐야 하겠습니다.