소리를 이용해 무단 침입과 화재를 사각지대 없이 일찍 감지할 수 있는 기술이 개발됐다.

3일 한국전자통신연구원(ETRI)은 연구소기업 시큐웍스와 함께 음장(音場·음파 공간) 변화 기반 스마트 안전센서를 만들었다고 밝혔다.

▲ ETRI 기술력으로 개발한 '사각지대 없는 음장 센서'.

이 센서는 스피커로 소리를 발생시켜서 일정 공간에 형성된 음장 변화를 분석하는 게 핵심이다.

사람이 움직이거나 온도가 변화하면 음장이 달라지는데, 이를 수신해 상황을 감지하는 방식이다.

예컨대 인공지능(AI) 스피커를 보안 모드로 설정하면, 해당 스피커는 귀뚜라미 울음과 비슷한 소리를 2∼3초마다 0.5초씩 낸다.

음파를 주기적이고 능동적으로 보내 공간에 만들어진 음장을 파악하기 위해서다.

이 상황에서 움직임이나 온도에 따라 음장 변화가 생기면 사용자에게 알릴 수 있다.

가장 큰 장점은 사각지대가 없다는 점이라고 연구팀은 설명했다.

기존 폐쇄회로(CC)TV·열 화상 카메라·적외선 센서 등은 일정한 범위의 사각지대가 있었다.

음장 센서는 그러나 소리의 반사·회절 현상을 이용하기 때문에 장애물에 부딪히지 않는다.

실험 결과 기존 센서 사각지대에서 발생한 화재 상황을 음장 센서는 50초 안에 파악했다고 연구팀은 강조했다.

소리를 이용한 침입 감지 연구는 과거에도 있었으나, 주로 단일 주파수를 아날로그 방식으로 파악하는 형태였다.

연구팀은 여러 주파수의 소리를 음장 스펙트럼 디지털 신호로 처리하고, 이를 지능형 알고리즘으로 분석해 움직임과 온도 변화를 정확하게 구분할 수 있도록 기술을 손질했다.

센서는 마이크·스피커·신호 처리부 등 크게 세 부분으로 구성돼 있다.

가로 8cm ·세로 5cm 정도 크기로, 천정에 붙여 활용할 수 있게 설계했다.

소프트웨어 업그레이드를 하면 기존 CCTV나 AI 스피커 등도 기술을 호환해 쓸 수 있다.

ETRI 연구책임자인 박강호 박사는 "현재 열화상 카메라를 비롯한 세계 센서 시장은 일본이 절반 이상을 점유하고 있다"며 "음장 센서가 상용화하면 수입 대체와 소재부품 국산화에 도움이 될 것"이라고 말했다.

기술은 과학기술정보통신부·산업통상자원부·연구개발특구진흥재단 등 지원을 받아 개발했다.

연구진은 우리나라를 비롯해 미국·독일·영국·중국에 음장 센서 기술 관련 특허 10건을 출원·등록했다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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