POSTECH 전자과 송우진 교수팀, 센서 네트워크 새 알고리즘 개발

직접 가지 않아도 온도와 습도, 이산화탄소를 모니터링해 작물 재배에 필요한 조건들을 조절할 수 있는 농장, 주차공간을 자동으로 파악하거나 도로시설물을 관리하는 무인 자동화 교통체계, 적군의 아주 미세한 움직임도 파악할 수 있는 군사 추적 시스템.  이미 어느 정도 우리에게 가까워진 기술이지만, 자동화된 시스템인 만큼 정확성 확보가 최우선되는 무선 센서 네트워크 기술들이다.

POSTECH 전자전기공학과 송우진 교수․박사과정 이한솔․이재우씨, 삼성전자 김성은 박사 연구팀은 센서 네트워크에 쓰이는 신호처리 기법 중 하나인 확산 LMS 알고리즘의 중요한 판단기준인 속도-정확도를 크게 향상시키는 방법을 제안, 학계로부터 주목을 받았다.

무선 센서 네트워크는 센서를 이용해 넓은 지역의 환경이나 물리적 조건을 파악하도록 하는 무선 네트워크로, ‘언제 어디서나 네트워크에 접속할 수 있는’ 유비쿼터스 환경이 구비되면서 전세계적으로 활발하게 연구되고 있는 핵심기술 중 하나다. 그러나 생활, 군사 등 다양한 분야에서 활용될 수 있음에도 아직까지 센서 신호처리 기술의 한계로 적용 가능한 분야는 한정적이었다.

센서는 이 네트워크의 “눈”으로 기능하는 만큼 센서의 반응속도와 정확성을 동시에 높이는 기술이 고안되어야 하지만, 지금까지의 기술로는 속도를 높이면 정확성이 떨어지는 ‘반비례’ 현상을 보였다.

연구팀은 이러한 현상을 해결하기 위해 수학적 분석 방법을 이용해 중요한 파라미터인 스텝사이즈(step-size)를 최적의 값으로 변화시키는 방법을 제안, 센서들의 추정 성능을 크게 향상시켰다.

지금까지 이 추정 성능을 향상시키는 방법은 사용자 반응에 의한 방법으로 오차가 크거나 그 근거가 미약하다는 지적을 받아왔다.

연구를 주도한 송우진 교수는 “이 연구에서는 센서의 추정 성능을 높여 신호처리 기술 역시 상당부분 향상시켰다는 점에서 많은 주목을 받았다”며 “이처럼 신호처리 기술의 정확성을 높이는 기술이 개발될 수록 무선 센서 네트워크를 활용한 새로운 부가가치가 창출될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 

박지윤 기자