스마트 서비스에 있어 사용자가 ‘어디’ 있는지 파악하는 것은 매우 중요한 일이다.

위치만 파악해도 그가 원하는 서비스가 무엇인지 알아채는 건 그리 어렵지 않기 때문이다.

대표적인 위치정보 기술인 GPS는 그 정확도에 있어 괄목할 만한 진화를 이뤄내고 있다. 30m에 달하는 오차가 cm 단위로 좁혀지면서 각종 지능형 서비스들의 개발이 발빠르게 이뤄지고 있다.

GPS가 닿지 않는 실내에서는 와이파이, 자기장, NFC, 블루투스 등을 이용한 연구가 활발하다.

궁극적으로 사물인터넷(IoT: Internet of Things)와 연계된 생활형 위치기반 서비스의 실현이 머지않았다.

□ 실외 위치정보, ‘더 촘촘히’ = 실외 위치정보 기술 고도화의 핵심은 단연, 오차를 얼마나 줄일 수 있느냐에 달려있다.

실외 측위기술은 네트워크 기반, 위성항법시스템(GPS) 기반으로 나뉜다.

네트워크 기반 기술은 이동통신 기지국을 이용하는 방법으로, 통화 중인 단말기가 속해 있는 셀의 기지국에 대한 위치정보를 계산하는 방식이다.

지속적인 위치정보를 공급받기에는 비용이 많이 들기 때문에, 주로 범죄자 추적이나 실종자 찾기 등 사건·사고시 사람을 찾는 일에 사용된다.

GPS 기반은 GPS 위성과 수신기 간의 거리를 계산해 위치를 찾아내는 방법이다. 네트워크 기반 기술과 달리 GPS 정보 이용요금은 완전 무료이기 때문에 누구나 관련 기술을 개발할 수 있다. 특히 스마트폰의 기본 기능으로 탑재되면서 GPS의 대중화는 급속도로 이뤄졌다.

일반적인 GPS 측위는 약 30m에 달하는 오차를 지니고 있다. GPS의 전체 커버리지를 감안하면 매우 작은 오차라고 볼 수 있지만, 직접 길찾기에 이용하기엔 거의 도시 블록단위 오차가 발생한다. 운전 중 내비게이션으로 길을 찾을 때 목적지에 거의 다다라서 또 길을 물어봐야 하는 상황이 생기는 것도 이 때문이다.

GPS의 오차를 줄이기 위한 연구는 지금도 활발히 이어지고 있다.

국토해양부는 올해 초정밀 GPS 보정시스템인 ‘SBAS(에스바스)’ 개발에 본격 나선다.

SBAS(Satellite Based Augmentation System)는 인공위성을 통해 하늘과 땅, 바다 등 우리나라 전 국토에 1m 이내의 정밀 위치정보를 실시간으로 제공하는 기술이다.

GPS를 이용하는 모든 분야에서 단순 소프트웨어 업데이트만으로 무료로 이용할 수 있게 한다는 방침이다.

가장 큰 효과가 기대되는 쪽은 항공분야다. 국토부는 항공분야에 SBAS를 적용할 경우 항공사고를 75% 줄일 수 있을 것으로 내다보고 있다. 아울러 연간 5만3000톤의 탄소 배출을 줄이고 4만2000배럴의 연료를 절감할 수 있다는 설명이다.

최근에는 평면위치 중심의 GPS에서 발생하는 높이오차를 4㎝ 수준으로 줄인 서비스를 시작했다. 건설공사와 지도제작, 내비게이션, 레저 분야에서 높이정보를 적극적으로 활용할 수 있는 길이 열렸다.

국토의 높이는 평균해수면을 기준(0m)으로 계산하는데, GPS은 지구타원체를 기준으로 높이를 제공하기 때문에 기준면 차이로 높이가 약 20~30m까지 차이가 발생한다는 설명이다.

건설공사의 실시설계 및 토공량 산출, 교량의 높이 산정 등에 GPS 정보를 이용할 수 없는 이유였다.

평균 정확도를 4㎝까지 향상시킨 지오이드 모델(KNGeoid13) 및 변환 프로그램은 전국 어디서나 평균 3.6㎝(최대 20㎝) 정확도로 높이측량을 할 수 있으며, 올해에는 선진국과 비슷한 2㎝ 수준으로 높인다는 계획이다.

해양수산부는 해양교통 등 특수 목적으로만 이용해오던 초정밀GPS(DGPS) 정보를 DMB로도 볼 수 있도록 추진하고 있다.

DGPS란, GPS 수신기를 2개 이상 사용해 상대적 측위를 계산해 오차를 줄이는 기술이다. 30m에 달하는 GPS 오차를 1m 이내로 줄일 수 있다. 국내에선 2009년부터 해양기준국 11곳, 내륙기준국 6곳의 DGPS 기준국이 운영 중이다.

기존에는 DGPS 정보를 수신하기 위해 별도의 장치가 필요했지만, DMB로도 DGPS 정보를 이용할 수 있게 되면서 고정밀 위치정보 서비스의 대중화에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

일반인들도 별도의 수신기 없이 스마트폰이나 차량용 내비게이션 단말기를 통해 DGPS 정보를 이용할 수 있다. 안심귀가 앱, 구난구조 앱, 장애인 길 안내 앱 등 DGPS 정보에 기초한 서비스 개발이 활발해질 전망이다.

□ 다양한 실내 측위 방법 = 대형 쇼핑몰, 공항, 호텔, 지하철역 등 넓은 실내 공간이 늘어가면서 실내 위치정보 서비스의 중요성도 크게 높아지고 있다.

GPS 전파는 실내까지 닿지 않기 때문에 실내 측위는 실외와는 다른 기술을 이용해야 한다.

가장 활발히 연구되고 있는 방법이 와이파이(WiFi)를 이용한 측위다.

위치정보를 획득하기 위해선 지속적으로 신호를 발행하는 매개체가 있어야 하는데, 모바일기기가 대중화되면서 실내에 활발히 구축되기 시작한 와이파이AP(Access Point)가 그러한 역할에 안성맞춤으로 대두된 것이다.

와이파이 신호를 이용한 위치측정 중 가장 기본적인 방식은 최초 수신된 와이파이 신호가 사용자의 위치에 따라 얼마나 감쇄됐는지를 파악하는 것이다.

그러나 와이파이 신호가 거리에 따라, 혹은 각종 장애물에 부딪히며 일정하게 감소된다는 보장이 없기 때문에 정확도가 그리 높지는 않다.

이러한 문제점을 해결한 것이 ‘핑거프린트’ 방식인데, 실내 공간을 격자로 나눠 각각의 와이파이 신호의 세기를 기록해 정확도를 높일 수 있다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 와이파이 기반 실내 위치찾기 서비스를 개발해 서울 코엑스몰에 설치한 바 있다. 사용자의 위치를 3m 내외의 정확도로 구현할 수 있다는 설명이다.

특정 매장을 찾을 때 효율적인 경로 안내로 쉽게 매장이나 목적지를 찾아갈 수 있으며, 실내에서 사람과 매장의 위치를 실시간으로 파악하고 단말기에 보여준다.

목적지를 아예 로봇이 안내하는 기술도 등장했다.

미국 MIT 연구소가 개발한 ‘스카이콜’ 서비스다. 사용자가 해당 건물에서 스마트폰으로 ‘스카이콜’ 앱을 실행하면 어디선가 드론이 날아와 길을 안내해 주는 방식이다.

드론은 헬리콥터 방식의 무인비행체로, 건물 밖에서는 GPS로 건물 안에서는 와이파이를 사용해 길을 찾는다.

보행자가 뒤처지면 기다릴 줄도 알고, 탑재된 센서를 통해 벽이나 장애물에 부딪히지도 않는다.

핀란드에선 위치마다 다른 자기장 값을 실내측위 지도로 구성, 길을 찾는 기술이 개발됐다.

미리 건물 구석구석을 돌아다니면서 자기장 값을 측정해 길 안내 지도로 활용하는 방법이다.

이 밖에도, 근거리무선통신(NFC) 및 블루투스 비콘을 통해 스마트폰으로 접촉하거나 근처에 가면 신호를 감지해 위치를 측정하는 방식 등이 연구되고 있다.

□ 실내 위치정보, ‘진짜’ 스마트의 시작 = LG경제연구원은 최근 발표한 ‘위치 기반 서비스 2라운드 실내에서도 길눈이 밝아진다’ 보고서를 통해 실내 위치정보 서비스의 잠재력을 높이 평가했다.

실내 측위의 정확도가 실외의 정확도 수준을 넘어설 경우 그동안 볼 수 없었던, 실내에서만 이용할 수 있는 새로운 위치기반 서비스가 등장할 것이라는 설명이다.

가장 먼저 상용화될 기술은 역시 길안내 서비스다. 각종 매장이나 편의시설, 출입구 찾기는 물론, 재난, 재해 등 긴급상황 발생 시 대피경로 안내와 같은 서비스의 필요성이 증대되고 있기 때문이다.

길안내 서비스는 상대적으로 요구되는 기술 수준이 높지 않아 10m 수준의 정확도만 구현되더라도 크게 불편하지 않은 수준의 길안내가 가능해질 것으로 예상된다.

또한, 실내 위치정보 서비스의 발전은 개인맞춤형 서비스의 대중화를 더욱 빠르게 앞당길 전망이다.

애플의 시리(Siri), 구글의 구글나우(GoogleNow) 등의 맞춤형 서비스가 나오고 있지만, 이를 빈번하게 활용하는 사람은 드물다.

개인의 니즈를 파악하기 위해서는 개인의 성향과 개인이 처한 상황에 대한 정보가 필요한데, 기존 맞춤형 서비스는 개인이 처한 상황에 대한 정보가 턱없이 부족했기 때문에 반쪽짜리 서비스에 불과했다는 지적이다.

개인의 위치정보를 바탕으로 제공되는 정확한 맞춤형 서비스는 넘쳐나는 정보들 속에서 보다 자신에게 필요한 정보를 선별해 받아들이고자 하는 욕구를 충족시켜줄 것으로 보인다.

모든 사람에게 아무 때나 뿌려대는 전화번호는 스팸으로 간주되지만, 각종 호텔과 항공사의 유용한 프로모션 정보만 선별해 보내주는 블로그는 너도나도 정기구독을 하는 것과 마찬가지라는 설명이다.

실내 위치측정 기술이 발전해 궁극적으로 실내 구석구석 끊김없이 정확한 위치를 측정할 수 있게 되면, 단순히 스마트기기를 통해 위치기반 서비스를 이용하는 데에서 그치는 것이 아닌 사물인터넷(IoT)과 연계한 생활공간 전체를 스마트하게 변화시킬 수 있을 것으로 기대된다.

사람의 실내 위치를 인지해 각종 전기, 전자기기의 전원을 자동으로 제어하게 될 수 있고, 자동차를 타고 주차장에 들어섰을 때 빈 주차공간을 찾아 자동으로 주차하게 될 수도 있다.

핵심은 실내에서 높은 정확도로 끊김없이 위치 측정이 가능한 인프라가 갖춰지는 데 달려있다는 지적이다.

차종환 기자 다른기사 보기