음장 변화로 화재, 주거침입 등 감시 가능한 스마트 안전센서 개발

어두운 동굴에 사는 박쥐는 음파를 이용해 지형을 탐색하는 것으로 잘 알려져 있다. 실제로 박쥐의 눈을 가려도 음파를 발사해 반사되는 파장으로 지형지물을 인식해 장애물을 피해간다.

국내 연구진이 박쥐처럼 소리를 이용해 사각지대 없이 화재나 무단칩입 같은 문제를 감지해낼 수 있는 센서를 개발해 화제가 되고 있다.

한국전자통신연구원(ETRI) 지능형센서연구실과 연구소 기업 시큐웍스 공동연구팀은 음장 변화를 파악해 움직임이나 화재까지 감지할 수 스마트 안전센서를 개발했다고 3일 밝혔다. 음장은 음파가 존재하는 공간이나 음파의 공간 분포 패턴을 말하는 것으로 음장 센서는 스피커로 소리를 발생시켜 일정 공간에 형성된 음장의 변화를 분석해 작동한다. 사람이 움직이거나 온도가 변화하면 음장이 변하기 때문에 상황을 쉽게 파악할 수 있게 되는 원리이다.

연구팀이 개발한 음장센서는 마이크, 스피커, 신호처리부 3개 부분으로 구성돼 가로, 세로 각각 8㎝, 5㎝ 크기이다. 천정에 붙이거나 인공지능 스피커와 연동시켜 사용할 수 있다는 장점이 있다.인공지능 스피커를 음장센서와 연결한 뒤 보안 모드로 설정하면 스피커는 귀뚜라미 울음과 비슷한 소리를 2~3초 간격으로 0.5초씩 내보낸다. 소리가 공간에 퍼지면서 만들어진 음장은 사람이 나타나거나 갑자기 온도 변화로 바뀌게 되면 사용자에게 문자로 알림을 보내게 되는 형태이다.

기존에 영상센서는 사각지대가 발생하기 쉽고 적외선 센서는 차폐 장치 등으로 인해 열을 감지하지 못하 오작동 되는 경우가 많았다. 그러나 음장 센서는 소리의 반사와 휘는 회절현상으로 장애물을 쉽게 넘기 때문에 사각지대 움직임까지 민감하게 파악할 수 있다.

이번에 개발한 음장센서는 사물인터넷(IoT) 기기들과 쉽게 결합되고 가격경쟁력이 뛰어나다는 장점이 있으며 이달 중에 본격적인 제품으로 출시될 예정이다.박강호 ETRI 지능형센서연구실 박사는 “이번에 개발한 기술은 급증하는 1인 가구나 공공시설 같이 방범, 화재, 안전이 필요한 곳은 물론 노약자의 움직임을 감지해 알림을 제공하는 복지케어 서비스에도 응용이 가능할 것”이라며 “추후에 사람은 들을 수 없는 비가청영역 음파를 이용한 센서를 개발해 인공지능과 결합하는 방법을 더 연구할 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr