2개의 채널 활용 목표물 인식
무해한 전자파, 도심 활용 가능
대구경북과학기술원(DGIST)이 도심에서 드론을 탐지할 수 있는 초고해상도 레이더 기술을 국내 최초로 개발했다.
DGIST는 IoTㆍ로봇융합연구부 오대건 선임연구원 연구팀이 2개의 레이더 수신 채널을 활용해 원거리에 있는 목표물을 실시간으로 탐지 및 인식할 수 있는 듀얼채널 초고해상도 레이더 기술을 국내 최초로 개발했다고 15일 밝혔다.
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| 듀얼채널 초고해상도 레이더 기술을 적용한 플랫폼 |
연구팀이 개발한 초고해상도 레이더 기술은 L형 패치 안테나 기반 주파수 연속 변조방식(FMCW) 레이더 플랫폼에 적용해 현재 반경 200m 이내에 위치한 저고도 무인기를 탐지할 수 있다.
전 세계적으로 소형무인기 개발과 보급이 활성화됨에 따라 드론에 의한 테러, 사생활 보호, 안전 관리 등 도심지에서 무인기를 관제할 수 있는 저고도레이더 신호처리 및 시스템 개발이 주목받고 있다. 현재 영국 플렉스텍, 이스라엘 라다 등 세계적 방위산업체에서 저고도레이더 기술을 개발하고 있지만 아직 국내에서는 관련 기술 개발이 미흡한 상황이다.
연구팀은 레이더 해상도를 높이기 위해 많은 수의 안테나를 활용하는 기존 대형레이더 시스템과 달리 2개의 레이더 수신 채널만을 활용하는 알고리즘으로 설계해 레이더의 소형화를 가능하게 하는 방법을 선택했다. 또 다차원 부분 공간을 활용한 신호처리 기술을 접목해 초고해상도 레이더 기술 개발에 성공했다.
아울러 복잡한 행렬 연산을 적용해 실시간 목표물 탐지 및 인식에 어려움을 겪어온 레이더 기술의 단점을 보완하기 위해 제한된 임베디드 시스템에서 하드웨어 및 소프트웨어의 병렬 처리가 가능한 알고리즘을 적용해 실시간으로 탐지할 수 있는 기술을 구현했다.
듀얼채널 초고해상도 레이더 기술은 실시간으로 저고도에 위치한 물체를 탐지 및 인식할 수 있고, 레이더에서 발생하는 전자파가 휴대전화 기지국 출력 수준으로 인체에 무해해 도심지에서 드론을 탐지하는데 활용할 수 있다.
연구팀은 최대 10km 범위 내를 탐지할 수 있는 저고도레이더 시스템 개발을 목표로 연구를 진행 중이다. 최근 국내 방위산업체와 다목적 소형 저고도레이더, 민군겸용 투과형레이더 등의 공동연구도 진행하며 국산 레이더 기술의 상용화를 앞당길 것으로 기대를 모으고 있다.
오 선임연구원은 “저고도레이더 시스템 구축, 도심지 스마트 무인관제 시스템 개발 등 응용연구를 진행해 안전한 사회를 구축하는데 기여하겠다”고 말했다. 이번 연구 성과는 레이더 분야 세계적 학술지인 ‘IEEE Transactions on Aerospace and Electronics Systems’ 온라인판에 게재됐다.
이정아 기자/dsun@heraldcorp.com
