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어린아이 차량 방치 사고 막아줄 차내 레이더 기술 나왔다

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어린아이 차량 방치 사고 막아줄 차내 레이더 기술 나왔다

2020.12.30 14:18
현유진 대구경북과학기술원(DGIST) 미래자동차연구부 책임연구원 연구팀
미래자동차연구부 현유진 박사(오른쪽), 제2저자인 진영석 연구원(왼쪽)
대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀이 도플러 레이더와 머신러닝을 이용해 차량 내 탑승자를 정확하게 찾아내는 알고리즘을 개발했다. 사진은 연구를 이끈 현유진 DGIST 미래자동차연구부 책임연구원(오른쪽)과 진영석 DGIST 미래자동차연구부 연구원(왼쪽). DGIST 제공

국내 연구진이 차량에 작은 레이더를 설치해 어린아이를 방치해 일어나는 사고를 막는 기술을 개발했다.

 

현유진 대구경북과학기술원(DGIST) 미래자동차연구부 책임연구원 연구팀이 도플러 레이더와 머신러닝를 활용해 탑승자를 정확하게 찾는 알고리즘을 개발했다고 30일 밝혔다.

 

기존에는 차 안의 탑승자를 인식하기 위해 초음파 센서, 카메라, 적외선 센서 등을 활용했다. 하지만 단점이 있었다. 초음파 센서는 물체까지의 거리만을 측정하기 때문에 사람이 아닌 물건을 사람이라고 오판할 수 있고 카메라는 사물과 사람을 구분할 수 있지만 조명에 민감하고 사생활을 침해하는 문제가 있다. 열을 측정해 탑승자를 인식하는 적외선 센서는 탑승자의 옷차림과 보온을 위해 좌석에 달린 열선 때문에 인식 정확도가 낮다는 단점이 있다.

 

이러한 단점을 보완하기 위해 최근에는 도플러 레이더로 사람의 호흡 신호를 분석하는 방법을 활용하고 있다. 도플러 레이더는 물체에 보낸 전자파의 주파수와 반사돼 나온 전자파의 주파수 차이를 분석해 물체의 움직임을 파악하는 장치다. 도플러 레이더를 이용하면 호흡할 때 나타나는 가슴의 움직임을 분석해 사람을 찾아낼 수 있지만 탑승자가 움직이면 가슴의 움직임이 다른 움직임에 묻히는 단점이 있었다.

 

현유진 책임연구원 연구팀은 사람의 움직임이 나타내는 주파수 패턴을 분석해 호흡 신호를 포착하지 못해도 차량 내 사람을 찾는 알고리즘을 개발했다. 

 

사람은 상자, 옷 같은 물체와 다르게 머리, 가슴, 팔, 허리, 허벅지 등 다양한 부위가 동시에 움직이므로 도플러 레이더에 포착한 주파수를 분석하면 고유의 패턴이 나타난다. 연구팀은 차 안에서 스마트폰을 보며 다리를 떠는 사람, 창밖을 두리번거리는 사람, 차 안에서 덜컹거리는 상자, 바람에 흔들리는 옷 등에서 나타난 주파수 패턴을 머신러닝으로 분석해 고유의 패턴을 찾고 도플러 레이더에 새로운 주파수 데이터를 입력하면 사람인지 아닌지 판단하는 알고리즘을 만들었다.

 

연구팀은 실제 차 내부와 비슷한 환경을 만들고 여러 시나리오에 따라 알고리즘이 사람을 얼마나 정확하게 찾는지 시험한 결과 인식 정확도가 평균 98.6%였다. 

 

연구를 이끈 현 책임연구원은 “차량에 방치된 아이들이 질식하는 뉴스를 보고 연구를 시작하게 됐다”며 “적은 계산만으로 탑승자를 인식할 수 있어 크기가 작은 마이크로센서에도 구현할 수 있을 것 같다”고 밝혔다. 

 

이 연구는 국제학술지 ‘MDPI 센서’ 인터넷판 10월 28일자에 실렸다.

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