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테크노 포커스
Magellan System Japan, 고정밀 위치정보시스템
8기 위성을 활용해 오차범위 수 센티미터로 줄여

시스템 개발업체 마젤란 시스템 재팬(효고 현)은 GPS위성 및 일본의 준청정(準天頂)위성을 활용해 오차범위가 겨우 수 센티미터인 위치파악시스템을 제공하고 있다. 스마트폰 등에서 사용하는 신호보다 파장이 짧은「눈금」이 미세한 전파를 이용해 정밀도를 높였다. 현재 농기계의 자율주행에서 실용화되고 있으며, 향후 드론 및 일반 차량의 자율주행으로의 활용을 모색하고 있다.

GPS위성 신호는 대기 상층부의 전리층(Ionosphere)을 통과할 때 전파가 지연되거나, 그 아래 대류층의 먼지로 인해 반사되는 등, 수신기를 한 점에 고정시키더라도 항상 조금씩 움직이고 있는 것처럼 표시된다.

새로운 이 위치파악시스템은 우선 GPS로부터의 전파(신호)를 기지국이 수신. 기지국은 자체적으로 설치한 좌표를 통해 정확한 위치를 알 수 있기 때문에, 위성 신호가 어느 정도 벗어나 있는지를 파악할 수 있다. 무선통신으로 기지국에서 오차를 수정한 정보를 상세한 위치 파악이 필요한 농기계 등에 실시간으로 전송한다.

기지국과 농기계의 거리가 5km 이내라면 정확한 위치를 파악할 수 있다. 5km 정도의 경우, 상공 2만km의 위성에서는 거의 동일 지점으로 보이기 때문에 기지국의 오차 범위는 농기계의 오차범위와 거의 같다고 볼 수 있기 때문이다.

마젤란 시스템사는 32기의 위성을 보유하고 있는 미국의 GPS위성과 함께, 28기가 운용되고 있는 러시아의「글로나스(GLONASS)」위성에도 대응. 일본 상공을 날고 있는 고도가 제일 낮은 8기의 전파를 수신하고 있다.

기지국은 GPS신호를 직접 수신하는 것이 아닌, GPS신호를 운반하는 반송파(Carrier Signal)를 수신한다. 반송파는 GPS신호보다 파장이 1,500분의 1정도로 짧아, 8기 위성의 파장을 조합해 보다 정밀한「눈금」으로 위치를 알아낼 수 있다.

2010년에 농기계 등의 위치를 파악하는 반송파 수신기를 타사보다 먼저 상품화했다. 측량용 수신기는 있었지만, 가격은 수 백만엔(당시)으로, 민생용으로 10만엔 정도로 낮출 필요가 있었다. 이를 위해 회로 설계를 재검토. 전용 소프트웨어를 개발해 현재 10만엔 미만의 가격으로 판매하고 있다.

하나의 위성에서 2종류의 반송파를 수신하는 방식도 채택. 기지국과 농기계가 50km정도 떨어져 있어도 대응할 수 있도록 했다. 일본에서는 마젤란 시스템사만이 실용화하고 있다고 한다. 마젤란 시스템사는 10일 위성 발사의 성공으로 4기 체제가 된 준천정위성「미치비키」를 이용한 수신기도 개발해 판매하고 있다. 국내 약 1300곳의 전자 기준점을 통해 오차가 있는 GPS신호를 수신, 농기계 등에 직접 송신할 수 있다. 자동차와 드론의 위치 파악에도 활용이 가능하다.

이 달 상순에 지바(千葉) 시에서 개최된 가전∙IT(정보기술) 박람회「씨텍(CEATEC)」에서는 이러한 고정밀 위성 위치 측정 수신기 개발이 높이 평가되어 출품 기업 가운데 최고인 총무대신상을 수상했다.

자율주행 트랙터에 탑재
인력이 부족한 농업을 지원

마젤란 시스템 재팬의 위치정보시스템은 대형 농기계 제조업체들이 자율주행 트랙터 등에 탑재. 농기계의 자율주행을 보급해 고령화와 인력부족이 심각한 국내 농업을 지원하는 기술로써 크게 주목 받고 있다.

야노(矢野)경제연구소는 IT를 활용한「스마트 농업」의 국내 시장이 2020년에 2015년의 3배가 넘는 331억엔으로 증가할 것이라고 예측하고 있어, 마젤란 시스템사의 위치측정시스템에 대한 수요는 증가할 전망이다.

기지국 설치가 필요한 기존의 기술은 농기계 외에도 건설장비 및 포크리프트 등 이동 범위가 한정된 산업용이 중심이다. 준천정위성에 대응하는 시스템이 실용화된다면 자동차와 로봇 등 민생 기기로 공급처가 급속히 확대될 가능성이 있다. 미쓰비시전기(三菱電機) 등도 개발을 추진하고 있지만, 가격 경쟁력으로 이에 대항해나갈 방침이다.

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