국토부, ‘KASS’ 신호 15일 최초 제공… GPS 위치 오차 1m까지 감소

GPS 위치오차가 기존 15~33m에서 1~1.6m로 대폭 감소해 자동차 내비게이션, 택시 호출 서비스의 위치 정확도가 한층 개선될 것으로 보인다.

국토교통부는 GPS 위치오차를 1~1.6m 수준으로 획기적으로 줄이고, 우리나라 전역에 정밀한 위치정보 서비스를 제공하기 위한 한국형 항공위성서비스(KASS) 신호를 오는 15일 최초 제공할 예정이다. KASS는 GPS 위치오차를 줄여 정밀 위치를 실시간으로 제공하는 한국형 위성항법보정시스템으로, 세계 7번째 국제표준으로 등재됐다.

국토부는 지난 6월 항공위성 1호의 성공적인 발사 이후 지상 시스템 사이 단계별 연계 시험 등을 진행했으며, 내년 말 항공용 서비스 개시에 앞서 KASS 신호를 위치기반산업·학술연구 등에서 활용할 수 있도록 우선 제공하겠다는 방침이다. 차량 등을 이용한 위치 정확도 개선 성능 테스트를 실시한 결과, KASS 신호를 활용할 경우 현재 GPS의 오차가 1m 수준으로 축소되는 것으로 확인됐다.

국토부는 KASS 서비스가 일반 산업 분야에도 활용될 수 있도록 산학연 및 정부 관계기관과 ‘KASS Alliance(얼라이언스)’를 구성, 구체적인 활용 방안을 협의해나가겠다는 방침이다. 참여 기업에서는 드론·차량용 내비게이션 분야 등에서 KASS 신호를 이용한 시험 및 검증을 시작할 예정이며, 일부 분야에서는 빠르면 내년 상반기부터 상용화가 가능할 것으로 보인다.

국토부는 차후 사용자 의견 수렴과 항공용 서비스를 위한 시스템 안정화, 국제민간항공기구(ICAO) 기준에 따른 항공용 인증 등 과정을 거쳐 내년 말부터 본격적인 KASS 신호를 제공할 예정이다. 항공용 서비스 제공이 시작되면 항공기 접근 및 착륙 경로 선정이 유연해지고, 항공기 지연·결항 감소, 안전도 향상 등의 효과가 있을 것으로 보인다. 특히 산악 등 지형 문제로 인해 계기착륙시설(ILS·활주로별로 지상에 설치돼 항공기에 착륙 정보 제공) 설치가 불가능한 지방 공항에서도 KASS 신호의 활용도가 높을 것이라는 전망이다.

주종완 국토부 공항정책관은 “이번 KASS 정밀위치 신호 제공을 시작으로 정확도 높은 위치정보를 일반 국민이 이용할 수 있도록 위치기반 산업계 등과 적극 협력해 항공위성서비스(KASS)의 성공적인 구축과 안정적인 운영을 위해 최선의 노력을 다하겠다”고 말했다.

6월 항공위성 1호기 발사 성공 등 ‘꾸준한 노력’ 있었다

‘한국형 항공위성서비스(KASS)’는 GPS의 오차를 줄여 위성에서 위치정보를 실시간 제공하는 국제 표준 위성항법보정시스템으로, 지난 6월 운용을 위한 항공위성 1호기가 남미 기아나 쿠루 우주센터에서 성공적으로 발사된 바 있다. 항공위성 서비스 개발을 담당한 한국항공우주연구원과 ETRI(한국전자통신연구원), KTsat는 향후 천리안3호와 한국형 위성항법시스템(KPS) 사업 등으로 2035년까지 항공위성 3·4·5호기를 개발할 예정이다.

우리나라는 꾸준히 GPS 기술의 자체적인 개선을 위해 노력해왔다. 통상적으로 ‘위치’는 군사적·경제적으로  중요한 정보이며, 이와 같은 위치정보를 다루는 기술인 GPS 역시 국가 안보 및 경제적 효용 면에서 중요한 인프라 중 하나다. 타국의 기술에 의존하게 될 경우 발생하는 리스크가 큰 만큼, 자체 노력을 통해 기술 개발 및 발전을 추진하고 있는 것이다.

2021년 6월에는 국토교통부 국토지리정보원이 GNSS를 활용한 SSR 보정 정보 서비스를 스마트폰에서 활용 가능하도록 개발한 위치보정정보 적용 기술(디코딩 기술, 개발자용 매뉴얼)을 공개했다. SSR 보정정보 서비스는 GNSS를 활용한 위치 결정 시 발생하는 각각의 오차 정보를 개별로 생성·제공해 사용자의 위치 정확도를 향상시키는 기술이다. 스마트폰, 웨어러블 기기, 드론, 자율주행차 등 GNSS의 고정밀 위치정보 기술 수요가 증가하고 있는 추세에 따라, 기존 전문가용 측량기기에서만 사용 가능하였던 GNSS 보정 정보를 스마트폰에서도 이용할 수 있는 고정밀 위치결정 기술을 개발 및 공개한 것이다.

2015년 1월에는 국토지리정보원은 그간 국토부·미래부·해수부 등 국내 8개 기관이 별도로 구축·사용하던 GPS 데이터를 통합하기도 했다. 2015년 이전 각 기관은 예산 한계 등으로 전국에 필요한 수량의 GPS 관측소를 설치하지 못하고 중요 지역에만 일부 설치해 업무에 활용했으며, 추가 설치 시에도 타 기관과의 정보 공유가 이뤄지지 않아 관측소 중복 설치 등의 애로사항이 발생한 바 있다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 8개 기관은 실시간 GPS 데이터 공동 활용에 대한 업무 협약을 체결하고, 전국 어디서든 20km 간격의 165개 관측소에서 수신하는 실시간 데이터를 자유롭게 이용할 수 있게 됐다.

‘GPS 정확도 향상’에 기꺼이 투자하는 기업들, 왜?

도심 내에서는 위성에서 송출된 신호가 빌딩에 부딪혀 반사되는 경우가 있다. 이 때 해당 신호가 반사되었다고 인지하지 못하고 기존 신호 경로의 연장선상에 있다고 판단할 경우, 위치정보가 부정확해지게 된다. 이를 ‘다중 경로(multipath) 효과’라고 칭한다. 주요 모빌리티 기업은 다중 경로 효과 및 실내 위치 인식이 부정확하다는 점, 실외에서의 정확도가 제한되어 있다는 점 등 기술적 한계에 부딪혀 골머리를 앓고 있었다.

이에 기업들은 측위 정확도를 높이기 위해 자체적으로 기술을 개발하거나, 관련 기업을 인수하는 등 투자를 아끼지 않고 있다. 위치의 정확도가 높을수록 제공하는 서비스 품질도 급격히 높아지기 때문이다. 국내에서는 카카오모빌리티가 발표한 FIN(Fused Indoor localization, 융합 실내 측위) 기술, 쏘카의 실내 측위 기술 스타트업 폴라리언트 인수합병 사례가 대표적이다.

해외의 경우 우버와 구글의 사례를 들 수 있다. 우버는 2015년 Microsoft의 Bing Map팀을 전체 인수하고, 2016년 ShadowMaps라는 스타트업을 인수하는 등 GPS 정확도를 높이기 위한 투자를 실시했다. ShadowMaps는 도심 내 빌딩의 3차원 구조를 가진 지도를 통해 음영 지역을 파악하고, GPS 신호가 닿기 어려운 음영 지역의 가중치는 낮게, 잘 도달하는 지역의 가중치는 높게 보정해 정확도를 높이는 기술을 보유하고 있다. 구글의 경우 빌딩숲을 포함한 3차원 구글 맵을 주요 도심 지역에 적용, 한층 개선된 Fused Location Provider API를 개발해 제공하고 있다.