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중국의 차세대 거대 도시에서 길을 안내하는 새로운 신호 기술
주차 공간 하나 크기의 정확도를 자랑하는 저비용 실내 내비게이션 시스템
이 기술은 중국 북부의 슝안 신구 아래에 있는 거대한 터널 네트워크에서 사용하기 위해 특별히 개발되었습니다.
- 중국 신안 신도시의 지하 네트워크를 위한 신호 기술 - 중국의 BeiDou 위성과 5G 신호를 결합하여 지하 공간에서 정밀한 실내 네비게이션 시스템을 개발했다.
- 신안 신도시의 지하 도시 규모와 특징 - 380km의 터널과 22 제곱 km의 지하 주차장으로 구성된 세계 최대의 지하 도시로, 공공 시설, 물류, 통신 등의 파이프라인이 지하에 설치되어 있다.
- 지하 네비게이션 시스템의 작동 원리와 장점 - BeiDou 신호를 증폭하고 필터링하는 장치와 5G 신호와 기기 피드백을 통합하는 알고리즘을 사용하여 차량의 위치를 2-3m의 정확도로 계산할 수 있다. 기존의 Wi-fi나 블루투스 기반의 실내 위치 측정 기술보다 저렴하고 효율적이다.
- 지하 네비게이션 시스템의 확산 가능성 - 신안 신도시의 Rongdong 지역에 이미 적용되어 있으며, 다른 지역과 병원, 상업 단지, 지하 광산, 공항 터미널 등의 복잡한 시나리오에도 확장될 수 있다.
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[Quillbot으로 기사 요약]
베이징우정통신대학(BUPT)의 연구원들이 세계 최대 지하 도시인 시옹간을 위한 저비용, 고정밀 실내 내비게이션 시스템을 개발했습니다. 380km의 터널과 22평방킬로미터의 지하 주차장에 걸쳐 있는 이 시스템은 지하 위치 추적 및 내비게이션에 있어 중요한 진전입니다. 슝안은 국영 기업, 정부 기관, 연구 개발 부문을 수용하기 위해 2017년에 설립된 허베이성의 국가급 스마트 시티입니다. 지하 미로는 3개 층에 걸쳐 있고 깊이가 22.5m에 달해 내비게이션에 특별한 도전 과제를 안겨주며, 사람들은 광활한 공간에서 길을 잃을 위험에 처해 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 베이더우 위성 신호, 5G 신호, 디바이스 피드백을 통합한 포지셔닝 알고리즘을 개발했습니다. 이 시스템은 현재 시온간의 70만 평방미터가 넘는 지하 공간에 배치되어 있으며 다른 지역으로 확장되고 있습니다. 이 기술은 와이파이나 블루투스를 기반으로 하는 다른 실내 위치추적 기술에 비해 비용이 절반 정도에 불과해 비용 대비 가치가 높습니다. 이 기술은 병원, 상업 단지, 지하 광산, 공항 터미널 및 기타 복잡한 시나리오로 확장할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
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기사 전문 번역
중국 북부 슝안(雄安) 아래의 광활한 대지를 가로지르는 380km(236마일) 길이의 터널 네트워크에서 연구원들이 저비용, 고정밀 실내 내비게이션 시스템을 개발했습니다.
루 자오밍 부교수가 이끄는 베이징우정통신대학(BUPT) 연구팀은 중국의 베이더우 기술과 실내 5G 네트워크를 결합하여 세계에서 가장 큰 지하 도시가 될 시옹간을 위한 내비게이션 시스템을 만들었습니다.
"이 첨단 시스템은 지하 위치 추적 및 내비게이션에 있어 중요한 진전입니다."라고 루 부교수는 BUPT의 성명을 통해 말했습니다.
슝안은 베이징에서 약 120km 떨어진 허베이성에 위치한 국가급 스마트 시티입니다. 이 도시는 베이징에서 이전한 국영 기업, 정부 기관, 연구 개발 부문을 수용하기 위해 2017년에 설립되었습니다.
설계 단계부터 도시 지하에 '지하 미로'를 건설할 계획이었습니다.
전기, 통신, 가스, 상수도와 같은 엔지니어링 파이프 라인이 지하에 설치됩니다. 물류를 위해 높이 4미터, 폭 16미터의 고속 통로가 건설되었으며, 주거 지역과 쇼핑 센터를 위한 지하 주차장도 다수 건설되었습니다.
이 모든 것이 합쳐져 세 개의 주요 층에 걸쳐 22.5m 깊이에 이르는 거대한 지하 미로를 형성합니다. 총 380km가 넘는 터널과 22제곱킬로미터(8.5제곱마일)의 지하 주차장이 건설되었습니다. 그 위에 거미줄처럼 얽힌 지하 도로가 모든 지상 커뮤니티와 지하 주차장을 연결합니다.
이 프로젝트가 완료되면 최대 지하 도시인 몬트리올의 기록을 뛰어넘게 됩니다. 캐나다의 대도시 몬트리올에는 12제곱킬로미터에 달하는 32킬로미터의 터널만 있습니다. 반면 핀란드 헬싱키의 지하 도시는 지상 면적 100제곱미터당 약 1제곱미터의 지하 공간을 확보하고 있습니다. 시온간의 비율은 약 1대 80입니다.
하지만 지하 미로의 규모는 내비게이션에 있어 독특한 문제를 야기하며, 사람들은 광활한 공간에서 길을 잃을 위험에 처해 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 5G 및 신호 포지셔닝에 대한 경험을 갖춘 BUPT의 정보 통신 공학부가 2020년부터 연구를 주도하고 있습니다.
과학기술일보는 지난달 말 보도에서 루 교수의 말을 인용해 "지하 공간에서 전화를 걸고 웹페이지를 볼 수 있는 것은 휴대폰이 버섯 모양의 신호 부스터에서 신호를 수신하기 때문"이라고 전했습니다.
이 부스터는 지상에서 5G 신호를 수신하여 주변 공간으로 확산시킵니다. BUPT 팀은 이를 출발점으로 삼았습니다. 기존 중계 시스템을 이용해 베이더우 내비게이션 신호를 중계할 수 있다면 저렴한 비용으로 정밀한 지하 위치추적 시스템을 구축할 수 있다고 생각했습니다.
이들은 먼저 위성에서 지상에 도달하는 약한 신호를 증폭하기 위해 특수한 BeiDou 실내기를 개발했습니다.
"이 장치는 악의적인 간섭으로부터 보호하면서 관련 없는 신호를 걸러내고 유용한 신호를 강화할 수 있습니다."라고 BUPT의 박사후 연구원 추싱허는 말합니다.
그러나 특히 주차장은 내비게이션 정확도가 필요하고 신호 감쇠로 인해 정밀도가 떨어지기 때문에 지상에서 10미터의 정확도를 가진 BeiDou는 지하에서는 부적절할 수 있습니다.
그래서 연구팀은 BeiDou 위성 신호, 5G 신호, 디바이스 피드백을 통합한 위치 추적 알고리즘을 고안했습니다. 이 알고리즘은 차량 위치 계산을 2~3미터 이내로 전례 없는 수준으로 개선했습니다.
위성 신호와 5G 신호를 결합하는 과정에서 간섭과 잡음이 발생할 수 있는 문제도 있었습니다. 연구팀은 필터링 및 전력 매개변수를 조정하여 기존 통신 채널에 간섭을 주지 않으면서도 지하로 베이더우 신호를 성공적으로 전송할 수 있었습니다.
- 시온간의 한계: 시온간은 중국의 새로운 도시로, 베이징의 과잉 인구와 일자리를 분산시키기 위해 건설되었습니다. 하지만 시온간은 성공적인 도시 개발에 필요한 좋은 지리, 기후, 정책 실험, 위치 등의 장점이 없습니다. 또한 중앙 정부의 엄격한 통제는 세계의 위대한 도시들에서 볼 수 있는 자연스러운 성장을 억제할 수 있습니다.
- 선전과 부동의 비교: 선전과 부동은 몇 십 년 전에는 농어촌이었지만, 현재는 수천만 명의 인구를 거느린 활기찬 대도시로 변모했습니다. 이들은 홍콩, 광저우, 상하이 등의 경제적 엔진에 인접해 있어, 개방적이고 유연한 개발 태도를 취할 수 있었습니다.
- 시온간의 미래: 시온간은 홍수와 가뭄에 취약한 습지대에 위치해 있으며, 산업과 상업의 중심에서 멀리 떨어져 있습니다. 또한 부동산, 사업 유형, 건물 높이, 디자인, 재료 등에 대한 엄격한 제한이 있어, 이주와 혁신을 억제할 수 있습니다. 시온간은 중앙 정부의 지침에 따라 깔끔하고 첨단적인 도시를 설계하려고 하지만, 많은 위대한 도시들의 야생적이고 때로는 혼란스러운 자연스러운 성장을 복제하기는 쉽지 않습니다. 시온간은 미래의 비전인지 아니면 환상인지에 대해 의문을 제기할 수 있습니다.
BUPT 캠퍼스에서 초기 기술 검증을 마친 후, 시온간에서 진행된 현장 실험을 통해 복잡한 도로 구간에서 내비게이션 시스템을 개선했습니다. BUPT 웹사이트의 동영상에서 볼 수 있듯이, 차량은 주차장에 진입하는 순간부터 내비게이션의 안내를 받기 시작하여 정확한 주차 공간으로 안내합니다.
이 시스템은 이미 시온간의 70만 평방미터가 넘는 지하 공간에 배치되어 있습니다.
루는 "이 기술은 시온간의 룽동 지역에서만 사용되고 있을 뿐만 아니라 다른 지역으로 확대되고 있습니다."라고 말합니다.
원활한 내비게이션은 이제 공식 앱인 시온간 교통뿐만 아니라 바이두 지도와 가우드 지도와 같은 다양한 앱을 통해 이용할 수 있습니다.
이 기술은 비용 대비 가치도 제공합니다. 루에 따르면 와이파이나 블루투스를 기반으로 하는 다른 실내 위치추적 기술에 비해 이 프로젝트의 비용은 절반 정도에 불과해 필요한 투자 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
루는 "슝안 신구에서 시범 운영된 혁신적인 기술인 이 지하 위치추적 및 내비게이션 솔루션은 병원, 상업 단지, 지하 광산, 공항 터미널 및 기타 복잡한 시나리오로 확장할 수 있는 잠재력이 있습니다."라고 말했습니다.
그는 이 기술이 허난성, 푸젠성, 광둥성 등 다른 지역으로 확대될 것으로 기대한다고 말했습니다.
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[타임체인-매일] 2023년 12월 13일 글로벌 주요뉴스 (tistory.com)
[타임체인-매일] 2023년 12월 13일 글로벌 주요뉴스
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