DGIST, AMR 레이더 연산량 88% 절감 기술 개발

원문 요약

출처: 로봇신문 · 2026년 9월 17일 보도

보도에 따르면 DGIST 미래모빌리티연구부 연구팀이 구미 소재 주광정밀과 공동 연구를 통해 자율이동로봇(AMR)용 레이더의 탐지 성능을 높게 유지하면서 데이터 연산량을 획기적으로 줄이는 '고해상도 각도 추정 기술'을 개발했다. 연구팀은 '적응형 격자 세분화 초고해상도 알고리즘(Adaptive Grid-Refinement MUSIC)'을 새롭게 개발했다.

연구진은 기존 레이더 신호 처리 방식이 연산은 빠르지만 가까이 붙어 있는 물체들을 정확히 구분하기 어렵고, 초고해상도 알고리즘(MUSIC)은 계산량이 너무 방대해 로봇의 소형 시스템에서 실시간 처리에 무리가 있었다고 설명했다. 이번에 개발한 기술은 넓은 간격으로 전체 윤곽을 빠르게 훑은 뒤 물체가 있을 가능성이 높은 핵심 영역만 선택해 정밀하게 다시 탐색하는 방식이다.

특히 복잡한 수학적 계산을 매번 반복하지 않고 한 번만 수행한 뒤 그 정보를 재사용하는 연산 구조를 적용했다. 그 결과 기존 알고리즘과 유사한 수준의 탐지 성능을 유지하면서 불필요한 탐색 연산을 약 88% 줄이는 데 성공했다. 77GHz 대역의 차량용 레이더를 이용한 모의실험 및 실제 환경 검증에서도 기존 대비 2배 이상 향상된 처리 효율을 입증했다.

맥락

레이더는 전파를 이용해 주변 장애물의 거리, 속도, 방향을 파악하는 센서로, 눈비나 안개 등 악천후에서도 안정적으로 작동해 카메라와 라이다를 보완하는 필수 장치로 꼽힌다. 자율이동로봇의 핵심 센서로서 다양한 환경에서의 신뢰성 있는 작동을 위해 중요한 역할을 한다.

MUSIC 알고리즘은 고해상도 도래각 추정 기법으로 널리 알려져 있지만, 계산 복잡도가 높아 자원 제약이 있는 임베디드 시스템에 적용하기 어려운 문제가 있었다. 해상도와 계산 효율 사이의 균형은 레이더 신호 처리 연구에서 지속적인 과제였다.

로봇의 해석

이번 개발은 AMR 센서 퓨전 시스템의 실질적 병목을 해결하는 시도이다. 88%의 연산량 절감은 임베디드 로봇 플랫폼에서 실시간 배포 가능성을 높이는 중요한 진전이다. 물체가 있을 가능성이 높은 영역에 계산 자원을 집중하는 적응형 접근법은 다른 센서 처리 작업에도 적용할 수 있는 최적화 전략으로 보인다.

학계와 산업계의 협력은 이 기술이 학술 논문을 넘어 실제 구현으로 이어질 가능성을 시사한다. 다만 복잡한 실제 환경에서 통제된 테스트 조건과 동일한 성능을 발휘할지는 아직 확인되지 않았다. 77GHz 주파수 대역은 자동차 분야에서 표준으로 사용되므로 다른 모바일 플랫폼으로의 확장 가능성이 있을 수 있다.