대구경북과학기술원(DGIST) 연구진이 해군사관학교와 함께 레이더의 속도 측정 정확도를 크게 높이는 기술을 개발했다. 추가 장비 없이 소프트웨어만 개선해도 성능을 끌어올릴 수 있어, 자율주행차·무인항공기·무인선박 등 다양한 미래형 이동체에 활용될 전망이다.
김상동·김봉석 DGIST 미래모빌리티연구부 연구진은 최영두 해군사관학교 교수 연구진과 공동으로 FMCW 레이더에 적용할 수 있는 '외삽(Extrapolation) 기반 도플러 해상도 향상 알고리즘'을 개발했다고 4일 밝혔다.
레이더는 대상 물체가 내는 전파 변화를 분석해 속도를 파악하는데, 이를 '도플러 효과'라고 부른다. 지금까지는 빠른 푸리에 변환(FFT) 방식으로 분석했지만, 속도가 비슷한 물체가 여러 개 있을 경우 구분이 어려워 성능 향상에 한계가 있었다.
연구진은 여기에 외삽 기법을 도입했다. 외삽은 알려진 변수 간의 관계를 바탕으로 원래 관찰 범위를 벗어나는 값을 예측하는 데 사용되는 방법이다. 이렇게 하면 레이더 관측 시간을 늘리지 않고도 속도 측정의 해상도를 끌어올릴 수 있다는 장점이 있다.
연구 결과, 새 알고리즘을 적용하자 기존 방식보다 속도 추정 오차가 최대 33% 줄었고, 목표물을 놓치는 비율도 최대 68% 감소했다. 속도가 서로 비슷한 물체가 동시에 있을 때도 신호 겹침 문제를 효과적으로 해결해, 더 정확히 구별할 수 있었다.
또한 추가 장비를 붙일 필요가 없고 연산 복잡도도 기존 FFT 방식과 비슷해, 실시간 레이더 시스템에 바로 적용하기 좋다는 평가다.
김상동 책임연구원은 "이번 기술은 레이더 성능을 더 정확하고 효율적으로 끌어올릴 수 있는 방법"이라며 "국방·자율주행·무인 시스템 분야에서 핵심 기술로 발전할 것"이라고 기대했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '저널 오브 일렉트리컬 엔지니어링 앤 테크놀로지(Journal of Electrical Engineering & Technology)'에 지난 1일 게재됐다.
참고 자료
Journal of Electrical Engineering & Technology(2025), DOI: https://doi.org/10.1007/s42835-025-02453-6