배열신호처리 분야에서 30년 간 풀지 못한 문제가 국내 연구진에 의해 해소됐다.

11일 KAIST에 따르면 이 학교 바이오 및 뇌공학과 예종철 교수 연구팀은 최근 새로운 신호획득 기술로 주목 받고 있는 압축센싱기술을 이용, 기존 배열신호처리 기법과 결합된 새로운 신호검출 처리 방식을 개발하는데 성공했다.

현대의 무선, 의료, 군사용 레이더·센서는 여러 개의 소형 안테나나 센서를 배열해 사용하는 경우가 많은데 이렇게 하면 하나의 큰 안테나와 같은 성능을 얻을 수 있다. 그러나 이때 안테나로 추적하고자 하는 여러 개의 신호원이 동일한 파형이면 서로 간섭(가간섭신호 문제)을 일으켜 신호원의 위치를 추적할 수 없게 된다.

지난 30여년 간 이 문제가 해결되지 않아 특히 의료 영상분야의 경우 뇌자도(MEG)와 심자도(MCG) 등을 이용한 간질·심장질환 분석에서도 병변으로부터 나오는 신호가 간섭을 일으키면 정밀한 진단이 불가능했다.

이 같은 상황에서 연구팀은 기존 배열신호처리방법으로 실패한 영역에서 배열신호처리와 압축센싱을 최적으로 결합할 수 있는 수학적 조건을 찾아내 가간섭신호 문제를 해소할 새로운 신호검출 알고리즘을 만들어 냈다.

지금까진 신호처리만을 이용하는 결정적인 방법론과 압축센싱 만을 이용하는 확률적인 방법론의 양 극단만을 통해 문제를 해결하려 했기 때문에 문제의 구조를 근본적으로 이해하지 못했는데 예 교수 연구팀은 발상의 전환으로 양 극단의 연구를 최적의 방법으로 통합할 수 있는 기하학적인 구조를 만들어 냈다는 점에서 의미가 있다고 KAIST는 설명했다.

이기준 기자 lkj@ggilbo.com