실시간 무선 기반 이미징: 은닉·고속 원거리 물체 검출

연구진이 무선 신호로 은닉·이동 물체 실시간 이미지·비디오 생성 방법 개발. 시스템으로 코너 뒤·벽 너머 실시간 이미징, 20,000마일/시간 비행하는 밀리미터 크기 우주 잔해 같은 고속 이동 물체 추적 가능 - 모두 원거리에서.

이미징 방법은 레이더 변형: 전자기 펄스 발사, 반사 대기, 왕복 시간 측정해 타겟 거리 결정. 멀티사이트 레이더 보통 송신기 1개, 수신기 여러 개로 에코 수신·삼각측량으로 물체 위치 파악. 새 방법 'm-Widar'는 다중 송신기 1개 수신기 사용.

팀이 무향실(비반향실)에서 기술 시연, 건식벽 뒤 움직이는 사람 포함 3D 장면 이미지 생성. 송신 전력 12대 휴대폰 동시 신호 전송 상당, 약 10m(30피트) 거리 벽판 통해 타겟 이미지 생성. 현재 시스템 잠재 범위 수 km. 개선 시 송신 전력·수신 감도만 한계로 훨씬 더 먼 거리 가능.

과도 렌더링(Transient Rendering) 기반 계산 이미징

기본 기술은 2008년부터 이미지 재구성 도구로 쓰인 계산 이미징 형태 '과도 렌더링(transient rendering)'. 작은 신호 측정 샘플로 랜덤 패턴·상관관계 기반 이미지 재구성. 이 기술 이전 통신 코딩·네트워크 관리, 머신러닝, 고급 이미징 일부에 사용.

새 기술은 다른 분야 신호 처리·모델링 기법 결합해 이미지 재구성 새 수학 공식 만듦. 각 송신기 특정 랜덤 시퀀스 다른 펄스 패턴 동시 방출, 공간·시간에서 다른 송신기 펄스들과 간섭해 이미지 구성 충분 정보 생성.

송신 안테나 200MHz~10GHz 주파수 대역 작동(라디오 스펙트럼 상위 절반, 마이크로파 포함). 수신기: 신호 디지타이저 연결된 두 안테나. 디지타이즈 데이터 노트북 전송 후 그래픽 처리 장치 업로드해 이미지 재구성. 팀이 초당 15억 샘플로 장면 재구성, 초당 366킬로헤르츠(프레임) 해당 이미지 프레임률. 비교: 휴대폰 비디오 카메라보다 약 100~1,000배 더 많은 초당 프레임.

12개 안테나로 10m 장면에서 약 10cm 해상도 4096픽셀 이미지 생성. 이 해상도 민감도·프라이버시 우려 시 유용. 기존 기술(더 많은 송신 안테나, 더 빠른 랜덤 신호 생성기·디지타이저)로 시스템 업그레이드해 해상도 개선 가능. 미래엔 양자 얽힘(개별 무선 신호 속성 상호 연결)으로 이미지 개선 가능.

새 이미징 기술 가시광선 전송(라디오 신호 대신)로도 적응 가능 - 초고속 레이저로 해상도 높지만 벽 관통 능력 상실 - 또는 음파로 소나·초음파 이미징 응용. 응급 상황·우주 잔해 이미징 외에 폭발물 평가 핵심 지표인 충격파 속도 측정, 심박·호흡 등 바이탈 사인 모니터링에도 사용 가능.