소리가 방향을 갖고 주변으로 흩어지지 않게 하는 지향성 스피커는 원하는 영역에만 명료한 소리를 전달할 수 있어 다양한 분야에서 활용이 확대되고 있다. 그 지향성 스피커 기술에서 세계 최고 수준의 기술을 가진 기업이 한국의 제이디솔루션(대표 제영호)이다. 지향성 스피커 기술은 한국을 비롯해 미국 일본 등에서 연구 개발과 상용화가 됐으나 초 지향성 스피커 기술은 한국의 제이디솔루션이 가장 앞선 기술력과 가격 경쟁력을 갖고 있다.
지향성 스피커는 일반 스피커 대비 음질이 낮고 크기가 크며 가격이 상대적으로 높은 단점이 있어 그동안 시장 개척에 어려움이 있었다. 그러나 제이디솔루션은 관련 기술을 10여 가까이 꾸준히 연구 개발하고 정부의 지원을 통해 점차 시장을 열어왔다. 특히, 소형 스마트 기기나 장치들에도 탑재되는 등 초지향성 소리전달 기술의 적용범위가 확대되고 있어 성장 여건이 갖춰져 있다. 안전사고를 예방할 수 있는 생활밀착형 음성경고 방송 장비를 개발하는 등 소리 정보를 이용한 다양한 도전도 이뤄지고 있다.
제이디솔루션은 지향성 스피커기술과 음향 기술을 바탕으로 '나만을 위한 최적화된 사운드', '좋은 변화를 유도하는 사운드', '안전을 지켜주는 사운드'라는 캐치프레이즈로 관련 시장을 개척해와 2014년 제영호 대표이사가 대통령표창을 받기도 했다.
◆빛의 스포트라이트처럼 소리도 '스폿 사운드' 가능=제이디솔루션은 무대의 특정한 배우만을 비추는 스포트라이트처럼 소리도 스폿 사운드가 가능함을 입증했다. 초지향성 스피커는 사람의 가청주파수 영역(20Hz ~ 20kHz)보다 높은 주파수인 초음파를 이용해 소리를 발생시킨다. 주파수가 높아질수록 직진성이 강해지는 특성에 사람이 들을 수 있는 주파수 성분을 예측하고 초음파로 공기를 진동시켜 예측된 주파수를 만들어내는 원리로 소리를 재생한다.
이 때문에 초지향성 스피커는 주변에 소음을 거의 발생시키지 않는다. 주변으로 소리가 새어나가지 않는 특성으로 인해 버스정류장이나 횡단보도에 설치된 음성안내시스템(버스도착 알림, 횡단보도 안전방송, 키오스크 안내음 등)처럼 주변 주거지와 상가, 사무실에서 소음을 발생시키지 않는다. 특정 방향과 지역에만 소리를 전달하기 때문이다. 행인은 안내 음성을 지나가다 듣기 때문에 소음이 아니지만 주변에 있는 사람들은 거의 하루 종일 음성안내를 듣기 때문에 소음 민원이 발생하고 있다. 제이디솔루션의 초지향성 소리전달 기술은 이 문제를 해소했다. 초지향성 스피커는 하나의 공간에서 여러 소리를 동시에 재생해도 서로 간섭이 발생하지 않아 전시장, 박물관, 피트니스, 빌딩 로비 등에서 활용되고 있다.
◆초 지향성 스피커로 만드는 더 쾌적한 공간=조용한 전시장, 공공장소 등 소리를 이용한 정보전달에 어려움이 있는 곳에서는 지금까지 소리의 크기를 낮추거나 영상만을 이용하는 것이 일반적이었다. 하지만 초지향성 스피커를 활용하면 주변으로 새어나가지 않는 기술적인 특성 때분에 조용한 공간에서도 소리 정보를 전달할 수 있다. 나아가 하나의 공간에서 다수의 초지향성 스피커를 적용하면 각기 다른 소리간 간섭 없이 스피커가 향하는 방향으로만 소리를 전달해 다수의 소리를 동시에 재생할 수 있다. 이런 특성으로 인해 전시장, 박물관 등에 활용되고 있다. 현재 국립과천과학관, ECM 전시회, 국립중앙박물관, 여수엑스포 등에 적용돼 이용하고 있다.
제이디솔루션의 지향성 스피커 '클라리엘'(Clarielle). 클라리엘은 뛰어난 직진성과 지향성을 지니는 초음파 소리를 발생해 원하는 지역에만 개별적인 소리정보전달이 가능하며 낮은 음압감쇠율로 최대 100M까지 명료한 소리를 전달할 수 있다. 제이디솔루션 제공
피트니스센터에서도 놀라운 편이를 제공한다. 이어폰으로 음악을 들으며 러닝머신, 사이클 등을 이용하는 사용자는 땀으로 인해 많은 불편을 호소한다. 하지만 초지향성 스피커를 활용하면, 나만의 음악을 듣는데 이어폰이 필요 없다. 이어폰 없이도 운동기구 사용자마다 각기 다른 소리를 들을 수 있다. 이어폰으로 인한 행동의 제약이 없는 것이다. 무엇보다도 안전사고를 줄일 수 있다.
◆백화점 쇼핑몰 등 상업시설에서 활용도 크게 증가=백화점, 박물관, 번화가, 관광지, 전시장, 쇼핑몰 등 다양한 장소에 광고나 정보전달을 목적으로 키오스크(KIOSK), 디지털 사이니지, DID 설치가 크게 늘어나고 있다. 기존 단순 터치스크린을 뛰어넘어 카메라 장착, 투명 디스플레이, 동작 인식 등 고도화된 미디어 기술이 적용되고 있지만 소리정보의 경우 너무 조용한 환경에서는 작은 소리도 소음으로 인식하는 불편함이 있다. 또 시끄러운 환경에서 소리를 듣기 어려워 소리를 통한 정보 전달 기능은 가장 나중에 고려하고 있는 것이 현실이다.
초지향성 스피커는 시끄러운 환경에서도 명료하게 소리를 전달하는 특성을 갖고 있기 때문에 백화점, 번화가, 쇼핑몰 등 사람들이 많이 몰리는 장소에서도 명료한 소리를 통해 정확한 메시지로 광고 또는 정보를 전달할 수 있다. 나아가 주변 소음을 거의 발생시키지 않아 소음 민원을 해소할 수 있다. 현재 지하철역 환승구간 지하상가와 버스정류장, 극장 디지털포스터 등에 적용돼 있다.
◆보행자 안전 음성안내 시스템 확산=일반 음성안내시스템이 주변 주민과 상가, 사무실 주민들에게 소음공해를 일으키는 문제를 안고 있어 이 문제를 해소할 수 있는 기술이 필요하다. 횡단보도 보행신호 음성안내 시스템은 보행자가 부주의로 인해 안전선을 벗어나거나 차도를 침범하는 것을 센서가 감지해 보행자에게 경고방송을 송출하는 시스템이다.
초지향성 스피커는 보행자의 동선에만 안내방송이 전달되기 때문에 주변으로 소리가 전달되지 않는다. 초지향성 스피커를 활용해 그동안 소음 민원으로 인해 보조 음성안내가 필요했는데도 설치하지 못했던 장소에 안내 및 경고방송 송출기를 설치할 수 있게 됐다. 어린이 교통사고를 예방하기 위해 전국 스쿨존에 현재 단계적으로 설치되고 있고 서울과 주요 도시에서 스쿨존 뿐 아니라 일반 횡단보도로 확대 설치될 예정이다. 특히 전국 광역 및 기초 지자체들이 주변 소음을 차단하면서도 교통사고와 안전사고 예방에 효과가 입증된 음성안내 시스템을 경쟁적으로 설치할 움직임을 보이고 있어 초지향성 스피커는 보급이 더욱 확대될 것으로 보인다.
◆해적으로부터 선원과 선박 보호=미확인 의심 선박이 다가오면 자동으로 감지, 방어하는 무인 자동화 해적방어시스템이 전 세계에서 주목을 받았다. 고출력 지향성 스피커, 레이더, 열영상 카메라, CCTV, 물대포, 레이저 기술을 하나로 집약시킨 '지능형 해적방어시스템'은 레이더 및 영상정보를 이용해 원거리의 의심 물체를 실시간으로 분석하고 단시간 내에 위험요소를 인지한다. 약 3Km부터는 고출력 지향성 스피커로 경고방송을 하고 근거리에 접근하면 154dB의 고출력의 소리와 다파장 레이저, 물대포를 사용하여 해적의 접근을 무력화한다.
제이디솔루션의 지향성 음파 송신기 '딕센(DIXXEN)S4' 시리즈. 딕센-S4 시리즈는 154dB의 최대출력으로 최대 3Km의 먼 거리까지 소리를 전달하는 고출력 지향성 음파 송신기다. MIL-STD 인증으로 높은 내구성(방수, 방진)을 가지고 있으며 위험 대피 방송, 군중 시위 통제, 경계지역 감시 등 다양한 분야에 활용된다. 제이디솔루션 제공
이 모든 동작은 자동으로 구동돼 모든 선원들이 안전한 공간으로 대피해 바깥의 상황을 모니터링 하며 주위의 함정과 선박에게 상황전달 및 구조요청 신호를 보낼 수 있다. 해상에서 해적을 빠르게 식별하며 충돌을 방지하고 안전한 대응으로 선원과 선박을 보호하는 시스템은 제이디솔루션이 세계 최초로 개발했다. 지능형 경계감시 장치는 국경감시, 주요 시설물 경계, 공항 및 과수원의 조류퇴치 등 활용 분야가 더욱 확대되고 있다.
◆터널 사고 예방 위한 '터널 음성경고 방송 시스템'=터널은 밀폐된 공간으로 소리의 반사가 심하고 통행 차량들로 인해 방송내용을 알아들을 수 없어 재난 등의 비상상황 발생 시 지휘통제 방송을 인지할 수 없다. 이로 인해 2차 사고가 빈발한다. 이렇게 소리정보의 전달이 어려운 환경에서도 제이디솔루션은 ICT 기술을 적용해 규정 최고속으로 달리는 차량 안에서도 명료하게 방송내용을 인지할 수 있게 했다. 또한, 터널 내부에 속도 센서를 설치해 차량 속도를 감지하고 '정체'(시속, 40Km 이하), 또는 '서행'(시속 40~80Km 이하) 등으로 구분, 지능형 분석 소프트웨어로 상황별 맞춤형 안전방송을 한다. 터널 내부에서 정체나 사고가 일어날 경우 방송을 통해 미리 알려줌으로써 추돌사고를 예방하는 것이다.
◆기술이전과 정부 지원 등을 통한 기술사업화 가속=차별화 기술, 디자인 등 지식재산을 얼마나 창출하고 활용하는 지가 국가 경쟁력을 좌우한다. 제이디솔루션은 지식재산 확보에 공을 들이고 있다. 2009년 창사 이후 8년간 특허 40여 건을 등록했다. 현재 10여 건이 출원 중이다. 또한, 개발 기술과 관련된 지적재산권에 대해 한국발명진흥회 등 정부 기관을 통해 기술이전 사업을 진행해왔다. 정부 지원 과제 등을 통해 기술 사업화에 대한 속도도 높이고 있다. 이규화 선임기자 david@dt.co.kr
