1. 서론

도로와 같은 야외 공간에서의 위치를 결정하는 방법은 위성신호를 이용한 방법이 일반적으로 사용되며, 그 외 무선신호를 이용한 삼각측량법 등이 있으며 GPS 신호나 무선통신 인프라 등 다양한 측위 리소스의 가용성, 정확도, 신뢰성이 향상됨에 따라 위치측위를 기반으로 한 다양한 서비스가 개발 및 적용되고 있다. 반면에 도시민들은 일과시간의 80% 이상을 실내공간에서 보내고 있고 무선통화의 70%와 데이터 접속의 80%가 실내로부터 시작되고, 또한 39%의 스마트폰 사용자가 위치기반 서비스를 사용하기 때문에 실내에서의 위치인식에 대한 기술개발이 절실히 요구되고 있다⁽¹⁾. 특히 철도역사의 경우 최근에 GTX 노선, 도시철도 및 일반철도 노선 등 연계환승되는 복합역사로 변해가면서 철도이용자들이 철도역사 내부에서 원하는 편의시설이나 플랫폼 등 목적지를 찾는데 어려움이 있다. 더군다나 장애인들이나 노약자와 같은 교통약자들은 복잡해진 철도역사 내부에서 목적지를 찾는데 많은 어려움을 호소하고 있다⁽²⁾-⁽⁴⁾. 따라서 철도역사 내부에서 교통약자를 포함한 철도이용자들의 이동성 향상을 위한 다양한 서비스 등이 필요하지만, 이러한 서비스들은 필수적으로 실내측위와 실내위치 공간정보의 구축이 필요하다⁽³⁾-⁽⁵⁾.

실내 위치측위 기술은 철도역사 내부에서의 경로안내, 편의시설 정보제공 등과 같은 역사 이용자의 이동성 향상을 위한 서비스뿐 아니라 모바일 결제, 모바일 광고, 긴급 구조, 범죄 및 테러예방을 위한 위치추적 등 다양한 서비스에 적용이 예상되며, 안전하고 편리한 사회 건설에도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이러한 일반적인 실내위치측위 기술은 측위 정확도, 가용서비스 영역, 측위에 적용되는 기술 등에 따라 다양한 방법들이 연구되고 있는데, 스마트폰을 이용한 방식과 스마트폰 이외의 다른 센서들이나 장치들을 이용하는 방식으로 구분될 수 있다. IT 리서치 전문업체 ‘가트너’는 2020년에는 휴대폰 사용자의 40% 이상이 스마트폰과 앱들을 직접 조작하지 않고 스마트폰에 연계된 위치기반 가상 개인비서 서비스 만을 이용할 것으로 전망하고 있는 것처럼 조만간 미래에는 스마트폰을 이용한 서비스가 더욱 중요해질 것으로 예상된다. ⁽¹⁾ 따라서 현재 실내위치측위 관련해서 대부분 스마트폰을 기반으로 한 기술개발 및 제품화가 이루어지고 있다.

실내위치측위 기술은 크게 삼각측량법 같은 거리정보 기반 기술과 핑거프린팅(Fingerprinting)로 구분할 수 있으며, 거리정보 기반 기술은 무선송신기와 단말간의 거리 정보를 정밀하게 측정하는 것이 중요하며 일반적으로 단말에서 수신되는 무선신호의 세기 또는 전파지연시간 측정을 통해 계산할 수 있다. 이러한 거리정보기반 측위방법은 많은 연구가 이루어지고 있지만 실내공간의 구조, 재질 등에 따른 영향이 커서 거리측정의 정확도에 한계를 보이고 있다. 최근에는 실내공간의 위치별 무선신호의 세기를 사전에 측정한 맵을 기반으로 위치측위를 하는 핑거프린팅 방법이 활발하게 연구되고 있다.⁽⁶⁾-⁽¹³⁾ 이러한 핑거프린팅 방법 기반의 측위기술은 현재 주로 백화점, 학교, 병원 등과 같은 실내공간을 대상으로 연구개발이 진행되고 있는데, 일반 산업에서 연구되고 있는 일반적인 핑거프린팅 방법들이 철도역사의 경우는 다른 실내공간과는 다소 다른 특성을 가지고 있어 이러한 방법들이 바로 적용하는데에는 다소 문제점이 있을 수 있다. 본 논문에서는 일반 산업에서 최근 활발히 연구되고 있는 핑거프린팅 방법 중 지자계신호가 철도역사 내부의 위치측위 자원으로 적합한지에 대한 타당성을 실험을 통해 분석하였다.

2. 실내 측위기술의 분석

철도역사에 적합한 실내 위치측위 기술의 선정은 철도역사의 측위자원 인프라 구축 정도, 위치측위 정확도, 철도역사 고유의 특성, 비용 등 다양한 측면에서 고려되어야 한다. 즉, 철도역사 실내의 어디서나 신뢰성 있는 위치결정이 되어야 하며, 비용측면에서 측위를 위해 추가적인 고비용의 인프라 구축이 필요한 자원을 이용하기보다는 다른 서비스를 위해 이미 설치되어 있는 자원을 무료로 이용하거나 최소한의 인프라 구축비용이 필요한 자원들을 이용하는 것이 실내위치 측위 기반의 다양한 서비스를 상용화하는데 주요한 요소가 된다. 실내측위 자원의 비용 측면 이외의 다른 고려사항은 위치결정의 정확성이다. 요구되는 위치결정의 정확도는 서비스의 종류에 따라 다를 수 있는데, 철도역사 내부에서의 안내로봇의 이동 등을 위해서는 1m 이내의 정확도를 가져야 하지만 스마트폰 등을 통한 단순히 경로안내만을 목적으로 한다면 이보다는 다소 정확도가 낮아도 상용화 서비스가 가능할 것으로 보인다.

측위를 위한 인프라 구축비용이나 정확도 이외 주요 고려사항 중 하나는 위치측위를 기반으로 한 서비스의 실행 단말의 호환성 문제이다. 최근 들어 거의 모든 사람들이 스마트폰을 이용함에 따라 위치측위를 위한 별도의 단말보다는 스마트폰으로만 위치측위가 가능한 방법이 상용화에 있어서 중요한 부분이다. 스마트폰은 안드로이드 기반과 애플기반의 폰이 있는데, 이들 폰에는 기본적으로 지자계센서, 비콘 수신부 등이 탑재되어 있어 이들 스마트폰 내부에 내장된 모듈을 활용할 수 있는 인프라 측위 자원을 기반으로한 측위기술이 현실적인 선택일 것이다. 하지만 철도역사에 많이 설치되어 있는 무선랜의 경우는 안드로이드 폰은 수신이 가능하여 위치측위 자원으로 이용가능 하지만, 애플기반의 폰은 무선랜을 지원하지 않아 위치측위 자원으로 이용이 불가능하다. 본 절에서는 이러한 위치측위 방법의 개략적인 비교를 통해 철도역사 내부 위치측위에 적합할 수 있는 방법들을 비교분석하였다. 그림 1은 철도역사 내부 위치측위에 적합한 기술의 적용성 검토를 위해 주요한 일반산업에서 많이 연구되고 있는 주요한 측위방법들의 특성을 비교분석한 결과이다.

그림. 1. 실내위치측위 기술의 비교

Fig. 1. Comparison of several technologies for indoor positing

측위방법들의 대부분은 무선기반이므로 위치의 정확도나 범위 등은 주위 구조물의 특성, 실내 온도 등 운용환경 등에 따라 차이가 크므로 비교분석 항목들 대부분은 정성적인 상대적인 측면에서 분석하였다. 이 비교분석은 ⁽⁵⁾를 기준으로 다양한 기술자료들 바탕으로 분석된 결과이다.⁽⁵⁾-⁽¹³⁾

위치측위의 정확도는 RFID나 지자계 센서 기반의 방식이 수 cm 이내로 정밀하며, WiFi나 BLE와 같은 방식은 수 ㄴm 이상으로 다소 큰 오차를 가진다. 센서등 인프라에서 단말까지의 측위가능 범위는 RF-ID 방식은 근접센서방식으로 1 m 이내로 근접해야만 위치측위에 적용이 가능하며, 반면 지자계센서 기반의 방식은 지구자기장의 세기를 측정을 기준으로 하는 것으로 지구상 어느 곳에서나 적용 가능하여 측위거리의 제한이 없다. 스마트폰을 이용한 철도역사 내부의 위치측위를 위해서는 RFID 방식은 인식거리 제한으로 불가능하지만, 다른 방식들은 거리문제는 역사에 설치해야 하는 인프라 비용의 문제로 귀결되어진다.

인프라 측면에서는 그림 2의 RF-ID 방식처럼 대부분 실내측위를 위해 별도의 추가적인 센서 등 인프라가 철도역사 내부에 설치되어야 하는 단점을 가지고 있으나, 지자계 센서 기반은 별도의 추가적인 인프라없이 지구자체의 자기장을 인프라로 활용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그림 1에서의 인프라 항목은 인프라 구축비용을 의미하는 것으로 WiFi의 경우 실제 철도역사에는 이미 다른 서비스를 위해 WiFi AP가 다수 설치되어 있어 다른 센서기반의 방식보다 인프라비용이 상대적으로 적을 것으로 분석되었으며, 다른 센서들은 모두 신규로 설치하여야 하므로 비용이 많이들 것이다.

그림. 2. RF-ID 기반 실내위치 측위 개요

Fig. 2. Overview of RF-ID tag based Indoor positioning

지원되는 스마트폰의 경우 BLE와 지자계센서 기반은 두가지 플랫폼에 모두 해당센서의 수신부가 탑재되어 있어 적용이 가능하지만, WiFi는 애플기반의 스마트폰의 경우는 폰이 수신한 WiFi 무선신호를 실내측위 등 다른 서비스에 활용할 수 없는 약점이 가지고 있다. 따라서 WiFi 기반의 측위기술은 철도역사에 이미 많은 AP들이 설치되어 있어 인프라 비용이 다른 센서방식에 비해 별도 들지는 않지만 국내에서 사용 중인 일부 스마트폰에서는 지원이 불가능하여 상용화 개발에 걸림돌이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 추가적인 인프라가 필요 없고 정확도더 높은 지자계 센서 기반의 방식의 철도역사 실내 위치측위에의 적용성 분석을 위해 철도역사에서의 지자계 신호를 측정 분석하였다.

3. 지자계기반 핑거프린팅 방식

실내 위치인식을 위한 다양한 기술들이 제안 및 연구되고 있으며, 이들 대부분은 실내 공간에서의 무선신호에 의한 기술들이다. 현재까지 제안 및 연구되고 있는 대부분의 기술들은 실내 공간에서의 무선 전파신호에 의존한 방법들로서 위치인식 측위를 위해 별도의 인프라를 설치해야 해야 하는 기술들과 추가적인 인프라 설치없이 측위가 가능한 기술로 구분되어질 수 있다. 측위를 위해 실내에 센서 등 추가적인 인프라를 설치하는 방법들은 설치비용이 필요하고, 위치인식을 위한 실내공간이 측위를 위한 인프라 설치가 불가능한 실내공간은 적용이 어려운 등의 문제로 실내 환경에서 저비용이면서 측위 정확도가 향상되는 새로운 방법의 검토가 필요하다.

이러한 관점에서 보면 최근 생태계 모방기술 기반의 BT와 IT를 융합한 기술이 실내 위치인식 기술의 대안으로 급부상하고 있다. 측위 관점에서 보면 귀소본능을 가진 동물들은 대체로 자구자기장을 탐색하는 생체자석으로 자기 위치인지에 사용한다는 사실에 주목하여, 지구자기장을 이용한 측위기술이 실내공간의 위치인식 기술의 대안으로 최근 들어 검토되고 있다. 지구자기장을 이용한 측위기술은 실내외 공간을 포괄할 수 있는 방법이지만 실외의 경우는 GPS 기반 위치인식 시스템들이 보편화되어 있어 앞에서 설명한 다른 무선전파 기반의 실내측위 기술들의 기술적, 경제적 한계점을 극복하기 위한 대안으로 연구되고 있다.⁽⁶⁾- ⁽⁹⁾

지구자기장은 지구 전체를 감싸는 자석의 힘을 말하며, 남극 부근에는 N극, 북극 부근에는 S극이 위치하고 있어 자력선의 방향이 남쪽의 N극에서 시작되어 북쪽의 S극으로 이루어진다. 자기의 방향은 위도에 따라 달라지며, 남극 부근에서는 위를 향하고 적도 부근에서는 수평을 유지하고 북극 부근에서는 아래를 향하게 된다. 위치에 따라 자기장 세기도 다른 것을 이용하여 동물들은 자기장의 복각과 세기를 감지해서 자신의 위치를 파악한다. 이러한 동물들의 지구자기장 기반 위치인식 방법을 실내위치 측위에 적용하기 위한 연구가 시작되었으며, 현재 지구자기장 세기를 측정할 수 있는 센서들이 개발되면서 이 기술이 실내 위치 인식의 유력한 방안이 될 수 있다.

지구자기장 기반의 측위방법은 핑거프린팅 방법의 하나로 확률적 모델링에 근거한 무선신호의 세기가 위치인식을 위한 데이터로 활용되는 방식으로 현재 무선랜과 지구자기장 기반의 측위 시스템에서 많이 사용된다. 핑거프린팅 방식은 사전에 각 지점별 신호원을 측정하여 데이터베이스에 저장하고, 이를 기반으로 위치를 측위하는 방식으로 기본 메커니즘은 동일하지만 측정하는 신호원이 다른 것만 차이가 있다. 그림 3은 무선랜 기반 핑프린팅 방법의 위치인식 단계를 나타낸 것이다. 이 방법은 먼저 위치인식 대상이 되는 공간을 일정한 구역으로 구분하고 각 지점(P: Point)의 위치를 데이터베이스에 저장한 후 위치 값과 함께 AP(Access Point)로부터 단말기(MU: Moble Unit)에 도달한 무선 신호세기를 측정하여 저장한다. 측위 대상이 되는 공간의 모든 지점을 측정하여 데이터베이스를 구축한 후 단말기를 가진 사용자가 위치를 요청하면 먼저 단말기는 위치를 요구하는 장소에서 신호세기를 측정한 후 데이터를 서버로 전송한다. 데이터를 전송받은 서버는 측정된 신호와 저장된 데이터베이스의 신호를 비교하여 요구한 단말기의 위치와 가장 적합한 위치 데이터 정보를 결정한 후 위치를 단말기에 제공하는 방식으로 위치인식을 하게 되는 기술이다. 이러한 방식은 수집된 전파 특성값이 전파환경까지 포함되어 있기 때문에 기존의 알고리즘에 비해 우수한 위치 정확도를 제공한다.

그림. 3. 핑거프린팅 방법 개요

Fig. 3. Overview of fingerprinting method

무선랜의 전파에 의존한 방법은 무선전차 자체의 가변성 등의 한계점 발생으로 철도역사와 같은 실내 환경에서 항시성과 고유성을 확보할 수 있는 다른 자원에 대한 새로운 위치 측위 방법으로 지자기장이 대두되고 있다. 이 지자기장을 위치 측위에 적용하기 위해서는 시간에 대한 정보가 없으므로 신호세기 값으로 위치를 추정하는 것이 가장 적합하다. 지자기장 기반의 핑거프린팅 방식은 사전에 AP를 통한 무선세기가 아닌 각 지점별 지구자기장 세기를 측정하여 데이터베이스화하는 것 외에는 무선랜 기반 방식과 동일한 그림 3과 같은 메커니즘이 적용된다. 다만 무선랜 방식과는 달리 AP와 같은 추가적인 하드웨어 없이 이미 존재하고 있는 자기장 세기 자체만을 측정하면되고 알고리즘 구성만으로 측위가 가능한 방식이다. 이에 따라 자기장 기반의 핑거프린팅 방식이 철도역사와 같은 실내 공간의 위치확인을 위한 방안으로 검토되고 있다.

지구자기장기반의 핑거프린팅 방식은 위치측위의 대상이 되는 역사공간에 다수의 샘플 포인트를 설정하고, 모든 샘플 포인트에서의 전파 특성값을 수집하여 데이터베이스를 만들게 된다. 그 다음에는 이동 개체에 대해 실시간으로 전파 특성값을 측정하고, 데이터베이스 검색을 통해 이와 가장 유사한 값을 찾은 후 그에 해당하는 샘플 포인트를 제시하는 방식으로 이동 개체의 위치를 추정하게 된다. 선행연구들에 의해 이 방식은 무선랜 기반의 방식보다 정확도가 높은 것으로 알려져 있어 최근들어 실내의 위치측위 방법으로 많은 연구가 시도되고 있다.

일반적인 건물의 실내공간은 지자계 세기 분포를 측정하여 데이터베이스화하면 어느 정도의 항시성은 유지되므로 알고리즘만으로 정확한 위치추정이 가능하지만, 철도역사의 경우 대용량의 전차선이 내부를 관통함에 따라 열차의 역 구내 진입 및 진출에 따른 역사 내의 지자계의 변화가 예상되어 실제 측위 시스템 구축전에 타당성에 대한 분석이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확도가 높아 실내 위치측위기법으로 많이 선호되고 있는 지자계기반 핑거프린팅 방식이 철도역사 환경에도 적용 가능한지 실험을 통해 분석하였다.

4. 철도역사의 실내측위 시험 및 분석

지자계는 지구 내핵으로부터 벌어질수록 감쇠하지만, 무수히 많은 원인으로 인해 자기장이 왜곡되어 그 공간의 특성을 갖는 새로운 지자계가 형성된다. 이러한 공간 특성 별 지자계 왜곡 현상을 본 논문에서 실내 측위 시 지자계 기반으로 위치정보를 제공하기 위한 핑거프린팅 기법을 사용하기 위해 철도역사 공간의 특성별로 지자계 왜곡 현상을 실제 실험을 통해 확인하였다.

본 실험에서 철도 역사라는 특수한 실내환경의 경우에 기존 실내환경에서 고려된 건물재료 및 공간구조 뿐아니라 열차 본체의 강자성체가 만들어내는 자기장과 철도선로가 관통하는 특수한 공간이란 점에서 다양한 시나리오에 따른 지자계의 특성 변화를 분석하는 것이 그 연구의 가치가 높다고 할 수 있다. 또한 철도 역사의 경우 하루 사용자가 많고 주요 공공시설물이므로 위치에 대한 서비스 요청도 많으며, 재난 시 사용자의 위치를 기반으로 구조 및 대피 안내를 제공할 수 있으므로 그 어느 공간보다 사용자의 위치정보가 중요한 공간이다. 그러므로 비전파자원인 지자계의 측위자원으로서의 적용 가능성을 평가하는 것이 중요하며, 향후 역사 내 위치기반 서비스를 제공하기 위한 기초자료로 사용될 수 있도록 가능성을 분석하였다.

본 논문에서는 지하철 역사 내에서 지하철의 운행에 의한 지자계 세기의 변화를 데이터로 획득하여 분석한 후 실내측위 자원으로서의 타당성을 검토하기 위해 실험을 진행하였다. 실험수행은 도시철도역사 중 지하역사 한 곳을 대상으로 진행하였으며, 실험에 사용한 단말기는 단말기별로 센서의 세기값 변화를 확인하기 위해서 삼성 갤럭시 S8과 갤럭시 S9+ 두 종류를 사용하였다. 실험역사를 관통하는 지하철은 6량 1편성 차량으로 각 칸마다 4개의 출입문이 있는 차량이며, 역사에는 밀폐형 승강장 안전문이 설치되어 있으며 가운데 상하행선 선로가 관통하는 일반적인 지하철 역사 구조로 센서 세기를 측정하기 적합한 공간이다. 실험역사의 기본정보는 다음과 같다.

∙ 도시철도 역사는 총 2층 규모임 (지하1층, 지하2층)

∙ 단일 지하철 노선으로 구조가 공간 단순함

∙ 지하 1층 : 지하철 역사 진입로, 탑승권 판매 기기 및 부스, 엘리베이터, 에스컬레이터, 탑승권 개찰기기, 화장실, 기타 편의시설

∙ 지하 2층 : 지하철 탑승 플랫폼, 밀폐형 승강장 안전문, 의자, 자판기

∙ 지하 1층은 T자형 복도 공간으로 사람이 다닐 수 있는 공간 제한적으로 운영되고 있음

역사내 지자계 신호 세기의 측정을 위한 높이는 성인남자 가슴 높이로 해서 120cm로 해서 측정하엿으며, 그림 4와 같은 절차에 의해 신호세기 수집 및 분석이 이루어졌다.

그림. 4. 지자계 신호 세기 획득 및 분석 절차

Fig. 4. Process of aggregation and analysis process for geomagnetic signal

5. 실험결과

본 논문의 실험에서는 지하철 역사 내에 열차가 진입할 때, 열차가 플랫폼을 출발할 때와 같은 다양한 열차운행 조건이 플랫폼의 지자계에 미치는 영향을 미치는지에 대한 실험으로 각 조건별 실험을 별도로 실시하였다.

5.1 열차가 플랫폼에 없는 경우

열차가 플랫폼에 없는 경우 지자기 변화가 동일한지 확인하는 시나리오로서 플랫폼의 Galaxy S9+, Galaxy S8 두 기종으로 자동수집 방식으로 걸어가면서 4번의 실험을 통하여 지자기 변화가 동일한지 측정하였다. 그림 5는 측정결과로서 각각 특정별 측정결과 정도의 차이는 있지만 단말기별로 지자기 세기는 유의미한 차이가 없이 거의 동일함을 확인하였다.

그림. 5. 열차가 없는 경우 지자계 신호 세기의 변화

Fig. 5. Geomagnetic field intensity in case of without train.

5.2 열차가 동일한 방향의 플랫폼으로 진입하는 경우

그림 6의 ‘Case A’와 같이 열차가 측정하고자 하는 방향으로 진입하는 경우의 실험으로, 5.1과 같은 방법으로 지자계를 측정하였다. 본 논문의 모든 경우 실험에도 두가지 단말을 사용하였지만 그림 5와 같이 단말별 지자기 세기의 차이는 조금 있지만 변화의 정도는 거의 동일하여 이하 본 논문에서는 Galaxy S9+로 측정한 결과만 포함하였다. 그림 7은 본 시나리오의 측정결과로서 네 번 특정결과 각각 전혀 다른 지자기 세기의 변화를 확인할 수 있었다. 이 실험결과로 열차의 운행이 플랫폼에서의 지자계 세기에 매우 큰 영향을 미침을 알 수 있다.

그림. 6. 실험 시나리오

Fig. 6. Experimental scenario case

그림. 7. A경우의 지자계 신호 세기

Fig. 7. Geomagnetic field intensity in case of ‘Case A’

5.3 열차가 반대방향 플랫폼으로 진입하는 경우

그림 6의 ‘Case B’와 같이 보행자와 떨어진 구간으로 열차가 진입하는 경우의 실험으로, 앞에서와 동일한 방법으로 지자계를 측정하였다. 그림 8은 본 시나리오의 측정결과로서 ‘Case A’의 경우보다는 적지만 각 측정별 차이가 있는 것으로 확인되었다. 하지만 ‘Case A’ 정도보다는 변화가 적은 것은 측정지점이 열차가 진입하는 선로 반대지점이고 또한 선로에 밀폐형으로 설치된 안전문에 따른 영향으로 보인다. 열차진입에 따른 신호세기의 차이 상대적으로 적기는 하지만 그래도 유의미한 차이가 있어 이 경우도 위치확인을 위한 기준으로 하기에는 불가능할 것으로 보인다.

그림. 8. B경우의 지자계 세기

Fig. 8. Geomagnetic field intensity in case of ‘Case B’

5.5 측정자의 위치별 달리하면서 열차가 진입하는 경우

측정장소가 플랫폼보다 한층 위인 대합실에서 위와 동일하게 열차가 없을 경우, 열차가 진입할 경우 등에 대해 실험을 측정하였다. 그림 10은 이러한 실험결과를 나타낸 것으로 열차가 다니는 플랫폼에서 측정한 결과와는 달리 플랫폼으로의 열차 진입여부와는 상관없는 것으로 나타나고 있다. 이는 플랫폼과는 달리 대합실은 지자기 세기를 기반으로 한 핑거프린팅 방법이 위치측위를 위한 효과적인 방법임을 알 수 있다.

그림. 9. 측정자 위치별 달리하는 경우 측정결과

Fig. 9. Geomagnetic field intensity in case of other cases

그림. 10. 대합실에서의 측정결과

Fig. 10. Geomagnetic field intensity at waiting area

6. 결 론

최근 들어 지화화된 철도역사들이 다른 노선들과 연계환승되는 복합역사로 변해가면서 철도이용자들이 철도역사 내부에서 본인들이 원하는 목적지를 찾는데 많은 어려움이 있으며, 특히 장애인 등 교통약자들은 더욱 철도역사에서 경로를 찾는데 어려움을 호소하고 있고 이로 인한 철도역사 이용만족도가 일반인에 비해 많이 낮은 것으로 나오고 있다. 이에 따라 교통약자를 포함한 철도역사 이용자들의 역사 내에서 이동성 향상을 위한 다양한 서비스들이 요구되고 있으며, 이러한 서비스들은 기본적으로 철도역사 내부 위치측위를 통한 위치확인이 필요하다. 본 논문에서는 철도역사 내부에서의 위치확인을 위한 방법들 중 측위를 위한 역사에 추가적인 인프라 구축이나 추가적인 센서가 필요 없는 지구자기장 세기 측정을 통한 핑거프린팅 방식이 경제적이며 효율적인 방법으로 알려져 최근 이를 통한 많은 응용분야에서 실내위치측위를 위한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 철도역사에서도 이러한 지자계 기반 핑거프린팅 방법의 적용 가능성을 분석하기 위한 다양한 조건에서의 실험을 통해 지자계 신호가 철도역사 내부에서 위치측위를 위한 자원으로 적합한지를 분석하였다. 실험은 지하 2개 층으로 이루어진 도시철도역사에서 열차가 통과하는 플랫폼 구간과 대합실 구간에서 진행되었으며, 열차의 주행에 따른 지자계의 변화를 확인하기 위해 열차자 플랫폼으로 진출입하는 경우와 열차가 역사에 없는 경우 등 다양한 케이스에 대한 측정이 이루어졌다. 실험결과 열차가 역사 내부로 주행하는 경우 플랫폼에서는 지자계 신호에 많은 변화가 발생함을 확인하였고, 역사 내부 전차선의 고전압의 전차선이 흐르고 있음에도 불구하고 열차가 없는 경우는 지자계 신호는 변화가 없는 것으로 나타났다. 또한 플랫폼보다 한층 위인 대합실에서는 역사 내부로 열차의 주행에 상관없이 일정한 지자계 신호 세기가 측정되었다. 실험결과 역사 내부로 열차의 주행이 대합실은 지자계의 세기에 영향을 없어 위치측위 자원으로 활용가능하지만, 플랫폼의 경우는 열차의 주행에 신호 세기에 많은 영향을 미침에 따라 위치측위 자원으로 적합하지 않은 것으로 분석되었다. 따라서 철도역 내부 위치측위를 위한 자원으로서 경제적이며 정확도가 높은 지자계 신호는 플랫폼을 제외한 구간에서만 가능하고, 플랫폼은 지자계 신호 이외의 다른 부가적인 위치측위 인프라 구축같은 퓨전방식이 필요한 것으로 확인되었다.