인공지능과 접목되는 영상보안, 얼마나 달라질까
AI CCTV&영상분석 SW 시장 현황과 주요 솔루션 및 플레이어 살펴보니
AI CCTV&영상분석 SW 분야 다크호스 2곳: 지인시스템, 벡터시스
[보안뉴스 엄호식 기자] 인공지능(AI)의 사전적 의미는 인간의 학습과 추론, 지각, 이해능력 등을 프로그램으로 실현한 기술을 뜻한다. 즉, AI 카메라와 영상분석 시스템의 정의이자 핵심은 상황이 주어졌을 때 기계적인 판단을 하는 것이 아니라 ‘인간처럼’ 자연스럽게 인식하고 행동하는 것이다.
[이미지 = utoimage]
아날로그에서 시작한 CCTV는 디지털로 바뀌면서 CCTV를 IT 시스템으로 여기는 인식의 변화가 생기기 시작했고 컴퓨터 네트워크와 인터넷을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 IP 카메라(Internet Protocol Camera)를 넘어 이제 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기 개발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 인공지능(AI : Artificial Intelligence) 카메라와 영상분석 시스템으로 변화하고 있다.
기존의 보안 카메라는 영상의 ‘픽셀’ 변화를 ‘움직임’으로 감지했다. ‘무언가 움직였다’가 아니라 ‘화면의 픽셀이 변했다’로 상황을 인식한 것이다. 하지만 인공지능 카메라는 마치 인간처럼 객체를 판단하기 때문에 보다 정확하게 상황을 식별하고, 유의미한 움직임이 있을 때만 정확하고 신속하게 경보를 보낸다. 이 같은 변화는 보안 담당자가 시간과 인력을 효율적이고 효과적으로 사용할 수 있도록 해준다.
보안업계에서는 인공지능 카메라와 영상분석 시스템에 대해 다음과 같이 정의하고 있다. 한 업체 관계자는 “인공지능 영상분석 시스템은 컴퓨터가 학습을 통해 영상분석 방법을 직접 습득하고 이를 토대로 영상을 스스로 분석해, 관제사가 사건·사고를 빠르게 탐지하고 판단을 내릴 수 있도록 도와주는 시스템‘이라고 설명한다. 또 다른 관계자는 “딥러닝 기반의 AI 알고리즘을 통해 영상 내 감지되는 다양한 객체(사람, 차량, 동물, 자전거)를 원하는 방식으로 감지 및 분석해 사용자가 원하는 영상을 최대한 오탐지 없이 보다 쉽게 빠르게 확인할 수 있는 차세대 기능”이라고 표현했다.
이외에도 “CCTV 카메라 등 영상수집 장치로부터 입수되는 영상에서 사람, 차량 등 감시 대상물을 구분 및 인식하고, 이들의 행동패턴이나 특성을 분석해 사전에 정의된 다양한 목적이 부합되는 이벤트가 발생될 때, 해당 정보를 즉각적으로 감시자에게 전달하는 시스템이며 행동패턴과 특성은 각각의 대상에 따라 객체인식(사람, 차량, 기타 등), 상황(객체이동, 싸움, 물건 투기 등) 등 다양한 기능을 포함한다”라고 전하기도 했다.
국내 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 시장 규모
영상보안시장은 2000년대 후반 아날로그 카메라에서 네트워크 카메라로 패러다임이 바뀌는 ‘대격변’을 경험한 바 있다. 그리고 10여년이 흐른 지금, 인공지능과 영상보안의 만남은 또 한 번 시장의 패러다임을 뒤바꿀 것으로 보인다.
업계에서는 아날로그 카메라와 IP 카메라의 설치 비율을 각각 40% 정도로 보거나 IP 카메라의 설치 비율을 10~20% 높게 보기도 하지만 인공지능 카메라 설치비율은 대부분 10% 미만이라고 입을 모은다. 이렇듯 현재 우리나라 영상보안 시장에는 AI 기능이 탑재된 카메라보다 그렇지 않은 카메라가 더 많아 인공지능 CCTV 시장은 이제 막 걸음마를 뗀 상태다.
업계에서는 국내 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 시장 규모를 약 1,000억원 내외로 보고 있다. 그중 지자체 등 공공기관의 시장 규모가 50%, 민간기업의 얼굴인식과 화재감시, 매장 관리 등에 25% 그리고 C-ITS 분야의 규모가 나머지를 차지한다고 분석했다.
현재 인공지능 기반의 영상감시 시스템 시장은 아직 초기 단계이며 주로 분야별 정부과제 형식으로 진행되고 있다. 지자체의 경우, 다수의 CCTV를 관제해야 하는 업무 특성상 인공지능 기반의 영상분석 시장은 2년 전부터 차츰 수요가 증가하고 있지만 전국 225개 CCTV 관제센터의 CCTV 지능형 선별관제(영상분석) 시스템의 보급은 20% 이내이며 기 운영중인 지자체도 전체 CCTV의 20% 정도만 인공지능 CCTV를 적용하고 있는 추세다.
업계는 정부 주도로 지자체 도입사업이 다수 진행되며 지난해부터 선별관제 시장이 빠르게 성장하고 있어 올해부터 지자체 중심의 시장 형성이 본격화될 것으로 예상되며 이를 시작으로 공장이나 기업 등에도 구축되며 성장세가 이어질 것으로 예측하고 있다.
인공지능 도입 기능 중 가장 중요한 것은 ‘식별의 정확성’으로, 업계는 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 기능 중 ‘식별의 정확성’을 가장 중요하게 꼽았다. 정확하게 식별할 수 있어야 오알람과 오경보를 줄일 수 있기 때문이다.
기존의 카메라는 객체를 픽셀단위로 감지했기 때문에 바람에 흔들리는 나뭇잎이나 빛의 변화에 따른 그림자의 변화 등 주목할 필요가 없는 움직임임에도 픽셀의 변화로 경보가 울리는 경우가 많았다. 이 같은 잦은 오알람 때문에 보안 관리자의 시간과 인력을 낭비하는 경우가 부지기수였고 알람기능을 끄고 보안 시스템을 운영하는 경우도 발생했다.
하지만 인공지능 카메라는 인간처럼 객체를 판단하기 때문에 보다 정확하게 상황을 식별하고, 유의미한 움직임이 있을 때만 신속하게 경보를 보내 보안 담당자가 시간과 인력을 효율적으로 사용할 수 있도록 돕는다. 이외에도 지속적인 학습(딥러닝), 오알람과 오경보 최소화, 호환성, 정보검색 등을 중요한 기능으로 꼽았다.
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AI CCTV와 영상분석 시스템 개발 위해선 지속적인 학습 데이터 활용이 무엇보다 중요
그렇다면 업계에서 생각하는 우리나라의 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 기술력은 어느 정도일까? 업계 관계자는 중국이나 미국, 유럽 등에서 인공지능 CCTV 및 영상분석 시스템을 서버기반으로 기술을 확보하고 있으며 국내에서도 몇몇 업체에서 기술을 확보하고 있으나, 임베디드 기반의 AI CCTV 영상분석 기술은 중국 업체에 뒤처지고 있는 상황이라고 밝혔다.
또 다른 관계자는 국내 CCTV 환경에 맞는 딥러닝 알고리즘을 자체적으로 개발하기보다 기존에 공개된 알고리즘을 활용해 만드는 경우가 많다며 인공지능 기술은 특정 환경에 종속되는 경향이 있어 국내 환경에 맞춰 알고리즘을 개발해야 관제 정확도가 올라간다고 전했다. 이외에도 현재 국내 영상분석 기술은 시나리오별 영상분석, 운영자가 원하는 색상이나 사람 등을 구분해 검색 가능한 선별관제, 녹화된 영상에서 관심 대상만 선택해 영상을 검색하는 기능 등 객체가 있는 영상을 선택적으로 표출해 관제하는 선별관제까지 가능하다고 밝혔다.
업계는 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 개발을 위해서는 지속적으로 학습할 수 있는 데이터의 활용이 무엇보다 중요하다고 입을 모으고 있다.
업계의 한 관계자는 “최근 국내 시장의 업계에서 무분별하게 ‘지능형’을 홍보하고 다니는데 속내를 들여다보면 영상을 수동으로 전처리하거나, 학습 능력이 없는 단순한 규칙 기반의 알고리즘을 적용하면서 ‘지능형’이라는 수식어를 붙이는 경우가 많다”고 지적했다. 지능형 영상관제에서의 핵심 키워드는 ‘학습능력’인데 규칙 기반 알고리즘을 적용한 제품은 학습능력이 없기 때문에 개발자가 현장 상황에 맞춰서 매번 패턴을 새로 짜줘야만 성능을 유지할 수 있다는 것이다. 진정한 지능형 영상관제 시스템은 패턴을 스스로 학습해 성능을 유지할 수 있어야 비로소 ‘지능형’이라고 부를 수 있는데, 이러한 학습을 위한 기본적인 자료가 필요하다는 것이다.
기술개발 평균 2년, 추가될 기능으로는 ‘재식별’ 꼽혀
대부분의 업체들은 제품의 개발부터 출시까지 대략 1년 6개월에서 2년 정도 소요된다고 밝혔으며 그 기간이 무려 5년이나 소요된 기업도 있었다. 하지만 대부분 인공지능의 특성상 출시를 완료했다고 끝난 것이 아니라 딥러닝을 이용한 인공지능 학습과 영상분석 기능의 고도화를 위한 지속적인 관리와 노력이 필요하다고 입을 모았다.
더불어 현재의 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템에 추가될 기능으로는 다수가 ‘재식별’을 꼽았다. 재식별(Re-Identification) 기능이 더해지면 범죄 용의자 추적 시 다수의 카메라에 찍힌 용의자의 이동방향과 시간을 분석해 동선을 쉽고 빠르게 파악하는 등 여러 CCTV 카메라 간 유기적인 정보분석을 통해 보다 효과적으로 범죄 현장을 모니터링 할 수 있기 때문이다.
또한, 사람의 경우, 성인과 아이, 남자와 여자, 그리고 장애인을, 탈 것은 세단이나 버스에서 오토바이와 자전거 등 구분의 방법과 조건이 더욱 세분화될 것이며 기존의 이상행위나 위험상황 인지를 넘어 미세행동이나 특히 행위 인지까지도 확장될 것으로 보고 있다.
이러한 기술의 발전은 관제 요원의 근무 효율을 높이는 현재의 목표를 넘어 장기적으로는 사람의 행동을 분석·예측해 범죄를 예방하고 생명보호를 위한 재난재해 발생예측기술로까지 발전할 것으로 기대하고 있다. 또, 사물인터넷(IoT) 기술과 5G 통신기술, 정보통신기술(ICT), 임베디드, 지리정보 시스템(GIS) 등 다양한 기술 분야와 접목하며 스마트시티에 더욱 폭넓게 적용될 것으로 예상된다.
주요 플레이어의 대표 제품과 솔루션
그렇다면 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 중 주목할 만한 제품은 어떤 것들이 있을까? 현재 지자체 등에 구축해 큰 활약을 펼치고 있는 제품부터 하반기 출시를 앞두고 있는 제품까지 다양한 제품과 솔루션의 특징을 살펴보자(회사명 가나다순).
마크애니
마크애니의 지능형 선별관제 시스템 ‘마크애니 스마트아이(MarkAny Smart EYE)’는 선별관제, 프레임 내 관심 객체탐지, 유사 물체 판별, GIS기반의 관심지역 내 영역관제 등 관제 정확도 향상을 위한 기술을 제공한다. 특히, 국내 실정에 맞춰 자체 개발한 인공지능 ‘마크넷(MarkNet)’이 탑재돼 CCTV 관제 중 발생하는 특정 이벤트(화재, 침입, 유기 등)을 스스로 찾아내 관제사에게 알려준다. 이 제품은 그동안 오탐이나 과잉탐지 등의 문제를 해결하고 국내 관제센터에 적합한 솔루션을 개발하기 위한 목적으로 만들어졌다. 5년여의 성능테스트와 데이터 수집, 출시 전 현장 적용을 통해 이미 성능을 검증 받았으며 국내 최다 CCTV 운영 지자체인 제주도를 비롯해 출시 1년 만에 15개 이상의 지자체에 구축했다.
‘마크애니 스마트아이’를 최초로 구축한 대전시는 센터 내 관제사 1인이 300여대의 CCTV를 순차적으로 모니터링 해야 하는 어려움이 있었다. 하지만 시스템 구축 이후 특정 이벤트가 발생한 CCTV 카메라의 집중 관제가 가능해졌으며, 운영 기간 동안 오탐률 및 미탐률도 90%이상 감소했다. 실제로 당사의 선별관제 솔루션 도입 테스트 당시 길가에 쓰러진 노인을 초기에 발견해 119 구급대원의 도움을 받은 사례도 생겼다.
‘마크애니 스마트아이’는 산불, 홍수 등 재난재해 예방에도 사용된다. 현재 산불이 자주 발생하는 고성군과 협력, 고성군 CCTV통합관제센터에 당사 시스템을 구축 중이다. 이 시스템은 방화, 실화로 인한 산불 등 산불발생 조짐을 분석, 파악해 관제사에 알려 산불 예방과 초기 산불 진압에 적극 활용될 것으로 기대되고 있다. 그 외에도 홍수발생조짐 판별을 위해 댐 수위를 분석해 일정 수위 이상이 되면 관제사에 알려주는 홍수 발생방지 분야에도 사용되고 있다.
벡터시스
벡터시스의 ‘몰입형 자동추적시스템’은 혼합현실 및 딥러닝 영상인식 기술을 접목한 감시 시스템이다. 현실과 가상이 자연스럽게 연결된 스마트 환경 제공으로 사용자는 풍부한 체험을 할 수 있다. 한 예로, 사용자의 손바닥에 놓인 가상의 애완동물과 교감한다거나, 현실의 방 안에 가상의 게임 환경을 구축해 게임을 할 수 있다. 또, 집안의 가구를 가상으로 재배치해 본다거나, 원격에 있는 사람들이 함께 모여 함께 작업하는 듯한 환경을 구축할 수 있다.
해당 시스템은 녹화 영상뿐만 아니라 카메라 영상에서도 지정된 침입자를 실시간으로 추적함으로써, 자동으로 영상을 전환하고 그 이동 경로를 입체적으로 표시하도록 개발되고 있다. ‘몰입형 비디오 시놉시스’는 장시간 녹화된 영상에서 출현한 객체들을 추출해 짧은 영상으로 합성해 표시하는 기능을 갖췄다. 이를 통해 녹화영상 확인 및 재생시간을 대폭 단축하고 시간 범위 내의 출현 객체들을 한 눈에 확인할 수 있다.
또한, 3D 혼합현실을 이용한 입체적 비디오 시놉시스를 구현한다. 벡터시스의 기존 가상현실 SW 플랫폼으로 개발된 솔루션은 150개 사이트에 공급·사용되고 있다. 몰입형 자동추적 시스템은 각종 관공서와 군부대, 교육기관 및 기업 등에 납품 예정이며, 몰입형 비디오 시놉시스는 건물 사이트뿐만 아니라 개인 사용자에게도 제공할 예정이다.
씨프로
씨프로는 영국 지능형 영상분석 솔루션 업체 VCA 테크놀로지와 협력해 기존 네트워크 카메라 위주 상품 구성에 지능형 CCTV 솔루션을 더해 제품 다양화에 성공하며 다양한 상황에 최적화된 토탈 솔루션을 제공하고 있다. ‘VCA 엣지(Edge)’는 2020년 씨프로의 가장 중요한 제품으로 씨프로에서 생산되는 모든 IP 카메라에 VA(Video Analytic) 즉, 지능형 영상분석 기능을 추가해 별도의 소프트웨어 설치 없이 엣지단에서 지능형 영상분석이 가능하도록 했다.
‘4센서 총 20MP 서라운드 MFZ(Motorized Focus and Zoom) 카메라’는 MFZ 렌즈가 장착된 고해상도 멀티센서 카메라로, 자석이 부착된 5MP 센서 4개를 트랙을 따라 이동해 앵글을 원하는 방향으로 손쉽게 조정할 수 있다. 센서 하나를 중앙으로 옮겨서 촬영하는 수직 뷰 뿐만 아니라 180도, 270도, 360도 뷰까지 지원한다. MFZ 모듈은 원하는 방향으로 틸트와 회전 각도를 자유롭게 조정함으로써 수평 화각이 51도에서 93도까지 지원된다.
‘4K 1센서 파노라믹 카메라’는 4K 1센서에서 출력된 영상을 자동 디와핑(De-Warping)해 보여줌으로써 피시아이 영상과 비교했을 때 사람의 시야와 흡사한 왜곡이 최소화된 파노라믹 뷰를 지원한다. 또, 초점 거리 50~60㎝로 좁은 복도나 버스 등 실내 설치가 가능하다. ‘4K 버블 프리 카메라’는 돔을 분리하지 않고 렌즈를 조정할 수 있으며, 렌즈 겉면에 긁힘 방지 및 지문 방지를 위한 AF 코팅이 적용돼 렌즈를 조정한 뒤 쉽게 닦아낼 수 있다. 이 제품은 일반 돔 카메라와 달리 버블 돔 커버가 없어 거미줄이나 비, 먼지, 모래의 IR 난반사를 최소화한다.
‘VCA 브릿지(Bridge)’는 기존에 설치된 IP 카메라에 지능형 영상분석 및 딥러닝 기능을 추가할 수 있고, 최대 16대의 카메라를 모니터링 할 수 있다. ‘VCA 서버(Server)’는 타사 VMS 소프트웨어와의 통합을 위한 가상 브릿지로 2020년 씨프로가 미국에 판매하고 있던 DW(Digital Watchdog) 브랜드를 국내 론칭하면서 VA가 플러그인(Plug-in)되는 최첨단 End-to-End 방식의 VMS 소프트웨어 스펙트럼을 선보이게 됐다.
아이브스
아이브스의 온 디바이스(On Device) AI 제품 ISD-1000iOK-C는 영상분석이 가능한 카메라와 이상음원 및 음성인식이 가능한 음원수집장치가 하나로 결합된 일체형 모델이다. 기존 영상분석 시스템의 한계를 넘어 CCTV를 이용해 비명, 차량충돌음 등 이상음원과 욕설, 구조요청 등의 음성까지 인식해 현장 상황을 파악한다. 이를 통해 사각지대에서 발생 가능한 범죄발생율을 낮출 수 있다.
아이브스는 기 구축된 전주시내 산업단지 내의 안전관리, 환경관리, 도로 위험을 CCTV와 IoT 센서를 이용해 수집된 메타데이터를 관리하며 산업단지 특성상 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지하기 위한 지능정보화된 산업단지를 운영하고 있다. 또한, 충북 진천에서는 도로, 유흥가, 골목, 주택가 등 사건 사고가 발생할 수 있는 곳에 지능형 CCTV를 이용해 영상과 현장 음원을 동시 분석하고 사건 사고를 인식해 경보하는 융·복합 솔루션을 운영 중이다. 이는 실제 사건사고를 인식하고 알람을 통보해 운영자가 추가 사고를 미연에 방지하게 지원하며 융·복합 솔루션에 대한 운영자의 신뢰를 기반으로 신속하게 사건·사고를 탐지하고 있다.
남산 2호터널에서는 지능형 CCTV를 이용, 영상과 현장 음원을 동시 분석해 차량의 사고를 인식하고 경보하는 도로 유고감시 솔루션을 운영 중이다. 도로 유고감시 솔루션은 영상과 음원을 동시에 분석해 그동안 AI CCTV의 고질적인 문제로 꼽혔던 오경보를 1% 이하로 낮추고 실제 차량사고를 99% 인식해 운영되고 있다. 이외에도 인천국제공항 출국장 대기 행렬의 길이와 소요시간을 측정해 공항이용객에게 출국이 원활한 GATE를 안내하는 키오스크도 운영하고 있다.
ITX엠투엠
ITX엠투엠의 AI Box는 CCTV 카메라 기반의 지능형 감시기능과 객체구분·인식, LPR(차번인식), 얼굴인식, 쓰러짐, 불꽃감지 알고리즘을 통해 다양한 분야에 응용할 수 있는 다기능 AI 영상분석 센서다.
AI Box는 현재 영국 유명 마트 체인점인 ‘알디(ALDI)’ 매장 1,000여 곳에 설치됐다. 영국과 독일 등 유럽 지역에서는 코로나19 확산을 막기 위해 매장 운영자에게 단위 면적당 일정 수의 고객만 출입시키도록 규정하고 있다. 알디에 설치된 제품은 이미지 센싱 기술을 통해 마스크 미착용자를 감지하며, 제품과 매장 내 출입통제 기능을 연동해 제한된 인원의 입장이 이루어지면 출입문을 봉쇄한다. 매장에 입장한 인원에 대해서는 연동된 열화상 카메라를 통해 개인별로 체온을 체크하고 이상 체온인 사람을 선별한다. 사회적 거리두기에 대한 물리적 대응도 가능하도록 카메라에 잡힌 사람 간의 거리가 2미터 이내 근접거리일 경우 경고음을 발생한다. ‘프라이버시 마스킹’ 탑재로 개인 영상 정보에도 만전을 기했다. AI Box는 현재 대형 패스트푸드 체인점을 비롯한 유럽 지역 2~3개 업체와 도입 논의가 이루어지고 있다.
국내에서는 유명 의류 매장과 골프용품 매장에 리테일 솔루션으로 또, 국내 유명 전자회사와 제철소 등에는 안전관리용 솔루션으로 설치·운영 중이다.
지인테크
지인테크가 2020년 하반기 출시 예정인 ‘적응형 영상감시 시스템’은 CCTV 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 환경정보를 결합해 상황별 경고가 가능한 제품으로 관제정보처리장치, 관제권역 실시간 감시 장치, 상황별 등급 경고 수행장치로 구성돼 있다.
이 시스템은 기존 사용자가 직접 상주하면서 단순 모니터링 하는 육안관제에서 벗어나, 범죄 유발 의심 지역을 시간 및 환경에 변화에 대응해 적응형으로 관제함으로써 효율적으로 해당 지역에서 발생할 수 있는 범죄를 경고하고 대응한다. 쉽게 표현하자면 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 야간환경정보를 결합해 범죄 유발지역에서 상황별 경고가 가능하다.
쿠도커뮤니케이션
쿠도커뮤니케이션의 AI 스마트 선별관제 시스템은 딥러닝을 활용해 ‘Smart AI’가 이상 행동이 영상 내 나타날 경우 먼저 자동으로 판단해 관제 관심 대상인 사람 또는 차량이 나타난 CCTV 채널을 자동으로 선별한다. 또, 관제요원에게 즉각적으로 전달함으로써 관제요원이 동시에 검토해야 하는 영상의 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 이를 통해 관제 요원의 업무 효율을 탁월하게 향상시켜 줌과 동시에 AI를 업무 보조 수단으로 활용함으로써 인건비 예산 절감 효과까지 기대할 수 있다.
쿠도커뮤니케이션이 경기도 양주시에 공급한 AI 스마트 선별관제 시스템은 CCTV 대비 한정적인 관제요원으로 인한 영상관제의 제약점을 극복할 수 있는 딥러닝(Deep Learning) 알고리즘이 접목된 지능형 영상관제 시스템이다. 쿠도커뮤니케이션은 오산시, 용인시, 나주시, 남양주시 등 전국 지자체 통합관제 센터에 AI 스마트 선별관제 시스템을 구축하고 있으며 문화재청 세종대왕릉, 한국도로공사 등에 구축하고 있다.
트루엔
트루엔이 하반기에 선보일 인공지능 CCTV에는 기존에 보편화 되어 있는 움직임, 침입, 탬퍼링, 가상선 감지 등의 기능에서 한 발 더 나아가 얼굴 감지, 영상 자가 진단, 객체 인식, 객체 분석, 차량번호 인식(ANPR) 등의 기능이 탑재될 예정이다.
특히, 회전형 PTZ 타입에서 ANPR의 번호인식과 차량 속도까지 인식·구현돼 기대를 모으고 있다. 이 외에도 화면의 회전에도 지정된 위치에서만 자막을 표출하는 Location OSD, 카메라가 바라보는 곳의 방위를 표시해주는 Compass OSD 등이 있다. 인공지능(AI) CCTV는 현재 다양한 환경에서 테스트를 진행하며 완성도 있는 기술개발과 차별화된 기능을 선보일 수 있도록 최선의 노력을 하고 있다.
한화테크윈
글로벌 시큐리티 기업 한화테크윈은 AI 기능을 적용한 프리미엄 카메라 라인업 ‘와이즈넷 P시리즈 AI 카메라(Wisenet P series AI)’를 보유하고 있다. 와이즈넷 P시리즈 AI 카메라는 총 4종(PNO-A9081R, PND-A9081RV, PNVA9081R, PNB-A9001)으로 선명한 4K 화질의 영상을 제공할 뿐만 아니라 AI 기반 객체 분석을 통해 객체 감지 정확도를 높여 오알람을 최소화했다.
또한, 와이즈넷 P AI 카메라 라인업은 영상 내 감지되는 객체에 대해 객체별 속성값(Attribute)을 부여해 메타데이터를 생성한다. 이렇게 1차로 카메라 단에서 분석을 완료한 메타데이터는 서버로 전송되며 사용자는 메타데이터를 기반으로 원하는 데이터를 정확하고, 빠르게 검색할 수 있다.
이 밖에도, 실시간 베스트샷(BestShot) 캡처 기능을 지원, AI 알고리즘을 기반으로 사람, 차량, 얼굴, 번호판을 분석하기 위한 가장 최적의 이미지를 캡처해 서버로 전송한다. 베스트샷 기능은 각 객체에 대한 정확한 분석이 가능해 사건·사고의 포렌식 데이터(Forensic Data)로도 유용하게 활용할 수 있다.
▲국내 인공지능 CCTV & 영상분석 시스템 주요 플레이어 대표 제품과 솔루션 비교[자료=각 업체 협조, 보안뉴스 종합]
[인공지능 CCTV 및 영상분석 솔루션 분야 다크호스-1 : 지인테크]
탄탄한 기술과 유연한 사고로 수요처가 원하는 솔루션 제공
2009년 창업한 지인테크는 ‘지성과 인성을 겸비한 기술 개발 회사’라는 뜻을 가지고 있다. 그리고 지인테크를 이끄는 박지현 대표는 업계에서 보기 드문 여성 기업가로 2019년에는 대한민국 엔지니어상 여성엔지니어 부문을 수상하기도 했다. 지인테크가 10여 년간 꾸준한 성장을 이룰 수 있었던 것은 박 대표가 CCTV의 접목성과 확장성에 주목했기 때문이다.
▲지인테크의 주요 제품들[사진=지인테크]
“CCTV는 사람의 눈과 같다고 생각합니다. 세상을 바라보는 아주 중요한 도구이기도 하지만 어떠한 새로운 기술이나 시스템에도 접목할 수 있으며, 어느 곳에 사용하느냐에 따라 무한한 확장성을 가지고 있는 아이템이기도 합니다. 이때 중요한 것은 무엇을 보느냐보다는 얼마큼 정확하게 보고, 본것을 어떻게 분석하느냐입니다. 이에 따라 스마트팩토리와 스마트시티 등 다양한 분야에서 중요하게 사용될 수 있는 제품이 바로 CCTV라고 생각합니다.”
이러한 생각과 열정으로 지인테크는 할 수 있는 것과 없는 것을 구분하고 필요한 경우, 산·학·연과의 기술 결합 등 개방적인 연구 결과로 매출 확대를 이루어 냈다. 지인테크는 창업 후 10여 년 동안 중소벤처기업부 및 경기도와 7번의 국책과제를 수행했으며 객체 추적이 용이한 영상감시시스템 및 방법, 공회전 차량 무인 단속 시스템 및 방법, 감시시스템 카메라 보호용 방열 냉각 하우징 특허 등 24건의 지식재산권 획득과 GS(1등급)과 기술혁신형기업 등 8개의 인증을 보유하고 있다.
고온 환경에 강한 디지털 하우징 컨트롤 시스템
지인테크는 제철과 같은 고온 환경에 카메라를 납품하고 있다. 기존 고온 환경용 아날로그 카메라 교환 주기가 3~6개월에 지나지 않는 점에 대해 카메라 모듈 고장 부위와 고장 메커니즘 및 고장 모드를 확인했으며, 온도에 의해 이미지 센서와 렌즈, ISP 칩 등 전반적으로 고장이 발생하며 그에 따라 해상도와 카메라 기능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다<표1>.
▲<표1> 카메라 모듈 고장 부위 및 고장 메커니즘과 고장 모드[자료=신뢰성종합기술지원센터, 제정자=한국산업기술시험원]
지인테크는 발주처에서 고온 환경에 적용 가능한 감시시스템 기술 개발을 의뢰받아, 선행기술을 바탕으로 고방열 특성을 갖는 ‘디지털 하우징 컨트롤 시스템’을 개발했다. 그리고 현장 테스트 베드 결과 기술 성과 분석에서는 60~100℃의 고온 환경에서 15일 동안 영상 모니터링 및 녹화를 통해 해상도 1920×1080P, 영상 처리속도 30프레임이라는 목표를 달성했다.
수요자 만족도 분석에서는 고온에서 작용하는 감시시스템을 통해 기업에서 안전관리 및 공정 필요성을 느꼈으며, 소형 크기에 만족했으나, 디자인 부분에서 보완을 요청받았다. 이에 세 가지 디자인을 제작해 보완을 마무리하고, 3건의 디자인 특허를 등록했다. 고온 환경에서 적용 가능한 ‘디지털 하우징 컨트롤 시스템’은 현재 센서 업체에 납품해 카메라가 아닌 다양한 분야에 적용되고 있다.
▲디지털 하우징 컨트롤 시스템의 현장 테스트 베드 결과[자료=지인테크]
TTA 인증받은 IR 뷸렛 카메라와 IR 스피드 돔 카메라
지인테크는 공공기관용 IP카메라 보안 성능품질 TTA Verified Ver. 1 인증과 GS(1등급)인증 웹씨알엠에스 v1.0을 획득했다. IR 뷸렛 카메라와 IR 스피드 돔 카메라는 얼굴, 안개, 방향, 출입, 디포커스, 오디오, 발생, 소멸 감지, 자동추적, 배회, 가상선 등의 지능형 영상분석기능을 탑재했고, 야간칼라영상구현, 저조도용 IR을 적용 했다.
IR 뷸렛 카메라(JN-2MNB2812R-TTA)는 촬상소자 1/2.8에 2M CMOS 센서를 탑재했다. 렌즈는 4.3배 전동 가변 줌 렌즈이며 최저조도 0.015룩스에 야간가시거리는 50M이다. IR 스피드 돔 카메라(JN-2MNP37RHTTA)는 촬상소자 1/1.9에 2M CMOS 센서를 탑재했다. 렌즈는 37배 전동 가변 줌 렌즈이며 최저조도 0.015룩스에 야간가시거리는 350M이다.
지인테크의 제품은 경기도 안산시, 수원시, 파주시, 김포시 및 인천광역시, 울산광역시, 충북도로관리사업소 등의 공공기관에 납품했다.
적응형 영상감시 시스템으로 하반기 공략
지인테크는 2020년 하반기 ‘적응형 영상감시 시스템’ 출시를 앞두고 있다. 제품은 크게 관제정보처리장치, 관제권역 실시간 감시 장치, 상황별 등급 경고 수행 장치로 구성돼 있다. 적응형 영상감시 시스템은 기존의 사용자가 직접 상주하면서 단순 모니터링 하는 육안관제에서 벗어나, 범죄 유발 의심 지역을 시간 및 환경에 변화에 대응해 적응형으로 관제함으로써 효율적으로 해당 지역에서 발생할 수 있는 범죄를 경고하고 대응하는 제품이다. 조금 더 쉽게 표현하자면 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 야간환경정보를 결합해 범죄 유발지역에서 상황별 경고가 가능한 제품이다. 지인테크는 적응형 영상감시 시스템의 우수조달 등록을 통해 더욱 활발하게 공공시장 공략에 나설 계획이다.
[인공지능 CCTV 및 영상분석 솔루션 분야 다크호스-2 : 벡터시스]
게임과 같은 3D 가상현실을 영상보안에서 구현
2017년 설립된 스타트업 기업 ‘벡터시스’는 몰입형 영상감시 시스템 개발에 필요한 가상현실 및 혼합현실 소프트웨어 플랫폼을 자체 기술로 개발했다. 대학 시절부터 3D 엔진 SW를 개발해 지리정보 시스템과 로봇 시뮬레이션, 게임과 의료 분야 등 다양한 영역의 3D 시각화 프로젝트를 경험한 강태훈 대표는 창업 이전에 이미 물리보안 업체에 가상현실 SW 플랫폼의 라이선스를 공급해 로열티 기반의 사업모델을 구축하기도 했다. 올해에는 SK텔레콤에서 주관하는 액셀러레이터 프로그램에 최종 선정되기도 했다. 지난해 시작된 SK텔레콤 액셀러레이터 프로그램은 창의적이고 혁신적인 파트너와의 협업을 통해 새로운 사업을 발굴하는 스타트업 육성 프로그램이다.
▲이 예에서 관찰 대상이 출현한 영상은 총 3개이며, 각 영상에 출현 시간이 표시됐다[사진 =벡터시스]
유능한 전 세계 인력과의 협업
벡터시스의 경쟁력은 가상현실 및 혼합현실 SW 기술의 가장 핵심 요소인 실시간 3D 그래픽 처리 기술을 자체 보유하고 있다는 점과 이미 공개된 딥러닝 기술을 활용하는 수준을 넘어 인공신경망모델 자체를 커스터마이즈하고 설계할 수 있는 기술을 보유하고 있다는 점이다.
벡터시스는 창업 당시부터 러시아의 뛰어난 인공지능 개발자와 협업을 통해 자사의 SW 플랫폼에 인공지능 기능을 접목함으로써 지능형 영상감시 및 분석 시스템을 개발해왔다. 그리고 필요에 따라 러시아뿐만 아니라 세계 곳곳의 전문가와 협업하며 시스템 개발에 힘쓰고 있다. 이러한 협업이 가능한 이유는 벡터시스는 코로나 사태 이전부터 러시아 현지 기술자 및 일부 국내 인력에 대해 원격근무를 하고 있으며, 이와 관련한 효율적인 보안 및 관리시스템을 구축하고 있기 때문이다.
최근에는 인공지능 관련 박사 학위 소지자를 영입해 파인 튜닝을 통해 객체 인식률을 대폭 향상한 딥러닝 기반의 영상인식 기술을 확보해 정보통신산업진흥원의 AI 솔루션 공급기업으로 등록되는 등 몰입형 자동추적시스템 관련 특허 출원과 함께 선례를 찾아보기 힘든 몰입형 & 지능형 영상감시 및 분석 시스템의 완성을 앞두고 있다.
가상현실 순찰 및 출입통제 시스템
기존의 영상감시시스템은 카메라 영상을 그리드 형태로 나열해서 보여주기 때문에 각 영상에 해당하는 실제 공간을 파악하기가 어렵고, 영상과 영상 간에 구조적인 연관성을 찾기가 어려웠다. 따라서 3D 가상공간에 건물을 시각화하고, 카메라에서 전송된 실시간 영상을 건물 벽면에 매핑함으로써 입체적인 관찰 시점을 제공하는 가상현실 SW 플랫폼을 개발해 라이선스를 공급했다.
▲서로 다른 시간에 출연한 3명의 객체를 하나의 영상으로 합성한 비디오 시놉시스 화면이다[사진=벡터시스]
가상현실 SW 플랫폼을 사용한 가상 순찰시스템은 관리자가 건물 내부를 들여다보듯이 순찰 기능을 수행할 수 있으며, 임의 지점을 연결해 자동으로 시점이 순환되도록 설정할 수도 있고, 현재 화면이 건물의 몇 층에 어디에 있는지 평면도로 표출이 가능하다. 또, 가상현실 SW 플랫폼에 지문인식시스템을 연동시킨 것이 가상현실 출입통제 시스템이며, 여기서는 가상공간에서 출입문의 위치를 입체적으로 확인하면서 열기나 닫기, 잠금 기능을 실행할 수 있다. 가상현실 순찰 및 출입통제 시스템은 관공서, 군부대, 교육기관 등 150개의 사이트에 공급·사용됐다.
몰입형 & 지능형 영상감시 분석 시스템
‘몰입형 & 지능형 영상감시 분석 시스템’은 ‘가상현실 순찰 및 출입통제 시스템’의 문제점을 보완하고 혼합현실 및 딥러닝 영상인식 기술을 접목한 진보된 감시시스템이다. 혼합 현실(MR : Mixed Reality)은 현실을 기반으로 가상 정보를 부가하는 증강 현실(AR : Augmented Reality)과 가상 환경에 현실 정보를 부가하는 증강 가상(AV: Augmented Virtuality)의 의미를 포함한다. 즉, 현실과 가상이 자연스럽게 연결된 스마트 환경 제공으로 사용자는 풍부한 체험을 할 수 있다. 예로, 사용자의 손바닥에 놓인 가상의 애완동물과 교감한다거나 현실의 방 안에 가상의 게임 환경을 구축해 게임을 할 수 있다. 또한, 집안의 가구를 가상으로 재배치해 본다거나 원격에 있는 사람들이 함께 모여 함께 작업하는 듯한 환경을 구축할 수 있다.
▲자동추적시스템 작동 및 화면 예시[사진=벡터시스]
벡터시스는 지난 5년간 가상현실 SW 플랫폼을 영상감시 및 출입통제시스템 개발에 적용한 결과, 건물의 공간 파악을 용이하게 하는 큰 장점이 있음에도 불구하고 다음과 같은 두 가지 문제점을 현장에서 확인했다.
첫 번째, 관리자가 일일이 관찰 시점을 조정해야 하므로 침입자 출현과 같은 급박한 상황에서 시점을 조정하는 작업이 오히려 방해될 수 있다는 것이었다. 이러한 문제 해결을 위해 화재나 침입자 발생 시 자동으로 관찰 시점을 해당 위치로 이동시킨다면 훨씬 활용도가 높은 시스템이 될 것이라는 제안이 있었다.
두 번째, 카메라 영상을 건물 벽면에 매핑함으로 인해서 이동하는 객체 출현 시 영상이 그림자처럼 늘어나며 왜곡되는 한계가 있었다. 이 문제를 해결하기 위해 객체 인식을 통해 움직이는 객체를 영상에서 분리해 가상공간의 건물에 합성시키는 혼합현실 기술의 접목이 필요하게 됐다. 그리고, 한 대학의 상황실과 인터뷰 결과, 캠퍼스 내 사건 발생 시 침입자가 어디로 들어와서 어디로 빠져나갔는지 그 이동 경로를 파악해 경찰에 제공해야 하는데, 그 작업에만 6시간 이상이 소요된 다는 사실을 알게 됐다. 이에 영상에서 특정 인물을 선택할 경우, 해당 객체가 이동한 경로를 자동으로 추적해서 경로를 표시해준다면 정말 획기적인 시스템이 되리라 생각했다.
벡터시스는 위와 같은 현장의 요구사항을 반영해 침입자의 이동 경로를 자동으로 추적하고 입체적으로 시각화하는 몰입형 자동추적시스템을 개발하게 됐다. 이 시스템은 녹화 영상뿐만 아니라 카메라 영상에서도 지정된 침입자를 실시간으로 추적함으로써, 자동으로 영상을 전환하고 그 이동 경로를 입체적으로 표시하도록 개발되고 있다. 또한, 이미 확보된 객체인식 기술을 활용해 지정된 시간동안 출현한 객체들을 짧은 영상으로 합성하고 보여줌으로써 녹화영상 재생시간을 단축하는 비디오 시놉시스 기능 개발도 9월 중 상용화될 것으로 보인다.
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]
AI CCTV&영상분석 SW 시장 현황과 주요 솔루션 및 플레이어 살펴보니
AI CCTV&영상분석 SW 분야 다크호스 2곳: 지인시스템, 벡터시스
[보안뉴스 엄호식 기자] 인공지능(AI)의 사전적 의미는 인간의 학습과 추론, 지각, 이해능력 등을 프로그램으로 실현한 기술을 뜻한다. 즉, AI 카메라와 영상분석 시스템의 정의이자 핵심은 상황이 주어졌을 때 기계적인 판단을 하는 것이 아니라 ‘인간처럼’ 자연스럽게 인식하고 행동하는 것이다.
[이미지 = utoimage]
아날로그에서 시작한 CCTV는 디지털로 바뀌면서 CCTV를 IT 시스템으로 여기는 인식의 변화가 생기기 시작했고 컴퓨터 네트워크와 인터넷을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 IP 카메라(Internet Protocol Camera)를 넘어 이제 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기 개발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 인공지능(AI : Artificial Intelligence) 카메라와 영상분석 시스템으로 변화하고 있다.
기존의 보안 카메라는 영상의 ‘픽셀’ 변화를 ‘움직임’으로 감지했다. ‘무언가 움직였다’가 아니라 ‘화면의 픽셀이 변했다’로 상황을 인식한 것이다. 하지만 인공지능 카메라는 마치 인간처럼 객체를 판단하기 때문에 보다 정확하게 상황을 식별하고, 유의미한 움직임이 있을 때만 정확하고 신속하게 경보를 보낸다. 이 같은 변화는 보안 담당자가 시간과 인력을 효율적이고 효과적으로 사용할 수 있도록 해준다.
보안업계에서는 인공지능 카메라와 영상분석 시스템에 대해 다음과 같이 정의하고 있다. 한 업체 관계자는 “인공지능 영상분석 시스템은 컴퓨터가 학습을 통해 영상분석 방법을 직접 습득하고 이를 토대로 영상을 스스로 분석해, 관제사가 사건·사고를 빠르게 탐지하고 판단을 내릴 수 있도록 도와주는 시스템‘이라고 설명한다. 또 다른 관계자는 “딥러닝 기반의 AI 알고리즘을 통해 영상 내 감지되는 다양한 객체(사람, 차량, 동물, 자전거)를 원하는 방식으로 감지 및 분석해 사용자가 원하는 영상을 최대한 오탐지 없이 보다 쉽게 빠르게 확인할 수 있는 차세대 기능”이라고 표현했다.
이외에도 “CCTV 카메라 등 영상수집 장치로부터 입수되는 영상에서 사람, 차량 등 감시 대상물을 구분 및 인식하고, 이들의 행동패턴이나 특성을 분석해 사전에 정의된 다양한 목적이 부합되는 이벤트가 발생될 때, 해당 정보를 즉각적으로 감시자에게 전달하는 시스템이며 행동패턴과 특성은 각각의 대상에 따라 객체인식(사람, 차량, 기타 등), 상황(객체이동, 싸움, 물건 투기 등) 등 다양한 기능을 포함한다”라고 전하기도 했다.
국내 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 시장 규모
영상보안시장은 2000년대 후반 아날로그 카메라에서 네트워크 카메라로 패러다임이 바뀌는 ‘대격변’을 경험한 바 있다. 그리고 10여년이 흐른 지금, 인공지능과 영상보안의 만남은 또 한 번 시장의 패러다임을 뒤바꿀 것으로 보인다.
업계에서는 아날로그 카메라와 IP 카메라의 설치 비율을 각각 40% 정도로 보거나 IP 카메라의 설치 비율을 10~20% 높게 보기도 하지만 인공지능 카메라 설치비율은 대부분 10% 미만이라고 입을 모은다. 이렇듯 현재 우리나라 영상보안 시장에는 AI 기능이 탑재된 카메라보다 그렇지 않은 카메라가 더 많아 인공지능 CCTV 시장은 이제 막 걸음마를 뗀 상태다.
업계에서는 국내 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 시장 규모를 약 1,000억원 내외로 보고 있다. 그중 지자체 등 공공기관의 시장 규모가 50%, 민간기업의 얼굴인식과 화재감시, 매장 관리 등에 25% 그리고 C-ITS 분야의 규모가 나머지를 차지한다고 분석했다.
현재 인공지능 기반의 영상감시 시스템 시장은 아직 초기 단계이며 주로 분야별 정부과제 형식으로 진행되고 있다. 지자체의 경우, 다수의 CCTV를 관제해야 하는 업무 특성상 인공지능 기반의 영상분석 시장은 2년 전부터 차츰 수요가 증가하고 있지만 전국 225개 CCTV 관제센터의 CCTV 지능형 선별관제(영상분석) 시스템의 보급은 20% 이내이며 기 운영중인 지자체도 전체 CCTV의 20% 정도만 인공지능 CCTV를 적용하고 있는 추세다.
업계는 정부 주도로 지자체 도입사업이 다수 진행되며 지난해부터 선별관제 시장이 빠르게 성장하고 있어 올해부터 지자체 중심의 시장 형성이 본격화될 것으로 예상되며 이를 시작으로 공장이나 기업 등에도 구축되며 성장세가 이어질 것으로 예측하고 있다.
인공지능 도입 기능 중 가장 중요한 것은 ‘식별의 정확성’으로, 업계는 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 기능 중 ‘식별의 정확성’을 가장 중요하게 꼽았다. 정확하게 식별할 수 있어야 오알람과 오경보를 줄일 수 있기 때문이다.
기존의 카메라는 객체를 픽셀단위로 감지했기 때문에 바람에 흔들리는 나뭇잎이나 빛의 변화에 따른 그림자의 변화 등 주목할 필요가 없는 움직임임에도 픽셀의 변화로 경보가 울리는 경우가 많았다. 이 같은 잦은 오알람 때문에 보안 관리자의 시간과 인력을 낭비하는 경우가 부지기수였고 알람기능을 끄고 보안 시스템을 운영하는 경우도 발생했다.
하지만 인공지능 카메라는 인간처럼 객체를 판단하기 때문에 보다 정확하게 상황을 식별하고, 유의미한 움직임이 있을 때만 신속하게 경보를 보내 보안 담당자가 시간과 인력을 효율적으로 사용할 수 있도록 돕는다. 이외에도 지속적인 학습(딥러닝), 오알람과 오경보 최소화, 호환성, 정보검색 등을 중요한 기능으로 꼽았다.
[이미지 = utoimage]
AI CCTV와 영상분석 시스템 개발 위해선 지속적인 학습 데이터 활용이 무엇보다 중요
그렇다면 업계에서 생각하는 우리나라의 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 기술력은 어느 정도일까? 업계 관계자는 중국이나 미국, 유럽 등에서 인공지능 CCTV 및 영상분석 시스템을 서버기반으로 기술을 확보하고 있으며 국내에서도 몇몇 업체에서 기술을 확보하고 있으나, 임베디드 기반의 AI CCTV 영상분석 기술은 중국 업체에 뒤처지고 있는 상황이라고 밝혔다.
또 다른 관계자는 국내 CCTV 환경에 맞는 딥러닝 알고리즘을 자체적으로 개발하기보다 기존에 공개된 알고리즘을 활용해 만드는 경우가 많다며 인공지능 기술은 특정 환경에 종속되는 경향이 있어 국내 환경에 맞춰 알고리즘을 개발해야 관제 정확도가 올라간다고 전했다. 이외에도 현재 국내 영상분석 기술은 시나리오별 영상분석, 운영자가 원하는 색상이나 사람 등을 구분해 검색 가능한 선별관제, 녹화된 영상에서 관심 대상만 선택해 영상을 검색하는 기능 등 객체가 있는 영상을 선택적으로 표출해 관제하는 선별관제까지 가능하다고 밝혔다.
업계는 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템의 개발을 위해서는 지속적으로 학습할 수 있는 데이터의 활용이 무엇보다 중요하다고 입을 모으고 있다.
업계의 한 관계자는 “최근 국내 시장의 업계에서 무분별하게 ‘지능형’을 홍보하고 다니는데 속내를 들여다보면 영상을 수동으로 전처리하거나, 학습 능력이 없는 단순한 규칙 기반의 알고리즘을 적용하면서 ‘지능형’이라는 수식어를 붙이는 경우가 많다”고 지적했다. 지능형 영상관제에서의 핵심 키워드는 ‘학습능력’인데 규칙 기반 알고리즘을 적용한 제품은 학습능력이 없기 때문에 개발자가 현장 상황에 맞춰서 매번 패턴을 새로 짜줘야만 성능을 유지할 수 있다는 것이다. 진정한 지능형 영상관제 시스템은 패턴을 스스로 학습해 성능을 유지할 수 있어야 비로소 ‘지능형’이라고 부를 수 있는데, 이러한 학습을 위한 기본적인 자료가 필요하다는 것이다.
기술개발 평균 2년, 추가될 기능으로는 ‘재식별’ 꼽혀
대부분의 업체들은 제품의 개발부터 출시까지 대략 1년 6개월에서 2년 정도 소요된다고 밝혔으며 그 기간이 무려 5년이나 소요된 기업도 있었다. 하지만 대부분 인공지능의 특성상 출시를 완료했다고 끝난 것이 아니라 딥러닝을 이용한 인공지능 학습과 영상분석 기능의 고도화를 위한 지속적인 관리와 노력이 필요하다고 입을 모았다.
더불어 현재의 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템에 추가될 기능으로는 다수가 ‘재식별’을 꼽았다. 재식별(Re-Identification) 기능이 더해지면 범죄 용의자 추적 시 다수의 카메라에 찍힌 용의자의 이동방향과 시간을 분석해 동선을 쉽고 빠르게 파악하는 등 여러 CCTV 카메라 간 유기적인 정보분석을 통해 보다 효과적으로 범죄 현장을 모니터링 할 수 있기 때문이다.
또한, 사람의 경우, 성인과 아이, 남자와 여자, 그리고 장애인을, 탈 것은 세단이나 버스에서 오토바이와 자전거 등 구분의 방법과 조건이 더욱 세분화될 것이며 기존의 이상행위나 위험상황 인지를 넘어 미세행동이나 특히 행위 인지까지도 확장될 것으로 보고 있다.
이러한 기술의 발전은 관제 요원의 근무 효율을 높이는 현재의 목표를 넘어 장기적으로는 사람의 행동을 분석·예측해 범죄를 예방하고 생명보호를 위한 재난재해 발생예측기술로까지 발전할 것으로 기대하고 있다. 또, 사물인터넷(IoT) 기술과 5G 통신기술, 정보통신기술(ICT), 임베디드, 지리정보 시스템(GIS) 등 다양한 기술 분야와 접목하며 스마트시티에 더욱 폭넓게 적용될 것으로 예상된다.
주요 플레이어의 대표 제품과 솔루션
그렇다면 인공지능 CCTV와 영상분석 시스템 중 주목할 만한 제품은 어떤 것들이 있을까? 현재 지자체 등에 구축해 큰 활약을 펼치고 있는 제품부터 하반기 출시를 앞두고 있는 제품까지 다양한 제품과 솔루션의 특징을 살펴보자(회사명 가나다순).
마크애니
마크애니의 지능형 선별관제 시스템 ‘마크애니 스마트아이(MarkAny Smart EYE)’는 선별관제, 프레임 내 관심 객체탐지, 유사 물체 판별, GIS기반의 관심지역 내 영역관제 등 관제 정확도 향상을 위한 기술을 제공한다. 특히, 국내 실정에 맞춰 자체 개발한 인공지능 ‘마크넷(MarkNet)’이 탑재돼 CCTV 관제 중 발생하는 특정 이벤트(화재, 침입, 유기 등)을 스스로 찾아내 관제사에게 알려준다. 이 제품은 그동안 오탐이나 과잉탐지 등의 문제를 해결하고 국내 관제센터에 적합한 솔루션을 개발하기 위한 목적으로 만들어졌다. 5년여의 성능테스트와 데이터 수집, 출시 전 현장 적용을 통해 이미 성능을 검증 받았으며 국내 최다 CCTV 운영 지자체인 제주도를 비롯해 출시 1년 만에 15개 이상의 지자체에 구축했다.
‘마크애니 스마트아이’를 최초로 구축한 대전시는 센터 내 관제사 1인이 300여대의 CCTV를 순차적으로 모니터링 해야 하는 어려움이 있었다. 하지만 시스템 구축 이후 특정 이벤트가 발생한 CCTV 카메라의 집중 관제가 가능해졌으며, 운영 기간 동안 오탐률 및 미탐률도 90%이상 감소했다. 실제로 당사의 선별관제 솔루션 도입 테스트 당시 길가에 쓰러진 노인을 초기에 발견해 119 구급대원의 도움을 받은 사례도 생겼다.
‘마크애니 스마트아이’는 산불, 홍수 등 재난재해 예방에도 사용된다. 현재 산불이 자주 발생하는 고성군과 협력, 고성군 CCTV통합관제센터에 당사 시스템을 구축 중이다. 이 시스템은 방화, 실화로 인한 산불 등 산불발생 조짐을 분석, 파악해 관제사에 알려 산불 예방과 초기 산불 진압에 적극 활용될 것으로 기대되고 있다. 그 외에도 홍수발생조짐 판별을 위해 댐 수위를 분석해 일정 수위 이상이 되면 관제사에 알려주는 홍수 발생방지 분야에도 사용되고 있다.
벡터시스
벡터시스의 ‘몰입형 자동추적시스템’은 혼합현실 및 딥러닝 영상인식 기술을 접목한 감시 시스템이다. 현실과 가상이 자연스럽게 연결된 스마트 환경 제공으로 사용자는 풍부한 체험을 할 수 있다. 한 예로, 사용자의 손바닥에 놓인 가상의 애완동물과 교감한다거나, 현실의 방 안에 가상의 게임 환경을 구축해 게임을 할 수 있다. 또, 집안의 가구를 가상으로 재배치해 본다거나, 원격에 있는 사람들이 함께 모여 함께 작업하는 듯한 환경을 구축할 수 있다.
해당 시스템은 녹화 영상뿐만 아니라 카메라 영상에서도 지정된 침입자를 실시간으로 추적함으로써, 자동으로 영상을 전환하고 그 이동 경로를 입체적으로 표시하도록 개발되고 있다. ‘몰입형 비디오 시놉시스’는 장시간 녹화된 영상에서 출현한 객체들을 추출해 짧은 영상으로 합성해 표시하는 기능을 갖췄다. 이를 통해 녹화영상 확인 및 재생시간을 대폭 단축하고 시간 범위 내의 출현 객체들을 한 눈에 확인할 수 있다.
또한, 3D 혼합현실을 이용한 입체적 비디오 시놉시스를 구현한다. 벡터시스의 기존 가상현실 SW 플랫폼으로 개발된 솔루션은 150개 사이트에 공급·사용되고 있다. 몰입형 자동추적 시스템은 각종 관공서와 군부대, 교육기관 및 기업 등에 납품 예정이며, 몰입형 비디오 시놉시스는 건물 사이트뿐만 아니라 개인 사용자에게도 제공할 예정이다.
씨프로
씨프로는 영국 지능형 영상분석 솔루션 업체 VCA 테크놀로지와 협력해 기존 네트워크 카메라 위주 상품 구성에 지능형 CCTV 솔루션을 더해 제품 다양화에 성공하며 다양한 상황에 최적화된 토탈 솔루션을 제공하고 있다. ‘VCA 엣지(Edge)’는 2020년 씨프로의 가장 중요한 제품으로 씨프로에서 생산되는 모든 IP 카메라에 VA(Video Analytic) 즉, 지능형 영상분석 기능을 추가해 별도의 소프트웨어 설치 없이 엣지단에서 지능형 영상분석이 가능하도록 했다.
‘4센서 총 20MP 서라운드 MFZ(Motorized Focus and Zoom) 카메라’는 MFZ 렌즈가 장착된 고해상도 멀티센서 카메라로, 자석이 부착된 5MP 센서 4개를 트랙을 따라 이동해 앵글을 원하는 방향으로 손쉽게 조정할 수 있다. 센서 하나를 중앙으로 옮겨서 촬영하는 수직 뷰 뿐만 아니라 180도, 270도, 360도 뷰까지 지원한다. MFZ 모듈은 원하는 방향으로 틸트와 회전 각도를 자유롭게 조정함으로써 수평 화각이 51도에서 93도까지 지원된다.
‘4K 1센서 파노라믹 카메라’는 4K 1센서에서 출력된 영상을 자동 디와핑(De-Warping)해 보여줌으로써 피시아이 영상과 비교했을 때 사람의 시야와 흡사한 왜곡이 최소화된 파노라믹 뷰를 지원한다. 또, 초점 거리 50~60㎝로 좁은 복도나 버스 등 실내 설치가 가능하다. ‘4K 버블 프리 카메라’는 돔을 분리하지 않고 렌즈를 조정할 수 있으며, 렌즈 겉면에 긁힘 방지 및 지문 방지를 위한 AF 코팅이 적용돼 렌즈를 조정한 뒤 쉽게 닦아낼 수 있다. 이 제품은 일반 돔 카메라와 달리 버블 돔 커버가 없어 거미줄이나 비, 먼지, 모래의 IR 난반사를 최소화한다.
‘VCA 브릿지(Bridge)’는 기존에 설치된 IP 카메라에 지능형 영상분석 및 딥러닝 기능을 추가할 수 있고, 최대 16대의 카메라를 모니터링 할 수 있다. ‘VCA 서버(Server)’는 타사 VMS 소프트웨어와의 통합을 위한 가상 브릿지로 2020년 씨프로가 미국에 판매하고 있던 DW(Digital Watchdog) 브랜드를 국내 론칭하면서 VA가 플러그인(Plug-in)되는 최첨단 End-to-End 방식의 VMS 소프트웨어 스펙트럼을 선보이게 됐다.
아이브스
아이브스의 온 디바이스(On Device) AI 제품 ISD-1000iOK-C는 영상분석이 가능한 카메라와 이상음원 및 음성인식이 가능한 음원수집장치가 하나로 결합된 일체형 모델이다. 기존 영상분석 시스템의 한계를 넘어 CCTV를 이용해 비명, 차량충돌음 등 이상음원과 욕설, 구조요청 등의 음성까지 인식해 현장 상황을 파악한다. 이를 통해 사각지대에서 발생 가능한 범죄발생율을 낮출 수 있다.
아이브스는 기 구축된 전주시내 산업단지 내의 안전관리, 환경관리, 도로 위험을 CCTV와 IoT 센서를 이용해 수집된 메타데이터를 관리하며 산업단지 특성상 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지하기 위한 지능정보화된 산업단지를 운영하고 있다. 또한, 충북 진천에서는 도로, 유흥가, 골목, 주택가 등 사건 사고가 발생할 수 있는 곳에 지능형 CCTV를 이용해 영상과 현장 음원을 동시 분석하고 사건 사고를 인식해 경보하는 융·복합 솔루션을 운영 중이다. 이는 실제 사건사고를 인식하고 알람을 통보해 운영자가 추가 사고를 미연에 방지하게 지원하며 융·복합 솔루션에 대한 운영자의 신뢰를 기반으로 신속하게 사건·사고를 탐지하고 있다.
남산 2호터널에서는 지능형 CCTV를 이용, 영상과 현장 음원을 동시 분석해 차량의 사고를 인식하고 경보하는 도로 유고감시 솔루션을 운영 중이다. 도로 유고감시 솔루션은 영상과 음원을 동시에 분석해 그동안 AI CCTV의 고질적인 문제로 꼽혔던 오경보를 1% 이하로 낮추고 실제 차량사고를 99% 인식해 운영되고 있다. 이외에도 인천국제공항 출국장 대기 행렬의 길이와 소요시간을 측정해 공항이용객에게 출국이 원활한 GATE를 안내하는 키오스크도 운영하고 있다.
ITX엠투엠
ITX엠투엠의 AI Box는 CCTV 카메라 기반의 지능형 감시기능과 객체구분·인식, LPR(차번인식), 얼굴인식, 쓰러짐, 불꽃감지 알고리즘을 통해 다양한 분야에 응용할 수 있는 다기능 AI 영상분석 센서다.
AI Box는 현재 영국 유명 마트 체인점인 ‘알디(ALDI)’ 매장 1,000여 곳에 설치됐다. 영국과 독일 등 유럽 지역에서는 코로나19 확산을 막기 위해 매장 운영자에게 단위 면적당 일정 수의 고객만 출입시키도록 규정하고 있다. 알디에 설치된 제품은 이미지 센싱 기술을 통해 마스크 미착용자를 감지하며, 제품과 매장 내 출입통제 기능을 연동해 제한된 인원의 입장이 이루어지면 출입문을 봉쇄한다. 매장에 입장한 인원에 대해서는 연동된 열화상 카메라를 통해 개인별로 체온을 체크하고 이상 체온인 사람을 선별한다. 사회적 거리두기에 대한 물리적 대응도 가능하도록 카메라에 잡힌 사람 간의 거리가 2미터 이내 근접거리일 경우 경고음을 발생한다. ‘프라이버시 마스킹’ 탑재로 개인 영상 정보에도 만전을 기했다. AI Box는 현재 대형 패스트푸드 체인점을 비롯한 유럽 지역 2~3개 업체와 도입 논의가 이루어지고 있다.
국내에서는 유명 의류 매장과 골프용품 매장에 리테일 솔루션으로 또, 국내 유명 전자회사와 제철소 등에는 안전관리용 솔루션으로 설치·운영 중이다.
지인테크
지인테크가 2020년 하반기 출시 예정인 ‘적응형 영상감시 시스템’은 CCTV 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 환경정보를 결합해 상황별 경고가 가능한 제품으로 관제정보처리장치, 관제권역 실시간 감시 장치, 상황별 등급 경고 수행장치로 구성돼 있다.
이 시스템은 기존 사용자가 직접 상주하면서 단순 모니터링 하는 육안관제에서 벗어나, 범죄 유발 의심 지역을 시간 및 환경에 변화에 대응해 적응형으로 관제함으로써 효율적으로 해당 지역에서 발생할 수 있는 범죄를 경고하고 대응한다. 쉽게 표현하자면 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 야간환경정보를 결합해 범죄 유발지역에서 상황별 경고가 가능하다.
쿠도커뮤니케이션
쿠도커뮤니케이션의 AI 스마트 선별관제 시스템은 딥러닝을 활용해 ‘Smart AI’가 이상 행동이 영상 내 나타날 경우 먼저 자동으로 판단해 관제 관심 대상인 사람 또는 차량이 나타난 CCTV 채널을 자동으로 선별한다. 또, 관제요원에게 즉각적으로 전달함으로써 관제요원이 동시에 검토해야 하는 영상의 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 이를 통해 관제 요원의 업무 효율을 탁월하게 향상시켜 줌과 동시에 AI를 업무 보조 수단으로 활용함으로써 인건비 예산 절감 효과까지 기대할 수 있다.
쿠도커뮤니케이션이 경기도 양주시에 공급한 AI 스마트 선별관제 시스템은 CCTV 대비 한정적인 관제요원으로 인한 영상관제의 제약점을 극복할 수 있는 딥러닝(Deep Learning) 알고리즘이 접목된 지능형 영상관제 시스템이다. 쿠도커뮤니케이션은 오산시, 용인시, 나주시, 남양주시 등 전국 지자체 통합관제 센터에 AI 스마트 선별관제 시스템을 구축하고 있으며 문화재청 세종대왕릉, 한국도로공사 등에 구축하고 있다.
트루엔
트루엔이 하반기에 선보일 인공지능 CCTV에는 기존에 보편화 되어 있는 움직임, 침입, 탬퍼링, 가상선 감지 등의 기능에서 한 발 더 나아가 얼굴 감지, 영상 자가 진단, 객체 인식, 객체 분석, 차량번호 인식(ANPR) 등의 기능이 탑재될 예정이다.
특히, 회전형 PTZ 타입에서 ANPR의 번호인식과 차량 속도까지 인식·구현돼 기대를 모으고 있다. 이 외에도 화면의 회전에도 지정된 위치에서만 자막을 표출하는 Location OSD, 카메라가 바라보는 곳의 방위를 표시해주는 Compass OSD 등이 있다. 인공지능(AI) CCTV는 현재 다양한 환경에서 테스트를 진행하며 완성도 있는 기술개발과 차별화된 기능을 선보일 수 있도록 최선의 노력을 하고 있다.
한화테크윈
글로벌 시큐리티 기업 한화테크윈은 AI 기능을 적용한 프리미엄 카메라 라인업 ‘와이즈넷 P시리즈 AI 카메라(Wisenet P series AI)’를 보유하고 있다. 와이즈넷 P시리즈 AI 카메라는 총 4종(PNO-A9081R, PND-A9081RV, PNVA9081R, PNB-A9001)으로 선명한 4K 화질의 영상을 제공할 뿐만 아니라 AI 기반 객체 분석을 통해 객체 감지 정확도를 높여 오알람을 최소화했다.
또한, 와이즈넷 P AI 카메라 라인업은 영상 내 감지되는 객체에 대해 객체별 속성값(Attribute)을 부여해 메타데이터를 생성한다. 이렇게 1차로 카메라 단에서 분석을 완료한 메타데이터는 서버로 전송되며 사용자는 메타데이터를 기반으로 원하는 데이터를 정확하고, 빠르게 검색할 수 있다.
이 밖에도, 실시간 베스트샷(BestShot) 캡처 기능을 지원, AI 알고리즘을 기반으로 사람, 차량, 얼굴, 번호판을 분석하기 위한 가장 최적의 이미지를 캡처해 서버로 전송한다. 베스트샷 기능은 각 객체에 대한 정확한 분석이 가능해 사건·사고의 포렌식 데이터(Forensic Data)로도 유용하게 활용할 수 있다.
▲국내 인공지능 CCTV & 영상분석 시스템 주요 플레이어 대표 제품과 솔루션 비교[자료=각 업체 협조, 보안뉴스 종합]
[인공지능 CCTV 및 영상분석 솔루션 분야 다크호스-1 : 지인테크]
탄탄한 기술과 유연한 사고로 수요처가 원하는 솔루션 제공
2009년 창업한 지인테크는 ‘지성과 인성을 겸비한 기술 개발 회사’라는 뜻을 가지고 있다. 그리고 지인테크를 이끄는 박지현 대표는 업계에서 보기 드문 여성 기업가로 2019년에는 대한민국 엔지니어상 여성엔지니어 부문을 수상하기도 했다. 지인테크가 10여 년간 꾸준한 성장을 이룰 수 있었던 것은 박 대표가 CCTV의 접목성과 확장성에 주목했기 때문이다.
▲지인테크의 주요 제품들[사진=지인테크]
“CCTV는 사람의 눈과 같다고 생각합니다. 세상을 바라보는 아주 중요한 도구이기도 하지만 어떠한 새로운 기술이나 시스템에도 접목할 수 있으며, 어느 곳에 사용하느냐에 따라 무한한 확장성을 가지고 있는 아이템이기도 합니다. 이때 중요한 것은 무엇을 보느냐보다는 얼마큼 정확하게 보고, 본것을 어떻게 분석하느냐입니다. 이에 따라 스마트팩토리와 스마트시티 등 다양한 분야에서 중요하게 사용될 수 있는 제품이 바로 CCTV라고 생각합니다.”
이러한 생각과 열정으로 지인테크는 할 수 있는 것과 없는 것을 구분하고 필요한 경우, 산·학·연과의 기술 결합 등 개방적인 연구 결과로 매출 확대를 이루어 냈다. 지인테크는 창업 후 10여 년 동안 중소벤처기업부 및 경기도와 7번의 국책과제를 수행했으며 객체 추적이 용이한 영상감시시스템 및 방법, 공회전 차량 무인 단속 시스템 및 방법, 감시시스템 카메라 보호용 방열 냉각 하우징 특허 등 24건의 지식재산권 획득과 GS(1등급)과 기술혁신형기업 등 8개의 인증을 보유하고 있다.
고온 환경에 강한 디지털 하우징 컨트롤 시스템
지인테크는 제철과 같은 고온 환경에 카메라를 납품하고 있다. 기존 고온 환경용 아날로그 카메라 교환 주기가 3~6개월에 지나지 않는 점에 대해 카메라 모듈 고장 부위와 고장 메커니즘 및 고장 모드를 확인했으며, 온도에 의해 이미지 센서와 렌즈, ISP 칩 등 전반적으로 고장이 발생하며 그에 따라 해상도와 카메라 기능이 저하되는 것을 확인할 수 있었다<표1>.
▲<표1> 카메라 모듈 고장 부위 및 고장 메커니즘과 고장 모드[자료=신뢰성종합기술지원센터, 제정자=한국산업기술시험원]
지인테크는 발주처에서 고온 환경에 적용 가능한 감시시스템 기술 개발을 의뢰받아, 선행기술을 바탕으로 고방열 특성을 갖는 ‘디지털 하우징 컨트롤 시스템’을 개발했다. 그리고 현장 테스트 베드 결과 기술 성과 분석에서는 60~100℃의 고온 환경에서 15일 동안 영상 모니터링 및 녹화를 통해 해상도 1920×1080P, 영상 처리속도 30프레임이라는 목표를 달성했다.
수요자 만족도 분석에서는 고온에서 작용하는 감시시스템을 통해 기업에서 안전관리 및 공정 필요성을 느꼈으며, 소형 크기에 만족했으나, 디자인 부분에서 보완을 요청받았다. 이에 세 가지 디자인을 제작해 보완을 마무리하고, 3건의 디자인 특허를 등록했다. 고온 환경에서 적용 가능한 ‘디지털 하우징 컨트롤 시스템’은 현재 센서 업체에 납품해 카메라가 아닌 다양한 분야에 적용되고 있다.
▲디지털 하우징 컨트롤 시스템의 현장 테스트 베드 결과[자료=지인테크]
TTA 인증받은 IR 뷸렛 카메라와 IR 스피드 돔 카메라
지인테크는 공공기관용 IP카메라 보안 성능품질 TTA Verified Ver. 1 인증과 GS(1등급)인증 웹씨알엠에스 v1.0을 획득했다. IR 뷸렛 카메라와 IR 스피드 돔 카메라는 얼굴, 안개, 방향, 출입, 디포커스, 오디오, 발생, 소멸 감지, 자동추적, 배회, 가상선 등의 지능형 영상분석기능을 탑재했고, 야간칼라영상구현, 저조도용 IR을 적용 했다.
IR 뷸렛 카메라(JN-2MNB2812R-TTA)는 촬상소자 1/2.8에 2M CMOS 센서를 탑재했다. 렌즈는 4.3배 전동 가변 줌 렌즈이며 최저조도 0.015룩스에 야간가시거리는 50M이다. IR 스피드 돔 카메라(JN-2MNP37RHTTA)는 촬상소자 1/1.9에 2M CMOS 센서를 탑재했다. 렌즈는 37배 전동 가변 줌 렌즈이며 최저조도 0.015룩스에 야간가시거리는 350M이다.
지인테크의 제품은 경기도 안산시, 수원시, 파주시, 김포시 및 인천광역시, 울산광역시, 충북도로관리사업소 등의 공공기관에 납품했다.
적응형 영상감시 시스템으로 하반기 공략
지인테크는 2020년 하반기 ‘적응형 영상감시 시스템’ 출시를 앞두고 있다. 제품은 크게 관제정보처리장치, 관제권역 실시간 감시 장치, 상황별 등급 경고 수행 장치로 구성돼 있다. 적응형 영상감시 시스템은 기존의 사용자가 직접 상주하면서 단순 모니터링 하는 육안관제에서 벗어나, 범죄 유발 의심 지역을 시간 및 환경에 변화에 대응해 적응형으로 관제함으로써 효율적으로 해당 지역에서 발생할 수 있는 범죄를 경고하고 대응하는 제품이다. 조금 더 쉽게 표현하자면 카메라가 촬영하는 권역별 공공정보와 야간환경정보를 결합해 범죄 유발지역에서 상황별 경고가 가능한 제품이다. 지인테크는 적응형 영상감시 시스템의 우수조달 등록을 통해 더욱 활발하게 공공시장 공략에 나설 계획이다.
[인공지능 CCTV 및 영상분석 솔루션 분야 다크호스-2 : 벡터시스]
게임과 같은 3D 가상현실을 영상보안에서 구현
2017년 설립된 스타트업 기업 ‘벡터시스’는 몰입형 영상감시 시스템 개발에 필요한 가상현실 및 혼합현실 소프트웨어 플랫폼을 자체 기술로 개발했다. 대학 시절부터 3D 엔진 SW를 개발해 지리정보 시스템과 로봇 시뮬레이션, 게임과 의료 분야 등 다양한 영역의 3D 시각화 프로젝트를 경험한 강태훈 대표는 창업 이전에 이미 물리보안 업체에 가상현실 SW 플랫폼의 라이선스를 공급해 로열티 기반의 사업모델을 구축하기도 했다. 올해에는 SK텔레콤에서 주관하는 액셀러레이터 프로그램에 최종 선정되기도 했다. 지난해 시작된 SK텔레콤 액셀러레이터 프로그램은 창의적이고 혁신적인 파트너와의 협업을 통해 새로운 사업을 발굴하는 스타트업 육성 프로그램이다.
▲이 예에서 관찰 대상이 출현한 영상은 총 3개이며, 각 영상에 출현 시간이 표시됐다[사진 =벡터시스]
유능한 전 세계 인력과의 협업
벡터시스의 경쟁력은 가상현실 및 혼합현실 SW 기술의 가장 핵심 요소인 실시간 3D 그래픽 처리 기술을 자체 보유하고 있다는 점과 이미 공개된 딥러닝 기술을 활용하는 수준을 넘어 인공신경망모델 자체를 커스터마이즈하고 설계할 수 있는 기술을 보유하고 있다는 점이다.
벡터시스는 창업 당시부터 러시아의 뛰어난 인공지능 개발자와 협업을 통해 자사의 SW 플랫폼에 인공지능 기능을 접목함으로써 지능형 영상감시 및 분석 시스템을 개발해왔다. 그리고 필요에 따라 러시아뿐만 아니라 세계 곳곳의 전문가와 협업하며 시스템 개발에 힘쓰고 있다. 이러한 협업이 가능한 이유는 벡터시스는 코로나 사태 이전부터 러시아 현지 기술자 및 일부 국내 인력에 대해 원격근무를 하고 있으며, 이와 관련한 효율적인 보안 및 관리시스템을 구축하고 있기 때문이다.
최근에는 인공지능 관련 박사 학위 소지자를 영입해 파인 튜닝을 통해 객체 인식률을 대폭 향상한 딥러닝 기반의 영상인식 기술을 확보해 정보통신산업진흥원의 AI 솔루션 공급기업으로 등록되는 등 몰입형 자동추적시스템 관련 특허 출원과 함께 선례를 찾아보기 힘든 몰입형 & 지능형 영상감시 및 분석 시스템의 완성을 앞두고 있다.
가상현실 순찰 및 출입통제 시스템
기존의 영상감시시스템은 카메라 영상을 그리드 형태로 나열해서 보여주기 때문에 각 영상에 해당하는 실제 공간을 파악하기가 어렵고, 영상과 영상 간에 구조적인 연관성을 찾기가 어려웠다. 따라서 3D 가상공간에 건물을 시각화하고, 카메라에서 전송된 실시간 영상을 건물 벽면에 매핑함으로써 입체적인 관찰 시점을 제공하는 가상현실 SW 플랫폼을 개발해 라이선스를 공급했다.
▲서로 다른 시간에 출연한 3명의 객체를 하나의 영상으로 합성한 비디오 시놉시스 화면이다[사진=벡터시스]
가상현실 SW 플랫폼을 사용한 가상 순찰시스템은 관리자가 건물 내부를 들여다보듯이 순찰 기능을 수행할 수 있으며, 임의 지점을 연결해 자동으로 시점이 순환되도록 설정할 수도 있고, 현재 화면이 건물의 몇 층에 어디에 있는지 평면도로 표출이 가능하다. 또, 가상현실 SW 플랫폼에 지문인식시스템을 연동시킨 것이 가상현실 출입통제 시스템이며, 여기서는 가상공간에서 출입문의 위치를 입체적으로 확인하면서 열기나 닫기, 잠금 기능을 실행할 수 있다. 가상현실 순찰 및 출입통제 시스템은 관공서, 군부대, 교육기관 등 150개의 사이트에 공급·사용됐다.
몰입형 & 지능형 영상감시 분석 시스템
‘몰입형 & 지능형 영상감시 분석 시스템’은 ‘가상현실 순찰 및 출입통제 시스템’의 문제점을 보완하고 혼합현실 및 딥러닝 영상인식 기술을 접목한 진보된 감시시스템이다. 혼합 현실(MR : Mixed Reality)은 현실을 기반으로 가상 정보를 부가하는 증강 현실(AR : Augmented Reality)과 가상 환경에 현실 정보를 부가하는 증강 가상(AV: Augmented Virtuality)의 의미를 포함한다. 즉, 현실과 가상이 자연스럽게 연결된 스마트 환경 제공으로 사용자는 풍부한 체험을 할 수 있다. 예로, 사용자의 손바닥에 놓인 가상의 애완동물과 교감한다거나 현실의 방 안에 가상의 게임 환경을 구축해 게임을 할 수 있다. 또한, 집안의 가구를 가상으로 재배치해 본다거나 원격에 있는 사람들이 함께 모여 함께 작업하는 듯한 환경을 구축할 수 있다.
▲자동추적시스템 작동 및 화면 예시[사진=벡터시스]
벡터시스는 지난 5년간 가상현실 SW 플랫폼을 영상감시 및 출입통제시스템 개발에 적용한 결과, 건물의 공간 파악을 용이하게 하는 큰 장점이 있음에도 불구하고 다음과 같은 두 가지 문제점을 현장에서 확인했다.
첫 번째, 관리자가 일일이 관찰 시점을 조정해야 하므로 침입자 출현과 같은 급박한 상황에서 시점을 조정하는 작업이 오히려 방해될 수 있다는 것이었다. 이러한 문제 해결을 위해 화재나 침입자 발생 시 자동으로 관찰 시점을 해당 위치로 이동시킨다면 훨씬 활용도가 높은 시스템이 될 것이라는 제안이 있었다.
두 번째, 카메라 영상을 건물 벽면에 매핑함으로 인해서 이동하는 객체 출현 시 영상이 그림자처럼 늘어나며 왜곡되는 한계가 있었다. 이 문제를 해결하기 위해 객체 인식을 통해 움직이는 객체를 영상에서 분리해 가상공간의 건물에 합성시키는 혼합현실 기술의 접목이 필요하게 됐다. 그리고, 한 대학의 상황실과 인터뷰 결과, 캠퍼스 내 사건 발생 시 침입자가 어디로 들어와서 어디로 빠져나갔는지 그 이동 경로를 파악해 경찰에 제공해야 하는데, 그 작업에만 6시간 이상이 소요된 다는 사실을 알게 됐다. 이에 영상에서 특정 인물을 선택할 경우, 해당 객체가 이동한 경로를 자동으로 추적해서 경로를 표시해준다면 정말 획기적인 시스템이 되리라 생각했다.
벡터시스는 위와 같은 현장의 요구사항을 반영해 침입자의 이동 경로를 자동으로 추적하고 입체적으로 시각화하는 몰입형 자동추적시스템을 개발하게 됐다. 이 시스템은 녹화 영상뿐만 아니라 카메라 영상에서도 지정된 침입자를 실시간으로 추적함으로써, 자동으로 영상을 전환하고 그 이동 경로를 입체적으로 표시하도록 개발되고 있다. 또한, 이미 확보된 객체인식 기술을 활용해 지정된 시간동안 출현한 객체들을 짧은 영상으로 합성하고 보여줌으로써 녹화영상 재생시간을 단축하는 비디오 시놉시스 기능 개발도 9월 중 상용화될 것으로 보인다.
[엄호식 기자(eomhs@boannews.com)]
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