"화재 상황 10초 내에 감지"...시각 인공지능 개발한 대학원생

과학기술연합대학원대학교

폐쇄회로(CC)TV. 이상상황을 빠르게 감지할 수 있는 시각 인공지능 기술이 개발됐다. 게티이미지뱅크

화재가 발생했을 때 이상상황을 10초 이내 감지하고 관제센터에 알릴 수 있는 시각 인공지능 기술이 개발됐다. 폐쇄회로(CC)TV에 접목하면 적은 인원으로도 효율적으로 관제센터를 운영할 수 있을 것으로 보인다.

과학기술연합대학원대학교(UST)는 김형민·전호범 박사과정 연구원(한국전자통신연구원(ETRI) 스쿨 소속)이 다수의 이상상황을 복합적으로 검출·판단할 수 있는 통합 프레임워크 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

국내 공공기관 CCTV 설치 대수는 2019년 12월 기준 약 114만 대에 이르고 골목 구석구석까지 CCTV가 설치돼 있지만 관제센터 인력 부족으로 재난 예방 골든타임을 놓치는 일이 부지기수다. 행정안전부는 관제인력 1인당 최대 50대의 CCTV 관제를 적정 수준으로 설정했지만 실상은 271.88대로 기준을 훨씬 상회한다.

연구팀은 시각 인공지능과 언어 인공지능을 결합해 컴퓨터가 시스템 경험에 근거해 정보를 스스로 조합하고 결과를 유추하는 '제로샷 학습 기법'을 적용했다. 또 사물인터넷(IoT) 기술을 접목해 최근 증가하는 무인점포 내 난동, 독거노인 쓰러짐, 반려동물 유기 등 이상상황이 발생했을 때 관제인력에게 즉각 알림이 가도록 해 다양한 CCTV 환경에서 재난 예방, 보안시설 감시 등 일상 전 부분에서 활용할 수 있도록 했다.

예를 들어 방화 상황이 발생했을 때 기존 물체 기반의 화재 영역 탐지가 아닌 '연기'나 '불' 등의 화재 장면 및 '기름 뿌리기' '불 지피기' 등 사람의 방화행동을 동시에 탐지해 10초 이내에 이상행동을 감지하고 관제인력에게 알릴 수 있다.

연구팀이 개발한 기술은 한국인터넷진흥원(KISA)의 7가지 지능형 CCTV 인증 영역인 배회·침입·쓰러짐·싸움·유기·방화·마케팅 부문을 모두 통과했다. 세계 최대 3차원 시각 데이터세트인 싱가포르 난양공대의 'RGB+D 기준 성능평가'에서도 94.66%의 행동인식률을 도출하는 등 높은 이상행동 감지 정확도를 가진 것으로 확인됐다. 특히 안개, 눈, 야간 등 다양한 외부 환경에서 사람의 움직임과 이상행동을 정확히 감지할 수 있다.

지능형 CCTV는 사회 안전망 구축을 위한 7가지 상황 탐지에 이미 활용되고 있지만 그간 대부분 단일 이상상황에 대해서만 최적화돼 검출할 수 있었고 서로 다른 상황을 복합적으로 처리하지 못해 효용성이 떨어졌다. 이번 기술은 복합적으로 발생하는 이상상황을 컴퓨터가 능동적으로 감지해 관제인력에게 알려줄 수 있어 적은 인력으로 관제센터를 효율적으로 운영할 수 있을 것으로 보인다.

이번 연구의 지도교수인 김도형 ETRI 책임연구원은 "다른 연구원들의 참여 없이 오로지 학생들의 석사과정 동안의 노력으로 이뤄낸 성과로 의미가 더 크다"며 "세계적 수준의 최첨단 지능형 CCTV 상용화를 위해 학생들과 함께 지속 노력할 것"이라고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]