AI 적용한 CCTV, 이상 상황 감지부터 신고까지 ‘척척’

시각·언어 AI 기술 적용… 행동인식률 94.6%
관제 인력 1인당 CCTV 271.8대
‘CCTV 무용론’ 해소에 기여한다

왼쪽부터 김형민 과학기술연합대학원대학교(UST) 박사과정생, 전호범 UST 박사과정생, 김도형 UST 교수. /과학기술연합대학원대학교

시각 인공지능(AI)이 적용돼 이상행동을 정확하게 감지하고 신고까지 할 수 있는 지능형 폐쇄회로(CC)TV 기술이 개발됐다.

과학기술연합대학원대학교(UST)는 한국전자통신연구원(ETRI) 스쿨에 재학 중인 김형민, 전호범 박사과정생이 다수의 이상 상황을 복합적으로 검출하고 판단할 수 있는 프레임워크 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 프레임워크는 소프트웨어의 기능을 실현하는 설계를 의미한다.

연구팀은 시각 AI와 언어 AI를 결합해 컴퓨터가 정보를 스스로 조합하는 ‘제로샷 학습(Zero-shot Learning)’ 기법을 적용했다. 이 기법은 언어 정보로 이미지를 분류하는 기술로, 기계는 텍스트를 바탕으로 이미지를 생성할 수 있도록 학습한다. 연구팀은 제로샷 학습 기법을 이용해 추론 과정에서 탐지 상황을 설정해 현장에서 벌어지는 일을 감지하도록 설정했다.

개발된 CCTV 기술은 한국인터넷진흥원(KISA)의 CCTV 인증 영역인 배회·침입·쓰러짐·싸움·유기·방화·마케팅 일곱 가지 부문을 모두 인지할 수 있다. 3차원 시각 성능 기준인 싱가포르 난양공대(NTU)의 ‘RGB+D’ 성능평가에서도 행동인식률이 94.6%에 달했다. 기존에 개발된 지능형 CCTV들은 대부분 단일 상황에 최적화돼 인식했는데, 이번 기술 개발로 서로 다른 상황을 통합적으로 감지할 수 있게 됐다.

연구팀이 개발한 CCTV 기술은 사물인터넷(IoT)과도 접목할 수 있다. 최근 증가하는 무인점포 난동이나 노인 쓰러짐, 반려동물 유기와 같은 이상 상황을 즉시 CCTV 관제 인력에게 알릴 수 있다. 특히 방화 상황은 화재 장면이나 사람의 방화 행동까지 탐지할 수 있어 대형 화재 예방에 도움이 될 것으로 보인다. 특정 공간 내 인구 과밀도 측정 가능해 안전사고나 소비자 행동분석에 활용할 수 있다.

성능이 향상된 지능형 CCTV 개발로 ‘관제 인력난’ 해소가 가능해질 전망이다. 행정안전부에 따르면 한국 공공기관의 CCTV 설치 대수는 2019년 기준 114만대로, 관제 인력 1인당 관리하는 CCTV는 271.8대에 달한다. 인력에 의존하는 관제 여건으로는 사건·사고 대응이 늦다는 문제에 ‘CCTV 무용론’까지 제기됐다.

연구팀은 AI를 접목한 CCTV 기술 개발로 사건·사고 예방 역량을 높일 수 있을 것으로 봤다. 또 전 세계 영상감시 시장이 2020년 기준 53조원에 달하는 점을 고려할 때, 경제적 가치도 창출할 수 있을 것으로 기대했다. 해당 기술은 연구소기업 기술출자 1건, 기술이전 1건, 국내외 특허 출원을 심사받고 있다.

지도교수인 김도형 UST 교수는 “이번 기술 개발은 학생들이 석사과정 동안의 노력으로 이뤄낸 성과”라며 “세계적 수준의 최첨단 지능형 CCTV 상용화를 위해 학생들과 함께 노력할 것”이라고 밝혔다.

[참고 자료]

IEEE, DOI: 10.1109/ICTC55196.2022.9952688

IEEE, DOI: 10.1109/ICTC55196.2022.9952393

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