지능형 CCTV 시스템 기술 및 시장 동향
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지능형 CCTV 시스템 기술 및 시장 동향
  • 이수진
  • 승인 2013.01.03 00:00
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정보통신 분야의 공학박사 학위 소지자로서 ICT+융복합 분야의 사업분석과 중소기업 컨설팅 업무를 하고 있으며 앞으로 약 7회간 '국내외 CCTV 및 비디오 처리 등 관련된 사업동향'의 원고를 연재 할 계획이다.
그 중 2회차인 이번달은 지능형 CCTV 시스템 기술 및 시장동향에 대해 알아보고자 한다.


 
한국과학기술정보연구원 전문연구위원 박세환


Ⅰ. 개요
2011년 말 현재 전국의 약 40여 지자체가 CCTV 통합관제센터 구축이 완료되어 운영을 시작하였다. 아울러 2012년 말까지 기존 CCTV 통합관제센터에 지능형 통합관제 기능1)을 도입하는 시범사업을 통해 관제요원의 피로도로 인한 감시 한계를 극복하고, 사전 감시를 통한 예방차원의 통합관제센터 구축사업을 수행중이다. 이는 주거 안정 및 삶의 질 향상을 위한 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다[1][2][3].
- 실종아동 찾기: 기존의 사후 추적 기능에서 전국 CCTV를 통한 실시간 찾기 기능으로 개선효과가 기대된다.
- 현장범 검거: 현장추적이 사실상 불가한 상황에서 발생 즉시 추적이 가능한 개선효과가 기대된다.
- 수배차량 추적: 도주예상 지역 내 수많은 CCTV별 추적에서 전국의 CCTV를 동시에 추적할 수 있는 개선효과가 기대된다.
- 증거자료 확보: 3일에서 최대 1개월 이상 소요되는 시간을 전국의 CCTV를 동시에 확인함으로써 1일 이내로 단축할 수 있는 개선효과가 기대된다.
- 주정차 단속 및 재난재해 감시 등: 3.7%의 CCTV만을 단속 가능한 기존의 단속률을 전국의 CCTV를 동시에 단속·감시함으로써 감시효과를 극대화할 수 있는 개선효과가 기대된다.
아울러 교통신호 제어 및 교통정보 수집 등 지능형 교통시스템(ITS: Intelligent Transport/Traffic System)과 USN (Ubiquitous/Wireless Sensor Networks) 기반 트래픽 감시 및 검지(TSD: Traffic Surveillance & Detection) 시스템 등에 응용할 수 있는 기반을 제공하고 있다[4].
최근에는 저전력 MCU(Micro Control Unit), RF(Radio Frequency) 칩 및 배터리 등 지능형 하드웨어를 탑재한 초소형 지자기 센서노드를 통해 사람이나 차량의 주요 이동정보를 수집하는 시스템으로 발전하고 있다. 이는 기존의 CCTV 기반 모니터링 시스템 대비 매우 혁신적인 기술경쟁력을 갖는 것으로 평가받고 있다. 이러한 지능형 통합관제 기능을 실행하기 위해서는 다음과 같은 시청각 인지기능 기반의 센서융합 기술이 필요하다.
- 실시간 보행자 및 차량 검출·추적 기술
- 차량번호판의 자동화 인식 기술
- 음영지역 최소화를 위한 모바일 기반 자동 스케쥴링 기술
- 자율주행 및 원격수동제어 기술
- 영상정보의 안전한 저장 및 보안 기술 등

Ⅱ. 기술개발 동향
1. 개요
지능형 CCTV 통합관제 시스템은 다수의 카메라에서 입력되는 영상정보들이 DVR에 의해 디지털화되어 저장된다. 이 때문에 간편하게 대용량 영상정보를 무한 반복 재생하거나 검색 및 편집이 가능하다. 아울러 DVR에 네트워킹 기능을 추가하여 디지털 영상신호를 LAN(Local Area Networks) 및 WAN(Wide Area Networks)을 통해 전 세계 어느 곳이든 전송할 수도 있다[5].
CCTV 통합관제 시스템이 점차 지능화되면서 이제는 영상보안 시스템(Video surveillance system) 기술이 중요하게 대두되고 있다. 진보된 DVR의 주요 기능이 탑재된 지능형 IP카메라가 네트워크에 직접 연결되어 고효율로 압축된 디지털 영상정보를 지정된 서버에서 관리함으로써 보안이 강화된 서비스가 구현되고 있다. CCTV 통합관제 시스템은 VCR (Video Cassette Recorder)에 동축케이블로 아날로그 카메라를 연결했던 초기 기술에서 현재는 디지털화된 시스템으로 네트워크 카메라와 서버를 이용한 영상보안 시스템으로 발전하고 있다. 즉, VCR을 통한 아날로그 CCTV 시스템→DVR을 통한 아날로그 CCTV 시스템→Network DVR을 통한 아날로그 CCTV 시스템→Video Server를 사용한 Network System→IP 카메라를 사용한 Network System으로 진화를 거듭하고 있다. CCTV 통합관제 시스템의 진화양상을 [그림 1]에 나타낸다.

2. 국내 지능형 CCTV 영상분석 기술수준
국내 지능형 영상분석 관련 기업들은 CCTV와 DVR (Digital Video Recorder) 장비 분야에서 높은 수준의 기술력을 가지고 있다. 특히 DVR 장비 분야는 글로벌 기술력을 선도하고 있으나, 지능형 통합관제 시스템의 요구사항은 충족시키지 못하고 있는 실정이다[2].
- 지능형 영상감시 기술은 대부분 외산 기술을 도입하여 사용하고 있으며, 일부 기업만이 연구개발을 통해 자체 기술력을 확보하고 있다. 변화 감지, 위치 측정, 대상 추적 및 행위 분석 등 지능형 기능들은 구현하고 있으나, 각 지자체 등에서 설치·운영 중인 통합관제센터에 적용하기에는 성능이 다소 미흡한 상태이다.2)
- 관련 기술개발을 위해 한국표준과학연구원/한국전자통신연구원 등 정부출연연구소를 중심으로 서울대/포항공대 등 학계와 중소기업/대기업 등에서 지능형 영상분석 감시시스템에 대한 공동연구가 진행되고 있다.
3. 국내외 기술개발사례[2]
- 미국의 Dous Technologies는 'Praesidium'이라는 영상분석 시스템을 개발하였다. 이는 사용자의 목표물에 대해 감시환경 내에 설치된 모든 카메라를 통해 지속적으로 추적하여 해당 영상을 녹화하는 전형적인 Multi-Camera Hand-off 기능을 탑재하고 있다.
- 이스라엘의 IOimage3)에서는 Video Analytics를 개발하였다. 이는 영상에 Intrusion Detection, Baggage Detection, Object Removal Detection, Vehicle Detection 등 다양한 응용 탐지 기능을 제공하고 있다. 세계 각지에 17개의 연구센터를 운영하고 있다.
- 한국전자통신연구원은 '개인신변 안전보장을 위한 영상보안기술 개발' 과제를 수행하여 보안소프트웨어, 보안하드웨어 모듈, 보안 칩셋, 이기종 영상보안시스템 간 상호호환을 위한 표준 미들웨어 및 표준 API, 다중 영상보안시스템 연동 기반 광역 객체추적 소프트웨어, 법적 증거영상자료 생성 소프트웨어기술 등을 개발하였다.4)
- 서울대 인지지능 연구실은 움직임 영역 탐지, 객체추적, 행위 분석 및 카메라 흔들림 처리 등 지능형 영상감시에 필요한 요소 기술에 대한 연구를 수행하고 있다. 특히 객체 탐지 및 추적, 행위 분석, 이미지 전처리, 카메라 콘트롤, 카메라 이상 유무 확인 기능을 포함하는 'PILeye'라는 소프트웨어를 개발하였다.
- 삼성테크윈은 서울대 인지지능 연구실과 공동으로 영상감시 알고리즘 관련 공동연구를 통해 확률적 모델에 기반한 고정된 카메라에서 움직이는 사람을 검출해 내는 기술을 개발하였다. 이는 320×240 해상도의 영상에 대해 50fps(frame per sec) 이상의 빠른 연산속도로 움직이는 물체를 고속으로 검출할 수 있는 것으로 평가받고 있다.
- 삼성테크윈은 적외선 영상을 이용하여 어둠 속에서도 최대 100m 거리에 있는 피사체를 식별할 수 있는 기술을 개발하였다. 아울러 국내 일리시스/UDP테크놀로지 등 중소업체와 공동으로 지능형 영상분석 기술개발에 주력하고 있다.
- 일리시스는 삼성테크윈과 공동으로 이동체 감지/추적, 이벤트 감지, PTZ 제어 등의 지능형 영상분석 기술과 자동 초점 제어, 비디오 안정화, 영상화질 개선 등의 영상처리 기술 및 DSP(Digital Signal Processing) 기반 영상처리 모듈, 지능형 비디오 서버 등의 임베디드 지능형 영상 시스템을 개발하였다.
   - UDP테크놀로지는 삼성테크윈과 공동으로 DSP 기반 임베디드 지능형 영상 솔루션 개발에 집중하여 DSP 컴퓨팅 리소스의 30% 미만을 사용하는 경량화된 지능형 영상분석 기술을 개발하였다.

Ⅲ. 시장동향
1. 글로벌 지능형 영상분석 시장동향
글로벌 지능형 영상분석기기 관련 전체 시장규모는 2010년 2억 1,840만 달러, 2011년 2억 5,450만 달러에서 2012년에는 3억 1,790만 달러를 목표로 하고 있으며, 2010~2015년까지 연평균 30.93%의 고성장을 지속하여 2015년에는 5억 9,020만 달러의 대규모 시장이 형성될 것으로 예상된다.
교통관리 분야의 시장규모가 보안/안전 분야 및 비즈니스 분야에 비해 압도적으로 큰 규모를 나타내고 있다. 그러나 2010~2015년까지 연평균 성장률을 보면 교통관리 분야(14.5%)에 비해 보안/안전 분야(26.1%) 및 비즈니스 분야(52.2%)의 고성장을 예상할 수 있다. 이는 지능형 영상분석 시스템이 영상보안 분야 제품 및 서비스의 핵심 요소가 될 것임을 시사하고 있다[2][6]. 글로벌 지능형 영상분석기기 시장추이를 [표 1]에 나타낸다.

[표 1]글로벌 지능형 영상분석기기 시장추이     [단위 : 백만 달러]


2. 글로벌 영상저장장치 시장동향
영상저장장치는 AVR(Analog Video Recorder)에서 DVR(Digital Video Recorder)에 이어 유·무선 네트워크가 확산되면서 NVR(Network Video Recorder)로 발전하고 있다. 디지털 방식의 영상저장장치로 DVR은 가장 높은 비중을 차지하고 있으나, 성장률이 점차 둔화되면서 2010년을 정점으로 향후에는 NVR5)로 전환될 것으로 전망된다. NVR의 시장규모는 2005년 7,700만 달러에서 연평균 107.6%의 고성장을 지속하여 2010년에는 14억 3,100만 달러의 대규모 시장을 형성하였다[5][7]. 글로벌 영상저장장치 시장추이를 [표 2]에 나타낸다.


 

3. 글로벌 CCTV/IP 카메라 시장동향
글로벌 CCTV카메라 및 IP카메라의 시장규모를 보면 2006년 CCTV카메라는 43억 9,100만 달러에 비해 IP카메라는 2억 9,000만 달러에 불과하였다. 이후 LBS(Location Based Services) 기반의 위치검색 기능이 내장된 스마트폰 및 태블릿PC 등 스마트 미디어기기들이 급속히 대중화되기 시작한 2009년 IP카메라 시장이 24억 4,600만 달러로 급성장한데 이어 2010년에는 42억 1,500만 달러의 대규모 시장을 형성하였다. 이러한 IP카메라의 시장성장 추세는 당분간 계속될 것으로 예상된다. 아울러 2009년을 정점으로 CCTV카메라는 점차 하향추세를 나타내고 있다[5][8]. CCTV카메라 및 IP카메라를 비교한 시장추이를 [표 3]에 나타낸다.


특히 성장잠재력이 매우 큰 IP카메라의 경우 매년 38% 정도의 높은 성장률이 예상된다. 신규 설치하는 영상보안 시스템에서는 거의 IP카메라를 채택하고 있는데 이는 설치의 단순성으로 인해 설치비용 및 유지보수 비용의 절감, 광역 모니터링 서비스 등의 편리함에 기인하고 있는 것으로 판단된다.

4. 국내 CCTV 영상 관련 전후방 시장현황
국내 CCTV카메라 시장은 2008년 글로벌 경기침체로 잠시 주춤하다가 2009년 5억 8,000만 달러, 2010년 6억 3,200만 달러에서 2008~2011년 사이 연평균 8.2%의 성장을 지속하여 2011년에는 6억 8,000만 달러를 기록하면서 수출증가세를 이어가고 있다6)7)[9].
국내 지능형 영상분석 시장규모는 아직 시장이 개화되지 않고 잠재시장만 형성되어 있어 정확히 추정하기 어려우며, 국내 전체 영상분석기기 및 보안시장의 1~3% 정도를 점유할 것으로 추정된다. 국내 CCTV카메라 시장현황을 [표 4]에 나타낸다.



Ⅳ. 맺음말
지능형 CCTV 통합관제 시스템을 구현하는 데 있어 필수적으로 고려해야 할 사항은 초상권 또는 개인 프라이버시 침해로 대표되는 개인정보보호에 관한 것이다. 불특정 다수를 모니터링하고 영상 데이터를 저장하며, 위험상황 발생 시 사람을 추적하고 기존 데이터베이스와 비교·분석하는 등 매우 민감한 문제에 대해 사회적 합의를 통해 법적·제도적인 가이드라인을 마련할 필요가 있다.
2008년부터 CCTV를 설치하기 전에 지역주민의 의견을 수렴하고 CCTV가 설치되는 곳에 설치목적 및 촬영범위를 적은 안내판을 설치해야 하는 '공공기관의 개인정보보호에 관한 법률'이 시행되고 있다. 이로써 개인 프라이버시 및 인권 침해 등에 대한 논란이 다소 줄어들 수 있을 것으로 주목된다.
CCTV 통합관제 시스템은 촬영 및 영상정보의 저장도 중요하지만 촬영된 영상을 확인하는 방법도 매우 중요하다. 촬영된 영상을 DVR이나 NVR 등을 통해 직접 확인하는 방법과 아울러 사용자나 보안 관리자가 언제 어디서나 PC나 모바일기기 등을 통해 손쉽게 확인할 수 있는 방법도 확산되고 있다.
선진국에서는 대규모 수요가 예상되는 지능형 CCTV 통합관제 시스템 기술과 관련된 전·후방 시장의 성장 잠재력을 인식하고 2000년대 초반부터 연구개발에 주력하고 있다. 이에 국내에서도 국민생활 안전망 구축을 위해 산·학·연 공동연구를 통한 기반기술을 조기에 정착할 필요가 있다.

[참고문헌]
[1] 박세환, "주차장 차량감지 센서 및 모니터링 기술과 시장동향", 주간기술동향 1570호, 정보통신산업진흥원, 2012. 10. 31.
[2] 전범종, "국내외 지능형 CCTV 영상감시 산업동향", TTA Journal Vol.142, 한국정보통신기술협회, 2012. 7~8.
[3] 채희성, "레일 이동형 전 방향 카메라 기반 감시시스템", 융합기술(자동차,바이오,RFID 등), SMART & GREEN TECHNOLOGY INNOVATOR, 2011.
[4] 김도현, "U-TSD(USN기반 Traffic Surveillance & Detection) 시스템", 산학협력학회 창립기념 학술대회 발표자료, 2011. 12. 17.
[5] "영상보안 시스템의 시장·기술 보고서", 중소기업진흥공단, 2010. 10.
[6] The World Market for Video Content Analysis", IMS Research, 2011.
[7] "DVR 산업의 최근 동향과 시사점", 산은경제연구소, 2010. 3.
[8] "CCTV카메라 및 IP카메라 시장보고서", 시큐리티월드, 2010.
[9] "중기 수출 유망품목 시장동향 및 진출방안_CCTV", Global Market Report 12-041, 대한무역진흥공사, 2012. 8. 23.

 

주석)
1) 지능형(intelligent)이란 고정식 카메라 및 단일 센서를 이용하고 있는 기존의 CCTV 감시 시스템이 갖는 모니터링 성능 및 인식도 저하, 상시 음영지역 및 어두운 곳 모니터링 기능 불가, 관리자 피로도 증가, 유지보수 비용 증가 등 여러 문제점을 개선하여 실시간 사전 예방형 모니터링이 가능하도록 루프 센서(loop sensor), 열적외선 이미지 센서, RFID(Radio Frequency IDentification) 및 초음파 방식 등을 활용한 통합관제 시스템을 의미한다.
2) 날씨 및 일조량 등 무수히 많이 변화하는 실제 환경에서는 만족할 만한 성능이 나오지 않아 영상분석 엔진의 지속적인 개선이 필요하다.
3) IOimage는 Security surveillance system 관련 전문기업으로서 'Global security challenge for crowded scenes : 탐지 난이도에 따라 IQ 지수로 기술 난이도를 표시'에서 우승한 경력이 있는 영상분석 기술력을 보유하고 있다.
4) KT텔레캅이 보안 서비스를 제공하는 아파트에 설치되어 운용하고 있으나, 빛이 없는 야간에는 적용에 어려움이 있다.5) NVR은 DVR에 네트워킹 기능을 강화한 제품으로 DVR은 아날로그 카메라의 비디오 스트림을 녹화하는 반면, NVR은 디지털로 인코딩된 비디오 스트림을 녹화하는 데서 차이가 있다.

 



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