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네트워크 카메라 탄생 20년…그 진화의 끝은?
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네트워크 카메라 탄생 20년…그 진화의 끝은?
  • 신동훈 기자
  • 승인 2016.03.08 14:08
  • 댓글 0
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교통·도시 방범·매장 등 전방위 산업군에서 활용중인 네트워크 비디오 시스템
▲ (자료 : 비보텍)

인터넷이 발전하고 정보통신이 점점 발전함에 따라 CCTV도 기존의 폐쇄회로 기기에서 벗어나 네트워크 카메라로 변모중이다. 디지털 시대로 나아가고 있는 현재, 기존에 있던 아날로그는 디지털 방식으로 전환되고 있다. 새로운 CCTV 시스템들 역시 아날로그가 아닌 디지털 방식의 카메라, 디지털 레코더, 디지털 디스플레이 장치로 구축중이다.

현재 CCTV는 대부분 네트워크화됐다. 원격 관제와 통제의 용이성, 네트워크 기반의 유지보수를 통한 비용절감 등 다양한 이점 덕분이다. 네트워크 시스템은 인코딩, 전송, 모니터링과 영상 저장에 디지털과 IP기술을 사용하고 있다.

네트워크 카메라가 만들어진지 20년의 세월이 흘렀다. 눈부신 발전을 기록한 네트워크 카메라는 다양한 비디오 기술들로 활용되며 지금도 진일보하고 있다. 네트워크 카메라의 현주소와 네트워크 비디오 솔루션, 네트워크 구축, 지속적으로 이슈가 되고 있는 해킹 등에 대해 진단해본다. 

▲ 고정형, 고정형 돔, PTZ, 열상 등 다양한 네트워크 카메라(자료: 엑시스)

네트워크 카메라의 출현

네트워크 카메라는 1996년 엑시스에 의해 처음 만들어졌다. 초기 네트워크 카메라는 전문가급 아날로그 카메라 수준에 미치지 못해 랜이나 인터넷상에서 물체나 상황 등을 확인하기 위한 웹 카메라 정도로만 사용됐다.

하지만 곧 네트워크 카메라는 눈부신 성장을 기록했다. 혁신적이고 사용하기 간편한 제품이 빠르게 도입됨에 되고 소비자와 시장에 대한 요구도 점점 증대돼 아날로그 기술로부터 네트워크 비디오 기술로 시장 추세가 완전히 바뀌고 말았다. IHS에 따르면, 세계영상감시시장의 전체 카메라 중 39.1%가 네트워크 카메라이며, 매출 70%가 네트워크 카메라인 것으로 나타났다.

네트워크 카메라는 인터넷 프로토콜을 이용하기 때문에 IP 카메라라고도 불린다. 카메라 모듈로부터 받은 아날로그 신호를 디코더를 통해 디지털로 바꾸고 압축 칩에서 압축을 거쳐 네트워크로 전송, 실시간으로 모니터링 할 수 있는 네트워크 서버 소프트웨어가 구축돼 있는 감시카메라를 의미한다.

▲ 네트워크 카메라 시스템 구조(자료: 킨트로닉)

네트워크 카메라는 랜(LAN) 또는 인터넷 같은 IP 네트워크를 통해 비디오·오디오를 전송하기 위해 주로 사용된다. 네트워크 카메라를 사용하면 예정된 시간 혹은 실시간, 요청시, 이벤트 등 트리거될 때 실시간 보기 및 녹화가 가능하다. 로컬 또는 원격에서 영상을 저장할 수 있으며 IP 네트워크에 액세스할 수 있는 곳이면 어디든지 승인하에 영상에 접속할 수 있다.

오늘날에는 형태와 용도, 감광도, 해상도 및 환경적 측면에서 다양한 요구를 충족하는 광범위한 네트워크 카메라들이 출시되고 있다.

이러한 장점을 가진 네트워크 카메라가 발전하고 빠르게 도입됨에 따라 언제라도 네트워크를 통해 어디서나 실시간으로 영상을 확인, 감시할 수 있는 네트워크 비디오 기술은 다양한 산업군에 적합한 기술로 발전하고 진화하고 있다.

다양한 산업군에 활용중인 네트워크 비디오 시스템

네트워크 설치가 쉽다는 것은 네트워크 카메라, 즉 CCTV가 가진 가장 큰 장점 중 하나이다. 랜 케이블로 디지털 비디오 저장 장치, 네트워크 기능을 갖춘 카메라, 또는 전용 비디오 캡처 카드가 들어 있는 컴퓨터와 단순히 연결하기만 하면 된다. 일부 CCTV 시스템은 단순한 네트워크 설정만으로도 빠른 시간에 구축할 수 있다.

완전한 네트워크 영상 감시 시스템은 기존 아날로그 영상 감시 시스템에서 볼 수 없었던 많은 장점과 고급 기능들을 제공한다. 위에도 언급한 원격 접근성은 물론 높은 이미지 품질, 용이한 통합 가능성과 보다 향상된 확장성, 유연성, 비율 효율성, 이벤트 관리와 지능형 비디오 기능 등 다양한 장점과 기능들을 활용 가능하다.

▲ 이벤트 관리와 지능형 비디오를 사용하면, 이벤트를 감지하기 위해 입력 정보를 분석해 감시 시스템을 항상 경계 상태로 유지할 수 있다. 일단 이벤트가 감지되면 시스템은 자동으로 비디오 녹화나 경고 전송 등의 조치로 대응할 수 있다. (자료: 엑시스)

이처럼 다양한 이점 덕분에 거의 모든 응용 분야에서 사용 가능하다. 대부분의 용도는 사람, 장소, 재산, 사업체에 대한 보안 감시나 원격 모니터링과 관련돼 있는데 지능형 비디오 애플리케이션의 수가 증가함에 따라 비즈니스 효율성을 개선하기 위해 네트워크 비디오가 사용되는 경우도 늘어나고 있다.

대부분의 용도는 사람과 장소, 재산, 사업체에 대한 보안 감시나 원격 모니터링과 관련돼 있는데 네트워크 카메라와 함께 사용가능한 지능형 비디오 애플리케이션이 증가함에 따라 비즈니스 효율성 개선을 위해 네트워크 비디오 사용 사례도 점점 늘어나는 중이다.

대표적으로 핵심 산업군에서 응용되고 있는 네트워크 비디오 시스템을 간략히 살펴본다.

매장 = 매장에서는 기본적인 감시 기능은 기본이고 도난을 줄이고 직원 보안 향상과 더불어 매장 관리를 최적화하는데 도움을 준다. 매장 EAS(전자식 상품 도난 방지) 시스템이나 POS (판매시점 정보관리)시스템과 통합해 절도 관련 행위에 대한 화면과 녹화 기록을 제공한다.

네트워크 비디오를 지능형 비디오 애플리케이션과 연동하면 다양한 이점을 얻을 수 있다. 피플 카운팅으로 손님 수를 파악해 계산대가 가장 바쁠 시간이 언제인지를 파악해 인력 계획을 짤 수 있고 가장 인기있는 구역과 제품을 파악하거나, 손님 연령대와 구매 행태를 파악해 소비자 활동 및 구매 행위에 대한 기록을 얻어 매장 배치를 바꾸거나 디스플레이를 최적화해 비즈니스 솔루션으로도 활용 가능하다.

▲ 영상 감시와 통합된 POS 시스템의 예. 이 스크린샷에는 해당 이벤트에 대한 동영상 클립과 영수증이 표시된다. (자료: 마일스톤 시스템즈)

교통 = 모든 종류의 교통 수단에서 승객, 직원 및 자산을 보호하는데 도움을 준다. 우리가 타고 다니는 지하철, 버스 등 모든 대중교통에 CCTV가 달린 사실을 보면 쉽게 알 수 있다. 이러한 카메라를 관제센터와 연결해 사건 발생시 실시간으로 확인해 신속하게 적절한 조치를 결정할 수 있다.

공항에서는 주차, 소매 매장, 체크인, 기내식 서비스 및 보안 제어와 같은 광범위한 서비스 효율성을 높일 수 있고 항만 및 물류센터에서는 외곽 경계 침입 방지 기능으로 보안 직원에게 자동으로 알릴 수 있다. 밀입국 사례, 폭탄 협박 테러 등 최근 보안 시스템에 허점을 드러낸 인천공항에서도 적절한 네트워크 비디오 솔루션이 구축되고 관제요원들이 신속히 대처했다면 이는 미연에 방지할 수 있는 일이었다.

은행 = 이미 CCTV를 통해 보안 본연의 기능을 충실히 하고 있는 은행은 네트워크 비디오 시스템으로 중앙의 한 장소에서 본점과 지점, ATM을 효율적으로 모니터링 가능하다. ATM 경우 예전 이슈가 됐었던 신용 카드 복제 등의 ATM 보안 취약 문제도 자동으로 경고를 전송하는 등 지능형 시스템을 탑재할 수 있다.

도시 방범 = CCTV는 예전부터 범죄 예방과 감시용으로 사용돼 왔다. 이제는 무선 네트워크로 도시 전역에 네트워크 비디오를 효과적인 배치는 물론 원격으로 카메라를 조정하고 화재, 사고 같은 트리거를 확인하는 등 다양한 기능을 비롯해 설치비용을 크게 줄일 수도 있다.

▲ 도시 방범 구성 시스템 (자료: 한화테크윈)

교육 = 어린이집에서부터 대학에 이르기까지 기물 파손 행위 방지는 물론 폭력 행위 등 직원과 학생의 안전을 지키는데 도움을 줄 수 있다. 또 네트워크 카메라를 통해 원격 강의와 자동 알람 생성 기능으로 교육 시간 외 발자국 소리 등 움직임이 감지될 경우 실시간 이미지를 보안 요원에 전송 신속히 대응할 수 있다.

공공 기관 = 법원, 군대, 박물관, 도서관, 교도소 등 여러 공공 건물에서 보안을 유지하기 위한 효율적인 수단으로 사용 가능하다. 건물 출입구와 벽 등에 설치된 카메라의 24시간 녹화로 수상한 자가 침입하지는 않는지 파악 가능하고 기물 파손 방지는 물론 직원 및 방문자의 보안을 강화하는데도 쓰인다.

산업체 = 건물과 외곽을 보호하는 효율적 도구에서 한발 더 나아가 제조 라인, 공정 및 물류 시스템의 효율성을 모니터링하고 개선하기 위해서도 사용할 수 있다. 위험 지역, 청정 지역 등에서 원격 모니터링을 시행하면 문제 해결 및 대응 시간 단축이 가능하다. 여러 개의 생산 공장이 있는 산업체의 경우 네트워크 비디오를 활용하면 기술 지원 문제를 원격으로 가능해 필요한 출장 수를 현저하게 줄일 수 있다.

향후 네트워크 비디오 시스템은 얻은 정보를 분석해 효율적으로 비즈니스를 운영하고 보안을 강화하며 비용을 줄일 수 있도록 지원하는 방향으로 기술이 발전할 것으로 엑시스측은 예상하고 있다. 수동적으로 관찰하고 사후 대처에 주로 활용되던 영상 감시 시스템이 영상 및 음성 분석 기술의 발전으로 인해 지능형 인지, 상황 인식 및 분석이 가능한 능동적 시스템으로 변화될 것으로 보인다.

CCTV 시스템 대규모·중소규모별 구축은?

CCTV 시스템은 대부분의 경우 다른 네트워크와 분리되는 것을 선호한다. 보안상 이유도 있지만 네트워크 트래픽이 주 이유인데, 비디오 스트리밍은 다른 네트워크에서 사용하는 패킷들보다 더 많은 성능이 요구되기 때문이다.

대규모 CCTV 네트워크는 채널당 100Mbps 포트를 사용하는 스위치에 연결되고 이런 스위치들은 기가비트 이더넷으로 서로 연결된다. 카지노나 백화점 같은 대규모 CCTV 시스템 구축이 필요한 곳은 IP 카메라와 네트워크 스위치 사이는 UTP 케이블을 사용하고 메인 스위치들은 광 케이블로 연결된다. 광 케이블을 사용하는 것은 기가비트의 대역폭 보장뿐만 아니라 100m보다 더 긴 전송 구간에 사용될 수 있는 전송 방식이 필요하기 때문이다.

운용자가 많거나 모니터가 많은 경우 멀티캐스팅을 고려해야 한다. 멀티캐스팅은 필요한 비디오 대역폭을 최소화하는 조건으로 사용하는데 적합한 방식으로, 개별적인 스트리밍 대신에 카메라에서 하나의 멀티캐스팅 스트림만 제공하고 특정 카메라를 관찰하려는 모든 운용자에 의해 접속되도록 하는 것이다.

CCTV 시스템이 소규모라면 이런 기능을 사용할 필요가 없을 수 있으나, 작은 시스템이라도 일반 유니캐스팅 스트림을 보내는 특정한 카메라에 많은 운용자들이 접속해야 한다면 멀티캐스팅 방식을 사용하는 것도 고려해 봐야 한다.

▲ 광섬유 케이블을 사용하면 장거리 연결이 가능하다. 광섬유는 일반적으로 네트워크 백본에 사용된다.

중소규모 CCTV 구축 사업에서 사용자들은 100Mbps 패스트 이더넷보다 빠른 속도를 요구하진 않겠지만, 구리 케이블과 광섬유 사이의 비용 차이는 점점 줄어들어 가격적인 면에서 부담이 적어지면서 시스템 규모에 상관없이 광섬유로 네트워크를 구축하는 것이 설득력 있는 선택사항이 됐다

이외에 낙뢰 유도를 포함한 모든 전자기 간섭에 대한 내장을 갖고 있어 물속에 놓아 둘 수도 있고 구리 전선보다 온도 변화에 덜 취약하다는 장점으로 광섬유 케이블을 사용하는 것이 최상의 선택이 되고 있다.

무선 랜 표준 기술이 발전함에 따라, CCTV에서는 널리 사용되진 않지만, 케이블 배선이 불가능한 경우 무선 방식으로 카메라를 설치하는 프로젝트도 많이 사용하는 사례가 늘고 있다.

특히 무선 메쉬망을 사용하는 무선 IP CCTV 시스템이 많이 나와 있다. 이 솔루션은 도심 지역에서 유선 배선이 어렵거나 비용이 많이 드는 경우 또는 유선 배선이 불가능한 경우에 쉽게 사용할 수 있는 방식이다.

또한 CCTV IP 네트워크는 DHCP 서버를 사용해서 자동으로 IP를 설정하는 것보다 고정 IP 주소를 설정하는 것을 더 선호한다. 카메라를 불러올 때 응답 속도 향상은 물론 VMS(비디오 관리 소프트웨어)를 프로그래밍하고 설계하는 데도 도움이 된다.

네트워크 카메라 해킹 문제, 항상 염두해둬야…

CCTV에서는 주로 비디오 이미지로 많이 사용되지만 오디오, 알람, 시스템 작동 중에 기록된 각종 데이터 등과 같은 다른 세부 사항들도 연결될 수 있다. 네트워크의 원리는 모두 동일하다. 적절한 보안 수준과 올바른 암호를 알고 있다면 모두 CCTV에 접속할 수 있고 영상을 복제할 수 있으며, 네트워크에 연결된 디스플레이에 표출시킬 수도 있다.

이는 네트워크 카메라의 장점이자 단점이 될 수 있다. 원격으로 모니터링할 수도 있고 시스템 제어도 가능하기 때문이다. 네트워크 카메라는 해킹에 매우 취약하다. 특히 비밀번호를 설정하지 않거나 초기 출하 상태의 비밀번호를 그대로 사용할 경우 무방비로 뚫리는 것이나 다를 바 없다.

▲ CCTV는 해킹에 매우 취약하다. 네트워크 카메라를 사용한다면 꼭 보안 프로그램을 사용해야 한다.

대부분의 CCTV 관제시스템은 인터넷망으로 연결돼 있어 CCTV 네트워크를 관리하는 사이트를 해킹만 하면 CCTV 촬영 영상을 훔쳐보는 건 해커들에게 그리 어려운 일이 아니다.

CCTV(Closed Circuit TeleVision)는 본래 말 뜻대로 폐쇄회로 카메라이다. 인터넷이 생기기 전 네트워크 연결이란 걸 생각하지 않고 만든 것이다. 그렇기 때문에 초기엔 보안에 대한 이슈 사항이 없어 보안 전문가가 따로 있지 않았다. 이러한 보안에 대한 이슈가 선결되지 않은 상태에서 IP 카메라가 시장에서 대두되며 풀리자 문제점이 도출되는 것이다.

지난해에는 중국산 CCTV 백도어 해킹 문제로 이슈가 된 적 있다. 해킹을 통해 사용자 몰래 CCTV 영상을 훔쳐보거나 CCTV를 마음대로 통제할 수 있게 되는 큰 문제점이 있었다. 네트워크 카메라를 사용할 때는 꼭 보안 프로그램을 사용해야 한다는 점을 유념해야 한다.

한국과학기술원이 내놓은 ‘개인정보보호를 위한 CCTV설치·운영지침’에 따르면, CCTV를 설치하고자 할 때 설치책임관은 관리적·기술적 보안대책을 강구해야 한다고 돼 있다.

▲비인가자의 임의조작이 불가능하도록 CCTV와 중계서버 등을 보호하는 장치 ▲비인가자의 접근이 불가능하도록 화상정보 저장매체를 안전하게 보관하는 장치 ▲전송회선의 매설 및 보호도관 설치 ▲CCTV, DVR 등의 관리상태 수시 점검 ▲인터넷망을 통한 비인가자의 화상정보 접근 등에 따른 침해·유출을 예방하기 위한 접근통제대책 등을 구축해야 한다.

박세환 한국과학기술정보연구원은 ‘IP카메라 기반 CCTV 영상정보 해킹 이슈’ 보고서를 통해 “IP카메라 기반의 CCTV 관제시스템의 영상정보 해킹, 바이러스 및 DDoS 등의 보안공격에 효과적으로 대비하기 위해서는 무엇보다도 실제적인 공격 근원지의 정확한 역추적 기술이 필요하다”며 “지금까지의 역추적기술이 안고 있는 제약조건을 극복하고 차세대 CCTV 관제시스템에 적용할 수 있는 기술개발이 절실하다”고 강조했다.

결 언

네트워크 기술은 우리 시대 가장 중요한 기술 중 한 가지로 자리매김했다. 정보의 양이 점점 방대해짐에 따라 정보를 정확하게 이해하고 관리하지 않으면 우리가 원하는 정보를 제대로 확보하기가 쉽지 않다. 또한 정보가 기하급수적으로 증가했기 때문에 방대한 정보량을 체계적으로 관리하는 대안으로 네트워크 기술이 필수적으로 사용되고 있다.

CCTV 업계에서도 네트워크 기술은 특별히 관심을 가져야 하는 범주이다. 특히 고해상도 네트워크 카메라가 많아지고 4K를 넘어 8K UHD로 발전됨에 따라, 네트워크 트래픽과 스토리지 용량이 폭증하고 있다. 또한 CCTV는 매일 방대한 양의 정보를 녹화하기 때문에 네트워크 이런 정보에 대해 확실하고 신속하며 효율적인 이용이 매우 중요하다.

박세환 한국과학기술정보연구원은 “IP 카메라는 필요한 용도, 구축규모, 운영방안, 예산규모에 따른 장비 및 시스템 구축이 필요한 점을 염두해야 하며 네트워크 카메라의 경우 영상 하나 하나가 데이터이기에 트래픽이 많아져 전송속도가 느려지는 문제점도 해결할 수 있어야 한다”고 당부했다.

앞으로 CCTV 네트워크 기술은 이러한 트래픽 문제 해결을 위한 다양한 솔루션이 나올 것으로 예상된다. 네트워크 효율성 향상을 위한 H.265같은 고효율 압축 비디오 코딩 방식과 고화질 영상의 대역폭 점유율을 줄이는 엑시스의 집스트림 기술이 그 예이다.

고해상도 영상으로 CCTV 본연의 보안 기능에 충실하는 한편, VMS 기술로 다양한 산업군에서 활용되고 있는 네트워크 카메라가 모든 기기가 연결되는 IOT시대에서도 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.



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