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영상보안 시장 ‘고공비행’…지능형 원천기술 개발 선점만이 답
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영상보안 시장 ‘고공비행’…지능형 원천기술 개발 선점만이 답
  • 신동훈 기자
  • 승인 2016.07.06 09:07
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방대해지는 영상 데이터, 전산업군서 활용 가능 필요성 점점 대두

- 지능형 영상 분석 통한 빠른 판단으로 신속대응↑ 대처능력↑

- 국내 연구기관 기술경쟁력 제고로 산업 활성화 목표 활발한 R&D 진행 

전산업군에서 지능형 CCTV를 활용한 다양한 영상보안 솔루션을 활용중이다. 단순히 감시와 보안을 넘어 비즈니스 창출이라는 새로운 가치를 선보이고 있는 현재, 전반적인 영상감시 시장 현황과 패러다임은 어떻게 흘러가고 있는지, 또 국내 연구기관들은 지능형 CCTV와 솔루션 분야에서 어떠한 R&D들을 진행하고 있는지 살펴본다.

올해 지능형 CCTV를 중심으로 영상분석기기 시장규모가 국내는 물론 전세계적으로 확대되고 있다.

글로벌 지능형 영상분석기기 관련 전체 시장규모의 예측자료에 따르면, 2010년 2억 1840달러에서 2015년에는 5억 9020만 달러를 목표로 하고 있으며 2010∼2015년까지 연평균 30.93%의 고성장이 지속될 것으로 예상하고 있다. 최근 지능형 CCTV에 대한 관심증가와 기술개발의 속도를 고려한다면 2016년에는 약 9억 달러(약 1조원)이상의 시장이 형성될 것으로 기대된다.

이처럼 지능형 영상감시 기능의 필요성은 기술이 발전하면서 더욱 증가하고 있다. 방범과 교통, 건물 등 용도별로 CCTV가 증가하면서 다양한 영상 데이터가 생성되고 수집되면서 이들 영상 데이터들을 통해 사전 범죄 방지, 교통 및 운송 관리, 건물 시설 관리, 도시 계획 및 운영 등 다양한 분야에 활용할 수 있기 때문이다.

▲ 글로벌 지능형 영상분석기기 시장추이 (자료: 2016 치안전망)

CCTV 시스템, ICT와 융합돼 첨단 영상보안 기술로 발전

초기 CCTV 시스템이 등장하면서 보안산업은 획기적인 변화를 가졌다. 사람이 직접 지키고 순찰을 돌지 않아도 해당 지역을 감시할 수 있기 때문이다. CCTV 시스템은 인력과 기술이 함께 투입되는 보안산업의 새로운 영역을 창출했다.

이제 CCTV는 ICT를 만났다. 단순한 지역 감시가 아닌 관제센터를 통한 종합적인 구역을 감시하는 시대가 온 것이다. 기술이 발전하면서 지능형 CCTV가 등장하게 되고 지능형 영상분석 시스템으로 발전하게 됐다.

지능형 CCTV는 범죄예방, 재난·재해, 생활안전 등에 활용되고 있으며 최근 전국 지자체의 CCTV통합관제센터 구축 등으로 국내 매출이 연 2.8조원 규모의 중요한 산업으로 영상기기산업분야 뿐 아니라 정보보호분야의 전체 산업을 견인할 것으로 예상되고 있다.

지능형 영상분석 시스템은 영상 데이터 분석을 통해 상황 인지 역량을 강화하고 이들 데이터를 하나의 분석 체계에서 통합 관리함으로써 각 분야에서 사고에 신속하게 대응할 수 있는 점이 장점이다. 또한, 위험 상황에 선제적으로 대처하고 사고를 예방할 수 있으며 자원의 효율성 역시 높일 수 있다. 고로 지능형 영상 분석은 상황을 판단하는 데 있어서 사람의 판단을 최소화해 빠른 판단과 대처능력을 높인다.

▲ 파노라믹(Panoramic) 360/180 카메라. 기술이 발전함에 따라 새로운 타입의 지능형 CCTV 카메라가 속속 등장하고 있다.

CCTV 등을 통해 들어오는 영상을 사람이 모니터링하고 있는 것이 아니라 시스템이 자동으로 이상 상황의 발생을 판단할 수 있다는 것이 핵심이다. 이상 징후를 파악하는데 있어서도 연계 기관의 대응이 필요한 상황을 단계별로 정의하고 공간이나 지리 정보 등을 활용해 관리자에게 적절한 경고를 보낼 수 있다.

특히 미리 정의된 표준 업무 절차에 따라 보안 및 비상 대응 부서 및 조직을 통해 필요한 인력과 자원을 효율적으로 배치할 수 있다는 점에서 자원의 효율성을 높일 수도 있다.

2016년 지능형 CCTV를 중심으로 영상분석기기의 시장규모가 국내는 물론 전세계적으로 확대되고 있다. 글로벌적으로 CCTV 영상에서 얼굴, 이상 음원 등을 자동으로 인식하기 위한 기술적 요구가 크게 증가하는 추세이다. CCTV에 촬영된 사람과 용의자 간 걸음걸이 특징 비교 분석, 홍채, 목소리, 정맥을 이용한 생체 인식 기술을 수사에 적용하는 연구도 주목 받고 있다.

영상보안 산업 패러다임 빅데이터 기반으로 변모

지능형 영상분석 시장은 단순 실시간 감시에서 벗어나, 행동과 패턴을 분석해 사전에 범죄를 예방하고 매장 매출을 증대시키는 등 다양하게 활용하고 있다. 과거에 영상 녹화 및 모니터링으로만 사용되던 CCTV는 현재 매출 분석 및 마케팅(People Counting), 손실 방지(POS integration), 지능형 도로망(Automatic Incident Detection), 시설물 및 자산 보호(Perimeter Protection), 주차 관리(License Plate Recognition) 등 다양하게 활용하고 있다.

▲ 빅데이터 기반 지능형 영상보안 기술은 향후 영화 ‘마이너리티 리포트’처럼 사전 범죄 방지 등 활용분야가 무궁무진할 것으로 예상된다.

특히 빅데이터가 가장 큰 화두가 되고 있는데 영상보안 산업의 패러다임이 빅데이터 기반의 지능형 영상보안 기술로 변화하고 있기 때문이다. HD에서 Full HD로 이제는 Ultra HD까지 화질이 향상되며 빅데이터 분석기술 활용 문제가 대두되며 맵-리듀스(Map-Reduce) 개념이 적용되고 있다. 특히 맵-리듀스는 빅데이터의 가장 기본적인 개념으로 대용량 데이터 처리를 위한 모델로 기하급수적으로 증가하고 있는 초대용량 데이터처리를 위해 대두됐다.

영상 감시 데이터는 빅데이터의 일반적 속성으로 언급되는 규모, 고속, 다양성의 특성을 가지고 있다. 영상 감시 기술에서 영상을 효율적으로 분석할 수 있는 구조에 대한 설계와 영상 분석 기술의 처리 성능을 제고하는 방법을 포함하는 지능형 영상 분석 성능 향상을 위한 방안 마련이 하나의 이슈이다. 또한 영상을 저장하는 파일 시스템 기술과 저장되어 있는 파일에서 정보를 검색하는 기술을 포함하는 영상데이터 관리기술도 중요한 이슈에 해당한다.

빅데이터 분석결과를 기반으로 한 다양한 영상보안 기술이 구축되고 있다. 박세환 한국과학기술정보연구원은 “서비스 주체, 빅데이터 수준 및 복잡도를 기준으로 4단계로 레벨을 설정해 사례비교 분석틀을 활용한 분석기술이 개발되고 있다”고 설명했다.

세부적으로는 ▲고수준 빅데이터 기반 공공안전 융합 서비스(경찰청 지리적 프로파일링 서비스, 스마트폰 증거분석 서비스 등) ▲저수준 빅데이터 기반 공공안전 융합 서비스(안산시 U시티 방범 서비스 등) ▲고수준 빅데이터 기반 민간안전 융합 서비스(미국 퍼블릭 엔진사의 범죄지도 서비스 등) ▲저수준 빅데이터 기반 민간안전 융합 서비스(에스원 안심폰 서비스, 탕크웨어 아이나비 세이프 서비스) 등으로 나뉜다.

이외에도 인천 경제자유구역청 송도국제도시의 IBM 스마트 감시 시스템(SSS), 미국 뉴욕 범죄 예방 시스템 다스(DAS), 브라질 리우데자네이루 도시 관리 및 긴급 대응시스템인 IBM의 IOS 등 다양한 글로벌 도시에서 빅데이터 기반 지능형 영상감시 시스템을 이용중이다.

CCTV 인프라가 전국에 구축되고 CCTV 내의 공공데이터와 민간데이터를 결합해 지능형 영상보안 시스템을 구축할 수 있다면 징후 포착으로 사전 범죄 방지, 수월한 범죄자 관리 등 빅데이터를 활용해 영상감시서비스 효과를 더욱 극대화하는데 활용될 것으로 기대된다.

국내 연구기관 지능형 영상보안 기술 연구 활발

국내 지능형 영상보안 관련 기관에서도 연구개발에 힘쓰며 지능형 영상보안 산업 선점을 위해 분주히 움직이고 있다.

지난해 6월 한국표준과학연구원(KRISS) 보안인지기술연구단이 60m 거리에서도 얼굴을 확인하는 첨단 CCTV카메라를 개발했었다. 이 CCTV는 기존 고정형 CCTV는 영상이 찍혀도 대부분 해상도가 낮아 범죄자의 얼굴을 확인하기 어렵다는 문제점에서 착안돼 만들어진 것으로, 3가지 카메라가 일체형으로 구성돼 있다는 점이 특징이다.

우선 가시 카메라장치는 고정형 카메라로 좌우 45도 각도로 60m 떨어진 물체를 식별하는 고선명(HD) 카메라이고 열적외선 카메라는 사람이나 차량에서 나오는 열을 포착해 검출하고 위치좌표를 획득한다. 마지막으로 이동추적 카메라는 열적외선 카메라가 제공한 위치좌표에 따라 좌우 회전, 줌인 등을 제어함으로써 최대 거리 60미터거리까지의 얼굴정보를 스틸영상으로 저장한다.

일반 HD카메라가 넓은 영역을 감시하고 열적외선 카메라가 사람의 위치를 포착하면 이동추적장치가 그 위치에 서있는 사람의 얼굴을 포착해 확대하는 방식이다. 특히 메인컴퓨터가 내장돼 있어 실시간으로 데이터를 처리하고 전송해 영상데이터 손실과 같은 현상이 발생하지 않는다.

▲ KRISS에서 개발했고 현재 상용화 개발을 모두 마친 일체형 카메라 ISS-WA60

이 결과물은 국가과학기술연구회의 국가사회적 문제해결형 연구사업(National Agenda Project, NAP) ‘지능형 다중센싱 및 첨단분석기술을 활용한 보안상황 인지·대응시스템 개발(2010.12~2016.12)에서 얻어진 결실이다.

현재 이 카메라는 더욱 업그레이드 됐다. 상용화 개발을 거쳐 지난 미국 ISC WEST 2016에서 처음 소개했고 이번 IFSEC 2016에서도 전시됐다. 전시회 때 마다 호평이 이어졌다.

당시 개발에 참여했던 김수언 한선에스티 연구소장은 “올해 12월 제품판매를 목표로 막바지 작업중이고 미국 전시회 당시 처음 본 새로운 개념의 CCTV라며 클라이언트들의 반응이 매우 좋았다”며 “현재 지능형 CCTV 외에 군사용 및 민간용으로 고성능 팬틸트 개발도 진행하고 있다”고 말했다.

이와 더불어 한국인터넷진흥원(KISA)에서는 지능형 솔루션의 기술경쟁력 제고 및 신뢰성 확보를 통해 관련 산업의 활성화를 목표로 지능형 솔루션 시험환경을 구축하고 있다. 영상 데이터베이스를 구축해 사람의 행위, 주변환경을 영상으로 촬영해 DB화해 관련 기업이나 공공기관에 제공하거나 관련 기업의 지능형 솔루션의 성능을 평가하고 점수를 산출할 수 있는 프로그램을 개발하는 것. 이를 위한 일환으로 지난 2월 부산시와 지능형 CCTV 솔루션 테스트베드 유치를 위한 업무협약을 체결하기도 했다.

‘지능형 CCTV솔루션 테스트베드’란 다양한 상황의 영상DB를 활용해 지능형 CCTV솔루션의 성능을 시험하고 우수제품에 대해 인증을 해 주는 지원시설로 울산과 부산 2개소에 설치·운영하게 된다.

지능형 CCTV의 핵심기술은 사람, 사물 등의 색상, 모양, 크기 및 이벤트 등을 얼마나 정확하게 분석, 검출하는지가 관건인데 국내에서의 지능형 CCTV는 아직 만족도가 낮은 실정이다. 지능형 CCTV솔루션의 사용 확산 및 만족도를 높이기 위해서는 다양한 영상DB를 활용해 솔루션의 수정, 보완을 통해 정확도를 높이고 우수한 솔루션에게는 인증을 주는 체계가 필요하다.

▲ 지능형 CCTV 솔루션 성능시험 지원센터 현판

이에 따라 부산시는 지난해 동남정보보호지원센터 유치를 계기로 지속적인 노력을 기울여 한국인터넷진흥원(KISA)의 지능형 CCTV솔루션 성능 시험·인증 테스트베드를 동남정보보호지원센터 내에 유치하게 됐으며 경성대학교와 함께 지능형 CCTV솔루션 시험 인증체계를 마련하고 지능형 CCTV솔루션 관련 기업들을 지원할 계획이다.

또한 한국정보통신기술협회(TTA)에서는 고화질 영상장비의 신속한 전환과 더불어 고화질 영상장비의 시험환경 구축 및 관련 산업 활성화를 목표로 영상보안시스템용 IP카메라 인증 사업을 진행중이다.

현재 한화테크윈과 유디피, 아이디스 카메라 3종이 인증을 수여했고 이외 다른 기업들의 카메라도 테스트가 진행중이다. 온비프(Onvif) 프로파일 S를 따르면서 반드시 지켜져야 할 기본 사항과 예외사항들에 대해 표준화한다.

마지막으로 CCTV 영상검색 고도화 및 신원확인 기술 개발을 위한 R&D 사업도 추진되고 있다. 2015년도 치안과학기술연구개발사업 선정 과제 현황에 따르면, CCTV 영상검색 고도화 및 신원확인 기술개발에 5년간 22.5억원을 투입할 예정이다. 현재 CCTV 영상검색 고도화 및 신원확인 기술 개발 과제와 교통 CCTV 영상에서 차량 소통정보 추출 엔진 개발 과제가 추진되고 있다.

‘CCTV 영상검색 고도화 및 신원확인 기술 개발’ 과제는 국내 설치된 영상녹화기기의 활용도를 극대화해 강력사건의 수사 지원을 위한 영상 기반 축약·검색·법보행 분석기술을 개발하는 것으로 신속한 영상분석 및 범인의 동일성 확보를 통해 강력범죄자들을 10일 이내에 검거하는 비율을 약 20% 향상시키는데 목표를 두고 있다.

‘교통 CCTV 영상에서 차량 소통정보를 추출하는 엔진 개발’ 과제는 CCTV영상에서 교통량과 속도 등을 분석할 수 있는 영상분석엔진 기술을 개발하고 영상분석 기술을 탑재한 다기능 영상관리시스템 시제품을 개발하는 것이다.

이처럼 지능형 영상보안 관련 다양한 기관에서 분주히 움직이고 있고, 보다 효율성이 높은 지능형 CCTV 통합관제 시스템 구축을 위한 다양한 기술이 지속적으로 개발되고 있다. 하지만 아직까지 국내 지능형 영상보안 시장 규모는 전체 영상보안 시장에서 1~3%에 불과한 실정이다.

박세환 한국과학기술정보연구원 "지능형 영상보안 관련 전후방 기술의 시장규모가 고성장을 지속하고 있다"며 "이러한 시장성장 잠재력이 크고 거대 수요가 예상되는 글로벌 기술시장 선점을 위해 핵심(원천) 기술을 조기에 개발해 국제표준화를 진행할 필요가 있다"고 조언했다.



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