CCTV 시스템 구축시 고려사항 및 구축사례에 대한 종류별 분류
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CCTV 시스템 구축시 고려사항 및 구축사례에 대한 종류별 분류
  • CCTV뉴스
  • 승인 2009.11.04 00:00
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연재순서
1. CCTV 환경에서의 개인 프라이버시 정보보호의 필요성
2. CCTV 시스템 구축시 고려사항 및 구축사례에 대한 종류별 분류
3. CCTV 기반 얼굴 검출 기법 이해
4. CCTV 기반 얼굴 인식 기법 이해
5. CCTV 기반 바이오 정보 위협 요소
6. CCTV 기반 바이오 정보 보안 대책
7. CCTV 시스템에서의 보안 위협 요소
8. CCTV 시스템에서의 보안 대책
9. CCTV 시스템 구성요소별 보안 위협 및 방어 대책
10. CCTV 기반 얼굴검출 및 인식시스템 보안 프레임워크 구현방법


국내·외에서의 CCTV에 대한 사회적인 인식?

국외의 CCTV 설치·운영에 대한 사회적인 인식은 천차만별이다. 영국의 경우 국민의 90%가 CCTV 설치를 찬성하지만, 독일은 48%, 오스트리아의 경우 24%가 CCTV 설치를 찬성함으로 상대적으로 영국에 비해 개인 프라이버시를 존중하는 나라이다.

국내의 CCTV 설치·운영에 대한 사회적인 인식은 전반적으로 찬성은 하지만 CCTV에 의한 개인 프라이버시 침해 및 보안 위협에 대한 의식은 여전히 무지하다. 특히 우리나라의 CCTV에 대한 사회적인 인식도 조사 결과로서 CCTV 설치에 찬성하는 가장 큰 이유는 범죄 예방, 사고나 위험 방지 등이었으며, 반대하는 가장 큰 이유는 사생활의 침해 등의 개인 프라이버시 침해 문제였다.

실제 정보인권국에서는 국내 공공기관에서 지하철 안전용, 방범용, 교통정보 수집용, 시설 관리용, 재난 관리용, 주차 관리용 등으로 사용되고 있는 CCTV 시스템들에 대한 관리실태 조사 결과로서 CCTV가 법률상 금지 사항인 1) 음성녹음기능을 사용, 2) CCTV 설치사실 미공지, 3) CCTV 설치시 의견 미수렴 등의 문제가 있음이 발견되었으며, 이로 인한 개인 프라이버시 침해 등 다양한 CCTV 보안 위협으로부터 안전하지 못하다는 사실을 발견하였다.

CCTV 시스템 구축시 고려사항

CCTV 시스템을 구축시 설치 후 유지·보수 측면과 사용자가 원하는 CCTV 시스템을 구축하기 위해서 다음의 사항을 고려하여야 한다.

>> 네트워크를 이용한 CCTV 감시시스템

CCTV 영상 감시 카메라와 영상저장 장비간의 직접적인 동축 케이블 포설이 불가능한 장소나 보다 광범위한 지역을 감시하기 위해서는 인터넷, 인트라넷 망 또는 기타 유/무선 네트워크망을 이용한 CCTV 보안 감시 시스템 구축을 고려하여야하며, 더 나아가 자체 네트워크를 구성할 것인지 기존의 인터넷 망을 사용할 것인지를 사전 시뮬레이션을 통해 미리 예측을 하여 효율적인 CCTV 보안 감시 시스템 구축을 고려하여야 한다.

>> 실시간 영상 감시 및 음성지원여부
실시간으로 CCTV를 활용한 서비스를 제공하기 위해서는 카메라를 통한 영상 정보뿐만 아니라 카메라 현장의 음성 지원이 필요한 경우가 있다. 예를 들어, 횡단보도를 감시하는 CCTV 시스템의 경우 사람들이 위험한 횡단을 할 경우에 대비해 경고 방송을 할 수 있도록 지원해주어야 한다. 이럴 경우 경고 방송 등을 포함한 양방향 통화 기능을 가지는 실시간 CCTV 보안 감시 시스템을 고려하여야 한다.

>> 확장성, 이동성이 높은 경제적인 CCTV 보안 감시 시스템
최초 CCTV 시스템을 설치된 후에 카메라, 감시 시스템 증설 확장 및 CCTV 보안 감시 시스템과 상황실이전 시 별도의 추가적인 비용 발생 없이 안전하게 사용 가능한 CCTV 보안 감시 시스템을 고려하여야 한다.

>> 개인의 프라이버시 및 안전성을 고려한 CCTV 보안 감시 시스템
카메라를 통해 수집한 화상정보를 해당 클라이언트들이 인증, ID 관리, 범죄 예방, 증거 수집, 테러 예방, 접근 관리 등의 목적으로 활용시 관리 부실 및 소홀 또는 해킹으로 인한 정보 누출 및 누출된 정보의 악용으로 인해 개인 프라이버시 침해 및 다양한 보안 위협들이 발생할 수 있기 때문에 개인의 프라이버시 및 안전성을 고려한 CCTV 보안 감시 시스템 구축이 필요하다.

CCTV 구축사례에 대한 종류별 분류?


그림 1. 아날로그 방식의 CCTV 카메라 시스템 구성도

현재 지하철 안전용, 방범용, 교통정보 수집용, 시설 관리용, 재난 관리용, 주차 관리용 등의 국·내외의 CCTV 구축사례에 기반으로 한 종류별 분류는 크게 데이터 전달 형식에 따른 분류, 설치 목적 및 용도에 따른 CCTV 시스템의 분류, CCTV 카메라 구조 및 외관에 따른 분류로 구분 될 수 있다.

1. 데이터 전달 형식에 따른 분류
CCTV는 카메라의 생산 방식에 따라 아날로그 CCTV 카메라와 디지털 카메라로 나뉜다. 현재는 아날로그 방식의 CCTV 카메라보단 디지털 방식 특히, 네트워크 방식의 디지털 카메라가 더 많이 사용되고 있는 실정이다.
디지털 방식의 CCTV 카메라의 경우는 기존의 네트워크망에 추가적인 스위칭 허브나 기타 랜 케이블만 추가하는 방법으로 저렴하게 설치 및 시공이 가능하고, 기존의 아날로그 방식에 비해 화질의 선명도(130만 화소이상)나 데이터 압축 방식이 매우 효과적이다.
또한, 유지 보수 측면에서 디지털 방식의 CCTV 카메라는 PoE 기술을 이용하여, 추가 전원의 공급이 없이 네트워크 장비(단, 네트워크 장비는 PoE기능이 지원되어야 함)에 연결하여 하나의 영상관리 시스템에 최대 256CH까지 지원이 가능하다.

>> 아날로그 방식의 CCTV 카메라 시스템
기본적으로 아날로그 방식의 CCTV 카메라 시스템은 CCTV 카메라와 DVR 시스템으로 구성되어 있다. [그림 1]은 아날로그 방식의 CCTV 카메라 시스템의 구성도를 보여주고 있다. 이러한 방식의 CCTV 카메라 시스템은 주로 개인적인 보안 감시나 작은 매장의 영상 감시 시스템으로 사용이 되어 진다. 초기 구축 비용이외는 추가적으로 CCTV 카메라를 설치하지 않는 이상 유지보수 비용은 적다.
그러나 주사선 문제로 인해 디지털 방식의 CCTV 카메라에 비해 화질이 떨어지고, 초기 설치시 장비와 장비간의 케이블 연결의 경우 매우 복잡하다.
더구나 보안 통신 기능 측면에서 단지 아날로그의 영상신호를 보안 기능 없이 동축 케이블을 통해 DVR 시스템으로 전송을 하게 되므로, 악의적인 사용자에 의해 영상신호가 변조가 되거나 도청을 당할 우려가 있다.

>> 디지털 방식의 CCTV 카메라 시스템
오늘날 대부분의 CCTV 카메라 시스템은 디지털 방식을 이용한다. 특히, 네트워크 방식 기반의 CCTV 카메라 시스템을 주로 이용한다. [그림 2]의 경우 디지털 방식의 CCTV 시스템 구성도를 보여준다. 각각의 CCTV 카메라는 랜선과 연결되어 영상정보를 디지털화하여 전송하고, 이를 운영 단말 서버에 의하여 각각의 영상저장 서버로 전송되어 저장이 된다. 디지털 방식을 선호하는 이유는 다음과 같다.

첫째, 선명한 고화질의 영상 정보를 제공하고, 추가적인 CCTV 카메라 설치 시 비용이 아날로그 방식의 CCTV 카메라에 비해 매우 저렴하다.
둘째, PoE 기술을 이용하여 별도의 전원 공사 없이 랜 케이블이나 기타 전용선등을 이용하여 손쉽게 사용이 가능하다.
셋째, Motion JPEG, MPEG-4, H.264 등의 포맷을 지원하므로, 고화질의 영상정보를 사용자가 볼 수 있다.
넷째, 기존의 아날로그 방식의 경우 인터레이스 스캔을 사용한 반면에 디지털 방식의 경우 프로그레시브 스캔 방식을 이용하여 초당 30장의 완전한 이미지를 순차적으로 나타낼 수 있다.
다섯째, 고화질의 영상정보를 요구하는 사용자들이 늘어나면서 저장장치의 증대와 함께 메가픽셀 (100만 화소 이상) CCTV 카메라가 등장하였다.
여섯째, 총 소유 비용의 감소와 안전한 네트워크 영상 전송 및 암호화가 가능하다.
현재 널리 사용하는 네트워크 기반의 영상 전송은 VPN과 HTTP over SSL/TLS (HTTPS)를 통해 이루어지고 있다. 이로서 악의적인 사용자가 쉽게 영상정보를 공격하는 것을 어느 정도 막을 수 있다. 디지털 방식의 CCTV 카메라도 네트워크의 유·무선에 따라 유선 방식의 CCTV 카메라와 무선 방식의 CCTV 카메라로 분류가 된다.
현재 유선 방식의 CCTV 카메라가 주로 디지털 CCTV 카메라의 90%이상을 차지하고, 무선 방식의 CCTV 카메라의 경우 최근에 상용화되어 주로 출입감지 시스템이나 유선으로 연결하기 어려운 지역에 AP를 이용한 무선 방식의 CC TV 카메라가 사용되고 있다. 무선 방식의 CCTV의 경우 기존의 무선랜 방식보다 3배 넓은 송수신 거리를 제공해준다.


그림 2. 디지털 방식의 CCTV 시스템 구성도

>> 하이브리드 방식의 CCTV 시스템
지금까지 소개되었던 CCTV 시스템과는 달리 위의 아날로그와 디지털의 두 가지 방식을 혼합하여 사용하는 하이브리드 방식의 시스템도 존재한다. 설치 목적과 장소에 따라 아날로그와 디지털 방식을 적절히 분배하여 사용하는 시스템으로 비교적 설치 지역이 넓은 학교 또는 정부 기관 등에 주로 설치가 되고 있다.

예를 들어, 건물 내부의 CCTV 시스템 설치는 아날로그 방식을 이용하여 DVR을 이용한 CCTV 영상정보를 저장하고, 이를 중앙 관제 시스템으로 전송할 경우에는 네트워크망을 통해 영상정보가 안전하게 전송되어 진다.

즉, 비교적 가까운 근거리 전송의 경우는 아날로그 방식을 이용하고, 원거리 전송의 경우 디지털 방식의 CCTV 시스템을 많이 이용한다. 이 경우 기존의 아날로그 방식을 사용하던 기관에서 적은 교체 비용을 이용하여 네트워크 방식과 적절히 혼합하여 사용하는 방식이다.
그러나 아날로그 방식에서의 보안위협과 기타 문제점들로 인해 요즘은 대부분이 디지털 방식의 CCTV 시스템을 설치·운영하는 형태를 선호한다.

2. 설치 목적 및 용도에 따른 CCTV 시스템의 분류
CCTV 시스템의 또 다른 분류 기준은 설치 목적과 용도에 대한 것이다. 크게는 감시용 CCTV 시스템과 근태 출입 관리 CCTV 시스템으로 나뉜다.

>> 민간 보안, 사회 범죄 및 화재 감시용 CCTV 카메라
우리나라에 현재 설치되어 있는 CCTV 시스템의 80% 이상이 여러 가지에 대한 감시를 목적으로 사용되고 있다. 이러한 CCTV 시스템의 경우는 개인 소유의 자산에 대한 보안을 위해 감시 목적으로 사용되는 것과 정부 기관 및 대기업에서 각종 화재, 재해·재난, 영상 방제감시 목적으로 사용되어지고 있다. 특히, 감시 인원이 부족한 학교기관이나 직원 수가 부족한 중소기업의 경우 CCTV를 이용하여, 적은 인원으로 효율적인 감시가 가능하다.

최근, 디지털 방식의 CCTV 시스템이 설치됨에 따라 중앙집중식 감시 및 모니터링이 가능하여 인건비 절약과 각종 범죄·화재 예방의 두 마리 토끼를 동시에 잡는 효과를 나타내고 있다.

>> 도로 교통 모니터링 및 교통 안전 감시용의 CCTV 시스템
우리나라에 도입된 CCTV 시스템의 시초는 바로 도로 교통 모니터링 및 교통 안전 감시용으로 사용되는 것으로부터 시작되었다. 이러한 CCTV 시스템은 기존의 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 전환이 거의 완료되었다. 기존의 아날로그 시스템의 문제점인 정확한 사물인식과 중앙집중식 통합 관리 및 제어의 어려움 등으로 디지털 방식의 CCTV 시스템으로 교체되었다.
이러한 CCTV 시스템은 도로 교통 모니터링 용도와 교통 안전 감시 용도로 나뉜다.

>> 출입 현황에 대한 감시용 CCTV 시스템
출입 현황에 대한 감시용 CCTV 시스템은 조금 생소한 이야기이다. 박물관의 중요 전시물이나 시설의 경우 보안성을 강화해야 하기에 정확한 방문객 수나 특정한 시점에 방문한 사람의 얼굴 인식이 매우 중요하다. 특히 디지털 방식의 CCTV 카메라의 기술 발전으로 고감도의 움직임 감지와 외부 알람 센서 감지, 출입자를 파악할 수 있는 기능이 내제되어 출입 현황에 대한 감시용 CCTV 시스템을 많이 구축하고 있다.

기존의 아날로그 방식의 CCTV 카메라로는 파악할 수 없었던 방문객 수나 움직임 인지 기능 등을 디지털 방식의 CCTV 시스템이 도입되면서 가능해졌다. 물론 CCTV 카메라의 가격은 여타의 다른 것들보단 매우 비싸지만 유지 보수 측면이나 시설물들의 보안성을 감안한다면 인력 관리 측면에서 비용을 감축할 수 있는 등 매우 효율적이다.

>> 기타 용도의 CCTV 시스템
최근 CCTV 시스템이 활용되고 있는 분야는 바로 병원이다. 물론 병원의 중요 시설물이나 장비에 대한 보안 감시용으로도 많이 활용이 되고 있지만 원격지 의사가 CCTV 카메라를 통해 중환자실 환자들의 근태 관리 및 제어하여 환자들의 생존율과 완치율이 증대되고 있다.

대표적인 구축 사례로 미국의 의료 솔루션 업체인 VISICU사는 적은 인원의 의사와 간호사가 수백명의 환자를 관리할 수 있는 CCTV 시스템을 개발하였고, 이를 미국 내의 여러 병원에 구축하였다. 이로 인해 전문 치료사들의 가상 회진 및 원격지에서 카메라를 조작하여 환자의 근태 관리가 가능해졌다.

또한, 벨기에 소재의 Salvator-St. Ursula 병원에서는 조산아 인터넷 모니터링 시스템을 도입하여 인터넷을 통해 조기에 출산된 신생아를 부모가 원격지에서도 편리하게 실시간으로 모니터링할 수 있도록 서비스를 제공하고 있다. 이로 인해 병원과 부모간의 신뢰성 및 부모가 다른 업무와 직장일로 인해 제대로 아기를 돌봐주지 못하는 것 같은 죄의식도 상당히 개선할 수 있었다. 마치 자신이 아기를 직접 돌보고 있는 것 같은 효과를 보여 조산아를 출산한 부모들의 마음도 안정시킬 수 있었다.

3. CCTV 카메라 구조 및 외관에 따른 분류
CCTV 카메라는 구조와 외관의 형태에 따라 여러 가지로 분류가 된다.

>> 박스(BOX)형 CCTV 카메라


그림 3. 박스(BOX)형 CCTV 카메라

박스형 CCTV 카메라는 [그림 3]과 같이 카메라 몸체와 렌즈로 구성이 되어 있다. 또한, 아날로그 방식과 디지털 방식의 CCTV 카메라로 분류가 된다.

주로 고성능의 화질이나 정교한 이미지를 요구하는 장소에 설치가 된다. 기능에 따라 초저조도, 데이·나이트(Day·Night), 줌, IR LED 카메라로 분류가 된다. 빛이 하나도 없는 장소나 빛의 밝기가 자주 변하는 장소, 불법 주정차 단속용에 자주 사용이 된다. 이 밖에도 이미지의 특정 부분에 대한 간단한 스크램블링이나 마스킹 기법을 제공하여, 안전한 프라이버시를 제공 한다.

>> 돔(DOM)형 CCTV 카메라


그림 4. 돔(DOM)형 CCTV 카메라

돔형의 CCTV 카메라는 주변의 환경과 360° 회전이 가능하여 차세대 CCTV 카메라 시장의 각광받는 아이템으로 자리잡고 있다.
돔형 CCTV 카메라는 [그림 4]와 같이 소형 카메라 렌즈가 돔처럼 생긴 케이스에 삽입되어 있는 형태로 모습과 기능에 따라 스피드 돔, 반달 돔, 인테리어 돔, IR 돔, UTP 돔 등이 있다.

스피드 돔 형태의 CCTV 카메라는 초당 550°의 Pan/Tilt속도를 제공해 실시간 고속 감시가 가능하다. 또한 영상 흔들림 보정 기능이나 Auto Tracking(자동 추적) 기능, 줌 기능 등이 제공되어 사용자가 편리하게 관리 및 제어할 수 있도록 한다.

반달 돔의 경우 소형의 돔 CCTV 카메라로서 특수한 환경에서 소형의 돔형 CCTV 카메라가 필요할 경우 사용이 된다. 특히, 스피돔형 CCTV 카메라에 비해 가격이 저렴하여 개인 소유의 중요 시설물 감시에 많이 이용되고 있는 추세이다.

인테리어 돔형 CCTV 카메라의 경우는 주변의 인테리어를 고려하여 초소형으로 제작되는 형태이다. 주로 상점 같은 인테리어가 중요시 되는 장소에 설치되어 진다.

IR 돔형 CCTV 카메라는 IR 박스형 CCTV 카메라와 동일한 기능을 지니고 있지만 돔형으로 제작하여 사용된다.
UTP 돔형 카메라는 네트워크 기반으로서 유선랜 혹은 무선랜 등을 이용하여 인터넷 제공되는 어느 장소에서든지 원격으로 제어 및 관리가 가능한 것이 주요 특징이다.

>> 몰래 카메라 형태의 CCTV 카메라


그림 5. 몰래 카메라 형태의 CCTV 카메라

몰래 카메라 형태의 CCTV 카메라는 [그림 5]와 같이 CCTV 카메라에 대한 거부감을 느끼는 사람들을 위해 개발된 초소형으로 디자인된 카메라다. 특별한 주의를 기울이지 않는 한 외관상으로는 카메라 렌즈를 식별할 수 없다. 렌즈가 거의 노출되지 않기 때문에 대당 가격도 노출형 카메라(박스형 또는 돔형)에 비해 월등히 비싸다. 50원짜리 동전 크기 만한 초소형 렌즈를 사용하는 경우에는 가격이 더욱 올라간다.
특히 몰래 카메라형 CCTV는 렌즈 크기가 작아서 은행의 현금자동지급기(ATM)에서 증거확보용으로 많이 설치돼 있다.

>> 특수 목적용 CCTV 카메라


그림 6. 특수 목적용 CCTV 카메라

[그림 6]과 같이 산업현장에서 쓰이는 특수 목적용 CCTV 카메라도 각광받고 있다.
정유공장이나 주유소, 유조선, LNG선박 등 폭발로 인한 화재의 위험이 상존하는 곳에서는 방폭형 CCTV가 선호된다.
일반 CCTV는 대규모 폭발이 일어날 경우 CCTV 자체가 흔적도 없이 녹아버리기 때문에 화재 원인을 규명하는 데도 곤란을 겪는다.

하지만 방폭형 CCTV 카메라는 카메라와 카메라 덮개(하우징)가 납과 규소 등이 들어간 특수금속으로 만들어진 일체형으로 되있고 렌즈도 특수 처리된 유리를 사용하기 때문에 대규모 폭발에도 견딜 수 있다. 사고 기록을 보존하는 일종의 블랙박스 역할을 하는 것이다. 주문을 받아 소량으로 제작하기 때문에 대당 가격은 1000만원 이상을 호가한다.

시위나 집회 현장에서는 이동식 CC TV가 주로 사용된다. 대규모 인파가 몰리는 현장마다 고정식 카메라를 일일이 설치할 수 없기 때문이다. '트레일러 캠'이라고도 불리는 이동식 CCTV는 손수레처럼 생긴 2륜 차량에 7m 높이의 카메라와 저장장치인 DVR, 자체 전력 공급 장치를 동시에 탑재한 장비다.  차량의 후미에 달고 다니면서 넓은 현장을 효율적으로 감시할 수 있다.

>> 기타 장비


그림 7. 다양한 DVR/NVR 장비

CCTV 카메라만으로는 CCTV로 들어오는 영상정보들은 안전하게 저장 또는 전송하지 못한다. 그래서 [그림 7]과 같이 DVR(아날로그 방식)이나 NVR(디지털 방식)등의 장비들을 이용하여 안전하게 영상 정보들을 관리 및 저장한다.

요즘은 개인 프라이버시 문제로 인해 영상이나 이미지의 특정 부분들을 보이지 않게끔 처리해주는 기술이나 중앙집중식 영상관제가 가능하도록 하는 솔루션들이 개발되어 상용화되고 있다.

이밖에도 외장형 하드 저장장치나 네트워크 장비들도 디지털 방식의 CCTV 카메라가 개발됨에 따라 CCTV 시스템 구축을 위해 많이 사용되어지고 있다.



<다음호에서는 CCTV 시스템 환경에서 개인의 프라이버시 침해를 최소화하기 위한 방안으로 CCTV 기반 얼굴 검출 기법들에 관해 살펴보도록 하겠다>


자료 협조:한국인터넷진흥원


 

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