국내 CCTV 통합관제시스템 산업 이슈
2012-12-04 이수진
한국과학기술정보연구원 전문연구위원
[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.]
키워드 : CCTV 통합관제, 인포테인먼트, 스마트 모니터링, 센서방식, 상황인식, 지능형 영상분석, 영상보안, 차량번호 자동인식, 범죄 예방
Ⅰ. 서언
CCTV영상에 의한 주변상황 감시기술은 촬영－저장－모니터링 위주의 단순한 감시환경에서 주변의 인포테인먼트(Information+Entertainment) 기기와 연동되면서 보다 지능화 된 스마트 모니터링 시스템으로 진화하고 있다. 고정식 카메라와 단일 센서를 이용하고 있는 CCTV 모니터링 시스템은 감시성능 및 인식률 저하, 상시 음영지역 및 어두운 곳 감시기능 불가, 영상 관리자의 피로도 증가 등 여러 문제점이 나타나고 있다. 아울러 CCTV 영상 감시요원의 주의력 지속시간이 짧아 사건·사고 발생시점이 아닌 사고 발생 후 범법자 색출 및 후처리 용도로 사용되고 있는 제한요인이 있다. 이에 단일 센서방식을 개선하여 루프센서(loop sensor)1), 열적외선 이미지센서[1]2), RFID(Radio Frequency IDentification) 및 초음파(Ultrasonic) 등 다양한 센싱 기법을 이용한 CCTV 통합관제 시스템 구축이 필요하다[2][3].
최근 들어 주변상황 인지성능 기반의 다양한 지능형 기술들이 개발되어 상시 음영지역 및 우범지역의 감시기능이나 자동차 전용도로에서의 교통정보 수집 및 법규위반 차량 단속 등에 활용되고 있다. 실시간 지능형 CCTV 통합관제를 위한 CCTV 영상인식 절차를 [그림 1]에 나타낸다.
[그림 1] 실시간 지능형 CCTV 통합관제 시스템 개념도
자료 : 지능형 CCTV 통합관제 시스템 관련 자료를 종합하여 재구성.
Ⅱ. 국내외 기술개발 추이
주거지역이나 공공시설 등의 주변을 모니터링 하여 안전한 생활환경을 구축하기 위한 국내외 CCTV 통합관제시스템 관련 전·후방 기술개발 사례를 요약하면 다음과 같다[4].
- 영국의 CitySync Inc.는 매우 높은 번호판 인식수준을 갖는 ANPR 관련 하드웨어/소프트웨어 설계 및 인식 솔루션을 개발하였다. 특히 자동차 번호판의 글꼴/주행속도/빛의 반사수준/촬영각도 등 다양한 번호판 인식조건을 거의 충족함으로써 고객의 소요니즈에 부응하고 있다.
- 삼성테크윈은 아날로그 & 네트워크 CCTV, 침입감지 및 출입통제 시스템, 교통상황 분석 시스템, 지상 레이더영상 분석 시스템, 시큐리티 로봇 시스템, ANPR(Automatic Number Plate Recognition: 차량번호판 자동인식) 시스템 등 다양한 어플리케이션을 플랫폼 기반으로 통합시킨 Total Security Manager(TSM)을 개발하였다[5]. 이는 고성능 이벤트/알람 분석 엔진을 통해 수백 ~ 수천 개의 영상을 수집/분석/처리 하여 실시간 상황인식과 의사결정이 이루어질 수 있는 효과적인 시큐리티 운영환경을 제공할 수 있는 것으로 평가받고 있다.
- 과속탐지 카메라나 CCTV용 카메라에 탑재하여 주행 중인 차량의 번호판을 자동으로 포착하여 인식하는 ANPR 시스템이 국내 기술력에 의해 개발되었다.
최근에는 30fps(frame per ses)의 full frame 이미지 분석을 통한 정확한 차량번호 인식을 통해 범죄 차량/도난 차량 검색 및 추적, 불법 주정차 감지 등에 활용되고 있다[6].
Ⅲ. 산업 활성화 방안
1. 영상분석의 지능화 이슈
CCTV 통합관제시스템을 통해 촬영된 영상정보를 분석하여 자동으로 이상상황을 탐지하는 지능형 영상분석 기술이 주목받고 있다.
이 기술은 배경영역 분리단계, 객체 식별단계, 객체 추적단계 및 이벤트 탐지단계로 구성된다[7].
[그림 2] 지능형 영상분석 기술의 구조
자료 : 지능형 영상분석 관련 자료를 종합하여 재구성.
지능형 영상분석 기술의 개념을 [그림 2]에 나타낸다. 각 단계별 기능은 다음과 같다.
- 배경영역 분리단계 : 입력 영상에서 활성 객체를 탐지하는 과정으로 최근에는 배경영역에 대한 특성 정보를 정교하게 모델링한 후 전경영역과 배경영역을 구분하는 방법이 이용되고 있다.
- 객체 식별단계 : 탐지된 물체가 사람인지 사물인지를 구분하는 과정으로 현재는 사람/동물/자동차 등을 구분하여 객체를 식별하고 있다. 특히 사람으로 식별되는 경우 이상상황 발생확률이 높기 때문에 보다 더 지능적인 감시가 필요하다.
- 이벤트 탐지단계 : 객체의 식별 및 이동정보를 기반으로 보안 관리자가 정의한 규칙을 준수하고 있는지 여부를 판단하여 이벤트를 탐지하게 된다. 이후 탐지된 정보를 메타 데이터(mata-data)3) 형태로 변환하여 VMS(Video Management System)4) 서버로 전송하게 된다.
영상보안, 비즈니스 인텔리전스 및 객체인식 프로세스를 통한 지능형 영상분석은 주변 사람의 행동인식, 행위 기반의 이상 현상 및 군중 환경에서의 이벤트 등을 탐지하여 실시간 지능형 모니터링 기능을 실행한다. 특히 규칙관리 플랫폼을 통해 CCTV 통합관제시스템의 감시효율을 더욱 향상시킬 수 있어 활성화가 기대된다.
2. 표준화 이슈
CCTV 통합관제시스템 기술은 단순한 감시 위주의 환경에서 지능적이고 자율적인 스마트 모니터링 기능으로 진화해가고 있다. 이에 따라 원거리 휴먼식별 등과 결합된 지능형 센서 및 모니터링 솔루션에 대한 요구가 증대하고 있다. 인지성능 기반의 다양한 지능형 기술들이 개발되고 있으나 이들 시스템 간 성능 차이로 인한 호환성이 부족하여 상용화에 장애요인이 되고 있어 이에 대한 기술의 표준화가 필요하다.
특히 Nomadic Computing 기기를 통해 주차 차량 주변의 모니터링 정보를 제공하여 멀티미디어 서비스를 실용화할 수 있는 표준 개발을 위해 ISO/TC204(지능형 교통시스템 기술위원회)에서는 2007년 말 'Nomadic & Portable Device for ITS Services' 표준화 작업그룹을 WG17로 지정하여 주차 차량에서 노매딕 기기를 수용하기 위한 아키텍처 및 ITS 서비스 정의 등 다양한 표준을 개발하고 있다[8].
WG17에서 정의하는 노매딕 기기는 차량 통신 시스템과 연결성(Connectivity)를 보장하기 위한 WiFi/WiMAX 등 원거리용과 Bluetooth 등 근거리 통신이 가능한 피쳐폰/스마트폰/PND(Portable Navigation Device) 등 모바일기기들이 연결된다.
3. CCTV 통합관제센터 구축지원 이슈
범죄예방 및 교통단속5) 등 공익목적의 CCTV 설치율이 전국적으로 연평균 45.7%로 급속히 증대되면서 이를 효율적이고 체계적으로 운영할 수 있는 CCTV 통합관제센터가 구축되고 있다.
각 지방자치 단체의 CCTV 통합관제센터 구축비용의 50%를 국비로 지원하여6) CCTV의 효율적 활용효과를 기대하고 있으나, 범죄발생 건수는 여전히 줄어들지 않고 있는 실정이다. 이에 최적의 CCTV 통합관제센터 구축을 위한 다음과 같은 행정적 실행방안이 필요하다[9].
- 심각한 사회문제가 되고 있는 아동 성폭력 예방을 위해 초등학교 CCTV 연계방안(구축/운영비 부담, 관제인력 지원 등)을 교육청, 학교 등 관계기관과 협의하여 범죄발생 건수가 높거나 재정자립도가 낮은 기초 자치단체부터 지원할 필요가 있다.
- 대상 자치단체의 선정과정 및 사업발주 등을 투명하게 관리할 필요가 있다. 이를 통해 예산의 중복지원이나 불필요한 낭비를 줄일 수 있도록 최적의 CCTV 통합관제센터 구축사업 관리방안이 필요하다.
- CCTV 통합관제시스템을 통해 차량번호 자동인식 관제서비스, 차량번호 DB구축을 활용한 실시간 지능형 검색서비스, GIS(Geographic information system)7) 기반의 실시간 문제차량 이동경로 인식 서비스, 이벤트 발생 시 인근 CCTV의 집중 모니터링 기능, 문제차량 발견 시 향상된 상황전파 서비스 등이 필수적으로 서비스 되어야 할 것이다.
Ⅳ. 맺음말
주거지역 및 공공시설 등의 주변에서 발생하는 사건·사고 현장을 모니터링 하여 안전한 생활환경을 구축할 수 있는 지능형 모니터링 시스템의 요구가 증대하고 있다. 이들 주변에 설치된 CCTV의 숫자에 따라 범죄발생 빈도가 좌우된다는 통계가 있다. 이는 CCTV에 저장된 영상을 기반으로 사건 해결과 범죄 예방에 효과가 있음이 밝혀진 것이다[10].
서울지방경찰청 발표에 의하면 2010년 서울 지역에서 발생한 총 13만 9,000여 건의 5대 범죄사건(살인/강도/강간/절도/폭력) 중 약 73%가 133개 동에서 집중적으로 발생되었다고 한다. 이러한 이유를 분석한 결과 이 지역의 CCTV 설치율이 매우 낮아 범죄 발생빈도가 그만큼 높은 것으로 밝힌바 있다.
한편 정책적으로 보면, 국내 전역에 설치된 300만대의 방대한 규모의 CCTV로 인해 사생활 침해가 발생할 수 있다는 주장도 있다.
이에 대해 감시기능을 보다 지능화하여 CCTV 영상의 라이프 사이클(관리 → 유통 → 폐기)을 법적·제도적으로 안전하게 관리할 수 있는 철저한 대비책이 필요하다.
[주석]
[1] 차량의 움직임을 추적하여 안정적이고 신뢰성 있는 차량 운행 정보를 수집할 수 있다. 그러나 설치 및 유지보수 효율성이 낮으며, 차종이나 계절적인 요인 등으로 인해 단선이 잦은 단점이 있는 센싱 기술이다.
[2] 물체에서 발생하는 적외선 복사열을 감지하는 센서로서 빛이 없는 곳에서도 물체를 인식하여 영상으로 전달할 수 있다. 물체의 온도변화를 0.1°K 수준으로 인식하여 동영상을 구현할 수 있어 이미지 센서로 활용되고 있다.
[3] 구조화된 정보를 분석/분류하여 부가정보를 추가하기 위해 그 데이터 뒤에 함께 따라가는 데이터(data)를 위한 데이터를 의미한다. 예를 들면, 디지털 카메라의 촬영시간/노출/플래시 사용 여부/해상도/사진 크기 등 사진정보를 화상 데이터와 같이 저장하여 추후 사진을 정리하거나 재가공할 때 유용한 정보가 될 수 있다. 아울러 도서관의 카드 인덱스 카탈로그에 분류번호/제목/저자/년도/출판사 등 도서정보들을 수록하여 장서 관리에 유용하게 활용할 수 있다. 최근에는 GPS 기능을 이용하여 위치정보까지 사진의 메타데이터에 입력할 수도 있다. 특히 웹 2.0이나 온톨로지(Ontology) 분야에서 구조화된 메타데이터는 매우 중요하다.
[4] 아날로그 및 IP 네트워크 시스템을 이용하여 비디오의 여러 소스를 제어함으로써 촬영한 아날로그 및 디지털 영상을 명확하고 간결한 방식으로 관리하는 시스템을 의미한다.
[5] 2007년 99,957대→2008년 157,245대(57% 증가)→2009년 241,367대(54% 증가)→2010년 309,227(28% 증가)
[6] GIS 기술은 1980년대 무렵부터 주로 3차원 지형분석을 위한 기능 위주로 개발되어 왔다. 오늘날에는 3차원 시설물 및 지형에 대한 실감 모델링 및 가시화를 제공하는 단계에 이르렀다. 최근 들어 가상현실 및 증강현실 기능이 부각된 3D 입체영상 기술과 접목되면서 더욱 정밀한 위치정보 제공 기술로 발전하고 있다. 사업비 408억 원(국비 204억 원, 지방비 204억 원)을 들여 2014년까지 전국 230개 기초 자치단체에 CCTV 통합관제센터 구축을 유도하고 있다.
[참고문헌]
[1] 권윤혁, "열화상카메라 기술동향 및 시장동향", 전자정보센터 산업동향분석, 전자부품연구원, 2011. 4.
[2] 채희성, "레일 이동형 전 방향 카메라 기반 감시시스템", 융합기술(자동차,바이오,RFID 등), SMART & GREEN TECHNOLOGY INNOVATOR, 2011.
[3] 박세환, 박종규 "주차 차량 지능형 모니터링 기술의 시장동향 및 산업 활성화 방안", 한국기술혁신학회 2012 추계학술대회 발표논문, 2012. 11. 1.
[4] Amitabha Ghosh, "Intelligent Parking Lot Application Using Wireless Sensor Networks", IEEE Xplore, 2010. 11. 25.
[5] "TSM_멀티 어플리케이션 통합 시큐리티 플랫폼", 삼성테크원, 2011.
[6] "하이패스 시장·기술보고서", 중소기업진흥공단, 2009. 10.
[7] 정치윤, 한정옥, "지능형 영상분석 이벤트 탐지 기술동향", 전자통신동향분석 제27권 제4호, 한국전자통신연구원, 2012. 8.
[8] 윤현정, "노매딕 기기에서 차량 인터페이스", ICT Standard Weekly, 한국정보통신기술협회, 2011. 6.
[9] "2011년도 자치단체 CCTV통합관제센터 구축지원 사업 세부 추진계획", 행정안전부, 2010. 11.
[10] 박세환, "주차 차량 지능형 감시기술의 시장성 분석", 전자정보센터 산업동향분석, 전자부품연구원, 2012. 10. 25.