상황인지 방식의 지능형 CCTV 시스템 기술개발 동향

박세환 한국과학기술정보연구원 ReSEAT 프로그램 전문연구위원

2014-02-07 이광재 기자

키워드 : 지능형 CCTV시스템, 상황인지, 감시환경, 휴먼식별, 현장 모니터링, CCTV 카메라, 재난방재, 위험상황, 이벤트 발생, CCTV 전후방 기술, 지능형 영상인식, 위치측정, 대상추적, 행위분석, 기술경영, 개인정보보호

<출처: 서울 강남 구청>

개요

CCTV 통합관제 시스템은 단순 모니터링 위주의 노동 집약적 감시환경에서 벗어나 보다 지능적이고 자율적인 상황인지 방식의 지능형 감시환경의 구축을 위한 영상분석 솔루션이 지속적으로 요구되고 있다.

90% 이상의 CCTV 솔루션 공급업체들이 지능형 솔루션을 제공할 계획을 가지고 있는 것으로 알려졌다. 이러한 요구는 현재의 CCTV 통합관제 시스템 기술이 극복해야 할 최종적인 목표가 될 것이다.

지금까지 다양한 첨단 모니터링 기술들이 개발돼 왔으나 이들 시스템의 성능이 사용자의 기대치와 커다란 차이점이 여전히 존재하고 있다. 이에 향후 CCTV 통합관제 시스템 기술은 원거리 휴먼식별 등과의 결합을 통한 보다 다양하고 새로운 서비스의 개발이 진행될 것으로 예상된다.

최근에는 360도 회전기능과 12배 이상의 줌인(zoom-in) 기능이 내장된 최첨단 카메라를 내장해 사건·사고의 사후조치가 아닌 징후를 예상하고 이벤트가 발생한 방향으로 회전하면서 현장을 모니터링 하는 기술로 진화하고 있다.

이 연구에서는 국내 및 주요국가의 CCTV 시스템 구축현황과 이 연구의 핵심 이슈인 지능형 CCTV 개발사례(영국 CPNI의 iLIDS, 국내 LGU+의 U+비즈 CCTV), 지능형 CCTV 관련 전후방 기술에 대한 국내외 시장동향과 글로벌 시장 선점을 위한 시사점에 대해 설명한다.

국내외 CCTV 시스템 구축현황

국외 주요국의 구축 현황 = 전세계적으로 CCTV 카메라 설치대수는 약 3000만대 이상으로 추정하고 있다.

설치대수가 압도적으로 많은 주요국의 CCTV 카메라 설치규모와 효과를 간단히 요약하면 다음과 같다.

- 영국은 인구 대비 CCTV 설치대수가 가장 많은 국가로서 440만대 이상(이는 영국의 총 인구 14명당 1대꼴로 런던의 경우 평균 30초에 한번 씩 노출되는 것으로 알려졌다. 617초(하루 140회)에 한번 씩 노출되는 서울시민보다 20배가 넘는 기록이다.)이며 CCTV 설치 후 30%의 범죄 감소효과가 나타난 것으로 분석됐다.

- 미국은 1500만대(인구 20명당 1대꼴) 정도로 추산되며 9.11 테러 이후 급격히 증가하고 있다. 미국의 경우 국토보안, 재난방재 등 공공수요의 비중이 높은 편이다.

국내 구축현황 = 한국은 세계적인 CCTV 및 DVR 장비 수출 국가로서 약 400만대의 CCTV 시스템이 설치돼 있으며(2011년 말 기준 안전행정부의 조사 자료로서 공공용 36만대. 민간용 350만대로 추정하고 있다.

수도권 시민은 9초(하루 평균 80~110회)에 한 번씩 CCTV 화면에 포착된다.(국가인권위원회 조사, 2010년)) 주로 교통 흐름 및 법규 단속, 스쿨 존(School zone), 외곽경계 및 주차장 등의 방범용으로 이용되고 있다.

2011년 말 기준 전국의 약 40개 지자체가 CCTV 통합관제센터를 구축·운영하고 있으며 안전행정부는 이를 통해 다음과 같은 개선효과를 기대하고 있다.(최근 교통 및 주차, 쓰레기 무단투기 단속, 재해 및 재난 감시, 아동보호구역·범죄취약구역·공공시설물 감시 등 다양한 목적으로 설치된 CCTV를 통합 연계 관제해 모든 상황에 대한 조치를 공동 대응하고 범죄예방과 비상상황 발생시 신속한 대처와 민원해결 목적으로 각 지자체마다 CCTV 통합관제센터 구축이 경쟁적으로 추진되고 있다.)

서울시 전체의 방범용 CCTV 설치대수는 2008년 2043대에서 2010년에는 300% 이상 증가한 8197대로 증가한 것으로 나타났다. 이로 인해 같은 기간 서울지역 범죄발생 건수는 39만건에서 34만건으로 약 11%가 감소한 효과를 낳았다.(서울시에 국한된 통계수치이지만 CCTV의 확장이 범죄발생 건수를 감소시키고 있음을 알 수 있어 향후 CCTV 수요는 더욱 늘어날 것으로 예상된다.

한편 2010년 3월 기준 서울시 1개 구청이 보유한 CCTV 설치대수는 평균 450대이나 모니터링 요원은 평균 6명에 불과해 수많은 CCTV 영상을 감시하는 데 한계가 있음을 주목해야 할 것이다.

국내외 지능형 CCTV 개발사례

영국의 지능형 CCTV ‘iLIDS’ = 영국의 CPNI(Ce ntre for the Protection of National Infrastructure)에서 개발한 지능형 CCTV iLIDS(Image Library for Intelligence Detection Systems)는 여러 대의 카메라에서 추적 객체 영역과 시스템에서 추적되는 객체 영역간의 거리를 비교해 실시간으로 위험상황을 판단하는 기능이 있다.

이에 수준 높은 지능형 CCTV 시스템으로 평가받고 있으며 개발 배경은 다음과 같다.

- 영국 경찰과 정부의 지능형 보안 이벤트 검출 시스템의 요구 증가

- 현재 지능형 CCTV와 관련된 유사 시스템은 많이 개발 되어 있으나 평가에 대한 신뢰성 부족

- 카메라 기반 실외 지능형 보안 시스템의 일반적 신뢰성을 평가 할 수 있는 방안 검토

국내 LGU+의 지능형 CCTV ‘U+비즈 CCTV’ = 국내 이동통신 기업인 LGU+에서 개발한 지능형 CCTV U+비즈(Biz) CCTV 시스템은 설치구역 내 움직이는 물체를 감지해 미리 설정된 위험상황에 대한 이벤트가 감지됐을 때 실시간으로 알람을 발생하는 기능이 있다.

성능이 비교적 우수한 최근의 국내 지능형 CCTV 시스템으로 평가받고 있으며 주요 기능을 요약하면 다음과 같다.

- 설치영역 내 비인가자 침입시 나타남 이벤트 발생, 안전사항 확인시 제거됨 이벤트 발생

- 설치영역 내 사람의 쓰러짐이나 연기 및 불꽃 감지시 이벤트 발생

- 설치영역 내 주차차량의 갑작스러운 멈춤 및 출발(급발진 등)시 이벤트 발생

- 설치영역 내 군중의 이동흐름 감지시 이벤트 발생

- 설치영역 내 도로상의 자동차 추돌 및 역주행 감지시 이벤트 발생

- 설치영역 내 가상의 펜스에서 사람간의 싸움 감지시 이벤트 발생

지능형 CCTV 시장동향

시장 개요 = 지능형 CCTV 전방위 기술인 하드웨어(카메라 등), 소프트웨어 및 솔루션에 대한 글로벌 시장규모는 연평균 30%의 고성장과 아울러 후방위 기술인 지능형 영상분석 및 영상보안 시장은 연평균 11.8%의 고성장을 지속하고 있다.

각 지역별로 보면 미주 지역이 48%로 1위, 유럽 지역이 20%, 아시아 지역이 17%, 중남미 지역이 6%로 뒤를 잇고 있다. 지능형 CCTV 관련 전후방 글로벌 기술시장 규모를 [표 2]에 나타낸다.

글로벌 시장동향 = 지능형 CCTV 관련 전후방 글로벌 시장규모는 2012년 3억1790만달러, 2013년 3억9390만달러에서 2010~2025년까지 연평균 약 31%의 고성장을 지속해 2015년에는 5억9020만달러의 대규모 시장이 형성될 것으로 예상된다.

특히 전방위(하드웨어·소프트웨어·솔루션 등) 글로벌 시장규모 중 지능형교통 분야와 보안 분야의 비중이 높게 나타났다. 후방위(지능형 영상분석·영상보안 등) 글로벌 시장규모는 연평균 22%의 성장을 지속해 2015년 5억9020만달러로 추정하고 있다.

이러한 전망치는 지능형 영상분석 시스템이 영상보안 분야의 커다란 트렌드로 영상보안 제품 및 서비스의 필수요소가 될 것임을 시사하고 있다. 지능형 CCTV 관련 전후방 글로벌 시장추이를 [표 3]에 나타낸다.

CCTV 지능형 영상인식 관련 글로벌 기술력을 주도하고 있는 업체동향을 간단히 요약하면 다음과 같다.

- 오브젝티브비디오(ObjectVideo), 아이옴니-사이언트(iOmni-Scient), 에이전트비(AgentVi), 보쉬(Bosch) 등이 글로벌 기술력을 주도하고 있으며 물체와 상황인지 및 추적기술 개발을 활발히 진행하고 있다.

- 보쉬시큐리티시스템즈는 지능형 영상인식 솔루션 기술력을 보유하고 있으며 오브젝트비디오는 지능형 영상인식 기능이 탑재된 오브젝트 비디오 온 보드(Object video On-board)를 출시해 물체분석, 탐지 및 식별, 실시간 통보기능 등을 소프트웨어 패키지 형태로 제공하고 있다.

국내 시장동향 = CCTV용 카메라 및 DVR 장비 등에서 국내 기업들은 높은 수준의 기술력을 보유하고 있으며 특히 DVR은 글로벌 기술력을 선도하고 있으나 지능형 시스템으로의 교체요구에 대한 수요니즈를 완전히 충족시키지는 못하고 있는 실정이다.

지능형 영상감시 기술은 대부분의 국내 업체가 외산 기술을 도입해 사용하는 현실이며 소수의 국내 기업만이 연구개발을 통해 자체 기술력을 확보하고 있다. 중요한 점은 CCTV 시스템 설치구역 내의 변화감지, 위치측정, 대상추적, 행위분석 등 지능적인 기능들은 구현하고 있으나 지자체마다 설치하고 있는 통합관제센터에 적용하기에는 아직은 성능이 미흡한 상태다.(날씨 및 광량변화 등 무수히 변화하는 실제 환경에서는 만족할만한 성능이 나오지 않아 지속적인 기술개선이 필요한 상황이다.

현재 글로벌 메이저 업체들이 지능형 CCTV 관련 전후방 기술시장을 주도하고 있어 국내 기업들의 기술개발이 시급하다.) 국내 지능형 CCTV 관련 전후방 기술에 대한 상세한 시장규모는 정확히 추정하기 어려우며 국내 전체 영상보안 시장의 1~3% 정도를 차지할 것으로 추측하고 있다.

지능형 CCTV 관련 전후방 기술의 시장점유율을 [표 4]에 나타낸다.

시사점

지능형 CCTV 시스템 관련 전후방 기술력에 대한 글로벌 메이저 기술 대비 국내 기술수준은 최상위 수준에 있다고 볼 수 있다.

하지만 이 기술은 글로벌 메이저 기업들이 절대 강세를 보이고 있어 향후 지능형 영상인식 솔루션이 현재의 영상감시 솔루션을 당분간 대체한다고 가정하면 핵심(원천) 기술을 조기에 개발할 필요가 있다.

국내 관련 업체들의 기술개발 기반을 조성하고 글로벙 기술시장을 선점하기 위해서는 다음과 같은 시사점을 심층 반영한 기술경영(MoT : Management of Technology) 기법이 필요하다.

- 지능형 CCTV 영상감시 시스템이 시장에서 신뢰를 얻기 위해서는 기술력에 대한 신뢰성 검증 및 시험인증 체계가 절실하다.

- 신뢰성 검증 및 시험인증 체계를 기반으로 검증된 제품 출시를 통해 글로벌 시장에서의 신뢰를 회복하고 시장 활성화 기반을 마련할 필요가 있다.

- 다양한 시나리오 상에서 완제품이나 솔루션을 테스트 할 수 있는 행위 기반의 영상DB가 매우 부족해 설치구역 내에서 발생 가능한 여러 조건을 적용할 수 있는 알고리즘 개발이 필요하다.(국내 산업 환경에 맞는 다양한 시나리오와 조도 및 조건 등을 반영한 영상DB를 저비용으로 제공해 기술이 개발될 수 있도록 해야 할 것이다.)

- 지능형 CCTV 시스템으로 인해 개인정보보호 및 프라이버시 침해 등 법적인 문제가 발생하지 않도록 공론화를 통해 이 문제에 대한 합리적인 가이드라인이 제시될 필요가 있다.( 불특정 다수를 모니터링하고 영상 데이터를 저장하며 이벤트 발생시 사람을 추적하고 기존 DB와 비교·분석하는 일들이 인권침해 측면에서 매우 민감한 사안이기 때문이다.)

결언

지능형(intelligent) CCTV 시스템에 대한 수요자들의 기대는 기존 CCTV 통합관제 시스템보다 한 차원 높은 획기적인 시스템으로 예상하고 있다. 그러나 개발 초기에는 시스템의 불안정성으로 인한 오경보(False alarm)율이 높아 고가의 장비가 이용률이 극도로 하락하기도 했다.

최근에는 CCTV 통합관제 시스템 설치구역의 이상상황(위험상황) 발생 징후를 나타내는 일정 반경 이내의 상황을 실시간으로 인지해 경보를 발령하는 방식의 지능형 CCTV 시스템 기술로 진화하고 있다. 아울러 보다 효율성이 높은 지능형 CCTV 통합관제 시스템 구축을 위한 다양한 기술이 지속적으로 개발되고 있어 이 산업을 둘러싼 사생활 침해 같은 사회문제도 해소될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

지능형 CCTV 관련 전후방 기술의 글로벌 시장규모가 연평균 고성장을 지속하고 있다. 이러한 시장성장 잠재력이 크고 거대 수요가 예상되는 글로벌 기술시장 선점을 위해 핵심(원천) 기술을 조기에 개발해 국제표준화를 진행할 필요가 있다.

참고문헌

영국의 지능형 CCTV 시험인증제도 현황 분석, 제론헬스케어, 2013.

전범종, 국내외 지능형 CCTV 영상감시 산업동향, TTA 저널 Vol. 14, 한국정보통신기술협회, 2012. 7~8
서울시·자치구 CCTV의 효율적 운영과 개인화상정보보호를 위한 정책방안 연구, 서울시정개발연구원, 2011

www.uplus.co.kr/biz/sme/smmn/InitBzSmMmCtv.hpi

유장희, 지능형 영상보안과 휴먼인식 기술, 모바일 바이오인식 신융합기술 표준연구회, 한국전자통신연구원, 2012. 5

The World Market for Video Content Analysis, IMS리서치, 2011