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[기획] 얼굴인식 기술 어디까지 왔나
[기획] 얼굴인식 기술 어디까지 왔나
  • 이민규 기자
  • 승인 2020.04.28 07:59
  • 댓글 0
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AI로 학습능력 향상…마스크 써도 정확한 신원 확인 가능

기존 DB와 인물 특징 대조
범죄 용의자 식별효과 ‘톡톡’
금융·유통 등 활용범위 확산

홍채 등 생체정보 접목으로
정확성 높이고 활용기간 늘려

AI 기반 고성능 솔루션 두각
개인정보유출 등 해결과제도
LG CNS는 최근 본사 출입게이트에 AI 얼굴인식시스템을 설치했다.
LG CNS는 최근 본사 출입게이트에 AI 얼굴인식시스템을 설치했다.

LG CNS는 지난 3월 서울 마곡 본사 일부 출입게이트에서 인공지능(AI) 기반의 ‘얼굴인식 출입통제 시스템’ 가동을 시작했다.

이 시스템은 눈과 코 주변의 생김새를 집중적으로 분석해 사람을 식별한다. 아울러 AI 기술로 직원의 신분을 판독하고 마스크 착용 여부를 확인한다.

마스크를 쓰지 않았거나 턱 또는 입에만 걸친 경우에는 “마스크를 착용해 주세요”라는 문구를 띄우고 문을 열어주지 않는다.

열상카메라가 얼굴의 혈류 감지

도처에 ‘코로나19’ 사태가 불러온 먹구름이 매우 짙다. 하지만 세상사에 빛과 그림자가 공존하듯 일부 순기능도 있다. 신기술에 대한 재발견과 활용범위의 확산이다.

AI 기반 얼굴인식 기술도 그러하다. 2015년경부터 유망 신기술로 주목을 받아오다 최근 코로나발 마스크 바람을 타고 고공비행을 하고 있다.

얼굴인식 기술은 인물의 특징을 추출해 기존에 저장해 놓은 데이터베이스(DB)와 대조함으로써 신원을 확인하는 기술을 말한다.

일반적으로 얼굴인식은 △인물 캡처(capture) △데이터 추출 △신원 확인 등 크게 3단계 걸쳐 이뤄진다.

인물 캡처는 CCTV 카메라를 이용해 사람 얼굴의 요모조모를 확인하는 과정이다.

이어 눈과 코, 입, 턱 등 얼굴의 각 부위를 분석해 인물 고유의 특징을 추려내는 데이터 추출과정에 이르게 된다.

이렇게 추출된 데이터를 기존 DB와 비교함으로써 그 사람이 누구인지, 출입을 시켜도 문제가 없는지를 판별할 수 있다.

LG CNS 블로그에 게재된 기술자료에 따르면 얼굴의 특징을 추출하는 방법은 크게 2가지다.

우선 적외선 카메라를 사용해 열점을 인식하는 방법을 들 수 있다. 열상카메라가 얼굴의 혈류(血流)에 생기는 열점을 읽는 방식이다. 또 다른 방법은 3차원 측정기를 이용하는 것이다. 3차원 측정기가 눈과 입, 콧구멍, 턱의 각도와 거리, 뼈의 돌출 정도 등 얼굴의 특징을 파악하게 된다.

얼굴인식 기술은 지문·홍채·정맥 등 여타의 생체인식 기술과 깊은 연관성을 지닌다. 여타 생체정보와 얼굴정보를 동시에 인식함으로써 신원 확인의 정확성을 한층 높일 수 있기 때문이다.

사람의 얼굴은 노화가 진행되면서 변하기 마련이고 성형수술 등에 의해 안면골격도 달라질 수 있다. 이에 얼굴에 관한 DB를 영구불변의 자료로 활용하기에는 무리가 따른다.

그렇지만 개인 고유의 지문이나 홍채정보는 시간이 흘러도 절대로 변하지 않는다. 얼굴인식 기술과 여타 생체인식 기술을 동시에 적용해 신원 확인의 정확성을 높일 수 있는 이유다.

15m 거리에서도 피사체 식별

최근 급격히 발전하는 AI 기술은 얼굴인식 기술 진화의 원동력이 되고 있다. AI가 고도의 딥러닝(deep learning)을 통해 수많은 얼굴 정보를 익히도록 함으로써 얼굴인식 능력을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

특히 최근 국내에서 개발된 AI 기반 고성능 안면인식 솔루션은 △최소 얼굴 이미지 크기 인식 △CCTV 엔진 성능 △인력 및 시간 단축 △AI 학습시스템 △실시간 인물 캡처 등의 기능을 갖추고 있다.

무엇보다 CCTV 엔진성능이 뛰어나 좌·우, 상·하, 기울임 각도 등에서 얼굴인식이 가능하고 딥 러닝을 통해 얼굴의 알고리즘을 학습할 수 있다. 이에 15m 정도 떨어진 거리에서도 피사체를 식별할 수 있다.

이에 얼굴인식 기술은 신원 확인의 보편적 수단으로 널리 쓰이고 있다. 안경이나 마스크를 쓰더라도, 짙은 화장을 하더라도 개인고유의 신원을 충분히 식별할 수 있다. 특히 얼굴인식 기술은 피식별자가 특별한 동작을 취하지 않고도 개인의 고유정보를 뽑아낼 수 있어 편리하다.

이런 장점에 힘입어 주요 산업영역에서 얼굴인식 기술이 폭넓게 활용되고 있다.

KT경영경제연구소 ‘디지에코 보고서’에 따르면 얼굴인식기술은 활용범위를 지속적으로 넓혀가고 있다.

대표적인 활용사례로 치안 및 물리보안 분야를 들 수 있다. 국내·외 주요 공공기관에서는 범죄자를 색출하거나 테러범을 차단하는 데 얼굴인식 기술을 적극 활용하고 있다.

미국 뉴욕시의 경우 모든 다리와 터널에 운전자의 얼굴을 인식하는 카메라를 설치했다. 테러용의자를 식별해 불의의 사고를 예방하기 위한 조치다. 중국 정부는 기차역 CCTV 감시카메라에 얼굴인식 기술을 적용, 여행이 금지된 사람이 발견될 때 경찰에 자동으로 알려주는 시스템을 구축했다.

‘2020 도쿄올림픽’에도 얼굴인식기술이 적용될 예정이다. 코로나19 감염 예방을 위해 행사 개최가 내년으로 늦춰졌지만 도쿄올림픽 조직위원회는 주요 경기장에 얼굴인식 보안시스템을 도입키로 했다. 이를 통해 선수단 및 언론사 관계자 등이 경기장에 들어갈 때 출입자의 얼굴이DB와 일치하는지를 확인하게 된다.

보안 이외의 분야에서도 얼굴인식 기술이 효과적으로 쓰일 것으로 전망된다. 특히 금융분야에서는 통장이나 카드 없이도 얼굴인식을 통해 결제나 송금 등의 서비스가 가능해 질 것으로 기대된다. 실제로 중국의 주요 시중은행에서는 ATM 기기는 물론 모바일 금융서비스에 얼굴인식 기술을 적용하고 있다.

유통·물류분야에도 얼굴인식 기술을 활용에 편의성을 높일 수 있다. 무인택배시스템에 얼굴인식 기술을 적용하면 상품 주문자의 신원을 더욱 손쉽게 확인할 수 있다. 배송회사와 주문자 간 직접적인 접촉 없이도 신속·정확한 상품 배송이 가능해지는 것이다.

이 밖에도 얼굴인식 기술은 △숙박업소 예약자 및 투숙객의 신원확인 △대규모 시험에서의 수험생 확인 △도서대여자 확인 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

지능형CCTV업체 넷온 관계자가 AI 안면인식 기술을 시연하고 있다.
지능형CCTV업체 넷온 관계자가 AI 안면인식 기술을 시연하고 있다.

‘복합인지기술’ 개발 시선집중

한국과학기술정보연구원(KISTI) 분석에 따르면, 올해 전 세계 얼굴인식 기술 시장규모는 28억3620만 달러(3조2000억원)에 이를 것으로 전망된다.

2015년 세계 시장규모가 약 15억2160만 달러(1조7200억원)였던 것과 비교하면, 지난 5년간 연평균 13.3%의 고성장을 구가해 온 것으로 분석된다. 최근 얼굴인식 기술의 활용범위가 넓어지고 있는 추세여서 향후 시장규모는 더욱 커질 것으로 전망된다.

국내에서는 공공분야에 얼굴인식을 적용하려는 움직임이 두드러진다.

KISTI에 따르면, 경찰청은 CCTV 카메라에서 찍은 사진을 바로 3차원으로 변환하는 시스템을 개발할 계획이다. 이 시스템 개발이 완료되면 CCTV 3차원 영상과 형사사법시스템에 저장된 범죄자의 3차원 촬영 영상을 비교해 범죄 용의자의 신원을 더욱 정확하게 확인할 수 있게 된다.

첨단 얼굴인식기술과 지능형 CCTV 등을 종합적으로 활용하는 ‘복합인지기술’ 개발에도 관심이 쏠린다. 이 기술은 사람의 현재 얼굴뿐만 아니라 시간과 행동, 장소 등 변화하는 정보를 종합적으로 연계하고 체계적으로 분석하는 데 중점을 둔다.

이 기술을 실종자 찾기에 활용하면 사람의 이동 경로나 위치추적의 정확성을 한층 높일 수 있다. 특히 장기실종자의 경우 나이를 변환해 인지할 수 있도록 함으로써 추적의 실마리를 찾을 수 있다. 이에 이 기술은 실종아동이나 치매환자의 신속한 신원확인과 안전한 귀가를 돕는 데 크게 기여할 전망이다.

이처럼 얼굴인식의 기술이 빠르게 진화하고 활용범위도 넓어지고 있지만 관련기술을 적재적소에, 안전하게 적용하기 위해 풀어야 할 문제도 적지 않다.

무엇보다 개인정보유출과 사생활 침해에 대한 우려가 크다. 자신도 모르는 사이에 공항 또는 상가 등에서 이동경로가 분석되거나 개인정보가 수집될 수도 있다.

최유진 KT경제경영연구소 연구원은 “빅 브라더와 같이 감시에 의한 개인정보 유출 및 사생활 침해 문제가 대두되고 있다”며 “이에 대한 정부 차원의 가이드라인과 적절한 규제가 필요하다”고 말했다.

빅 브라더(big brother)는 정보의 독점으로 사회를 통제하는 권력이나 그러한 사회체계를 일컫는 말이다.



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