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분석기 부문의 가장 핵심적인 발전은 비디오 분석과 결합한 오디오 분석의 사용에서 이루어졌다
보안 분석업체 IMS 리서치는 2004년 이후로 비디오 분석기 시장에서 연간 65% 성장을 해왔고, 2009년에는 4억 5,000만 달러의 매출에 이를 것이라고 전망한다. 이 원고에서는 분석기 분야의 전문 업체 ‘Ipsotek’의 CEO Chris Gomersall이 이 기술의 핵심사항을 요약하며, 현장에서의 도전적 과제를 전망하고 예상 가능한 발전추세에 대해 기술하고자 한다.
‘지능형 비디오 감시’ 혹은 ‘지능형 현장 분석’ 등의 다양한 명칭을 갖고 있는 비디오 분석기는 알고리즘과 벡터 분할을 사용하여 인명과 재산, 인프라에 위협을 가할만한 예기치 못했던 돌발 상황이나 특이한 행동을 감지한다. 이 소프트웨어는 위와 같은 돌발 상황이 발생할 때와 인간 감시자가 예상되는 상황을 산정하기 어려운 때 CCTV 카메라에 포착된 데이터를 여과하여 해석하는 역할을 한다. 분석은 실시간으로 이루어질 수 있고 또한, 증거 확보 목적으로 재생하여 과거의 상황을 확인할 수도 있다. 주의를 요하는 잠재적인 위험이나 상황에 대한 실시간 메시지는 오디오 경보와 비디오 경보로 발송되고, 스크린 상의 경고, SMS 메시지, 응급 서비스와의 직접적인 통신 등의 연락방식도 가능하다.
비디오 분석기에 의해 관찰되는 일반적인 시나리오에는 국경 보안, 비정상적 행동을 하는 통행인 혹은 비정상적인 움직임의 차량, 의심스럽거나 수상한 화물, 자살 그리고 여러 형태의 노상 범죄나 사회적 규범으로부터의 일탈 행위들이 포함된다. 또 이러한 일탈행위에는 매춘, 보도를 따라 차를 몰면서 윤락 여성을 찾는 행위, 마약 거래 및 선로 침입 등도 포함된다.
1995년부터 이 분야에서 비즈니스를 해온 Ipsotek사와 같은 비디오 분석기 분야의 주요 공급업체들은 행동 알고리즘의 유연성 있는 동선을 구축하여 수많은 일반적인 경보 장치와 특정 고객업체만의 특유한 경보장치를 만들어내고 있다. 이 때문에 무인지대 감시 같은 단순한 작업은 물론 비교적 복잡한 기능을 요하는 수요도 충족시키고 있다. 또 위에서 기술한 시나리오 외에도 비디오 분석기의 용도는 다양하여, ATM(은행자동 입출금기) 범죄예방, 낙서, 공공시설물의 파괴, (미식축구의 팬 또는 응원하는 학생 등이) 시합 전후에 경기장 밖에서 가지는 야외 파티, 범죄의도가 있는 거리 배회, 박물관 전시물의 절도, 역 혹은 경기장 혼잡 그리고 플랫폼에서의 자살 방지에도 유용하게 사용할 수 있다.
운영자의 피로감과의 전쟁
비디오 분석기의 주된 장점은 운영자의 피로감을 줄여준다는 것이다. 추정치는 약간씩 다르지만, 출판된 자료에 의하면 심지어 잘 훈련된 보안 요원조차도 모니터링을 시작한지 20분이 경과하면 모니터에 집중할 수 있는 능력이 90% 감소한다고 보고되고 있다. 하지만 분석기를 사용하면 인간의 실수를 줄여줄 뿐만 아니라 ‘위험지대’와 이전에 확인된 문제에 집중함으로써 카메라 대 모니터의 비율을 낮출 수가 있다. 이 기술은 또한 무사고 녹화 장면을 관찰하면서 시간을 절약하고 잘못된 경보가 최소화되기 때문에 검토 과정에서 노력, 시간 등의 절약이 가능해진다. 운영자를 위한 카메라의 수가 많기 때문에 상대적으로 인력에 대한 비용은 크게 감소한다(통상적으로 1 : 100 이상).
비디오 분석기 소프트웨어는 바람에 흔들리는 나뭇가지처럼 정상적인 움직임과 수상한 움직임을 구별할 수 있도록 ‘교육’이 가능해졌다. 때문에 자연환경 감지 시스템을 사용하여 현장에서 감시대상에서 제외될 필요가 있는 나뭇가지의 흔들림 같은 동작은 구별되고, 그와 비슷한 효과를 일으키는 침입자의 현장침입과 같은 수상한 행동들을 감시할 수 있다.
정교한 비디오 분석기는 우연적인 화면상의 흔들림과 방해음(비디오 엔지니어들은 통상 ‘잡음’이라고 부르는)을 구별하여 불필요한 경보를 미연에 방지한다. 주변의 흐릿한 빛과 조명, 그리고 다양하게 변하는 기상조건들 또한 면밀한 구성으로 설치된 분석기로 조정된다. 최첨단 기술의 분석기는 물체 추적장치를 사용하여 개별적인 물체를 평가하고 그것들을 추적한다. 이러한 기술은 벡터 분석을 통해 인구가 밀집한 현장에서 단 한명의 용의자 움직임도 감지한다. 아마도 이러한 기능으로 인해 비디오 분석기가 공공장소에서 실제적으로 많이 사용되고 있고, 또한 이러한 기능이 비디오 분석기의 가장 중요한 발전일 것이다.
오디오 분석과 비디오 분석의 결합
분석기 부문에서 이루어진 핵심적인 발전은 비디오 분석기와 결합한 오디오 분석기의 사용이다. 현재, Ipsotek사는 양 매체(오디오와 비디오)의 통합 시스템을 제공하고 있다. 오디오 분석은 자동차 엔진 오작동과 같은 비정상적인 기계작동음 뿐만 아니라 포격과 비행기의 감지 또한 가능하다.
일반적인 도시에서의 사용은 성추행이나 성폭행에 동반되는 비명감지에 사용된다. 효과적인 오디오 분석으로 인해 보안요원들은 사고가 커지기 전에 개입할 수 있고, 증거확보 목적으로 분석기를 사용함으로써 그 효과가 증대될 수 있다. 교통시설의 인프라 내에서도 사용 범위는 광범위한데, 최근 네덜란드의 Schipol 공항에서 오디오 분석을 통해 비행기 소음이라고 주민들이 항의한 소리들이 사실은 인접한 고속도로에서 생성된 차량 소음임이 밝혀졌다.
비디오 분석기와 관련하여 오디오 부분에서 나오는 잘못된 경보는 최종 사용자에게는 하나의 저주이며, 이 기술의 신뢰성에 손상을 주고 있다.
공격 식별
Ipsotek사는 일상의 말다툼에서 실제로 직면하는 발성기관 근육의 수축과 목소리의 떨림, 음조의 변화를 감지하는 12개의 주요 오디오 신호에 기초한 알고리즘 개발에 집중적으로 투자했다. 이러한 변화의 위조는 거의 불가능하며 현재까지 단지 한 사람의 잘 훈련된 여배우만이 테스트 과정 중에 이 시스템을 ‘속일 수’ 있었다.
중앙정부나 지방정부에게 있어서 비디오 분석기가 무한한 잠재성을 제공한다는 것은 이미 잘 알려져 있다. 지난 수년 동안 보안직원들에게 거의 무제한의 비디오 화면을 제공한 CCTV의 성능은 그 화면을 분석하는 운영자의 능력을 능가해온 것이 사실이다. 특히, 고화질, 지능형 비디오 분석기가 이런 변화를 이끌었고, 바람직하지 않은 사회적 행동을 지시해 주는 모든 범위의 상황들은 경보를 울리는 소프트웨어에 의해 분석이 가능하다.
예를 들자면 Ipsotek사는 현재 런던 동부의 지방정부와 함께 작업하고 있다. 이 업체의 소프트웨어는 한 쌍의 젊은이에게 다른 젊은이들이 다가가는 반복된 장면을 설정하여 마약 거래가 이루어지고 있음을 암시하는 간단한 신체 접촉 시나리오를 만들어냈다. 이러한 고유한 지능형 시스템을 사용하여 조사 및 연구 엔지니어들이 이후 마약 거래 시나리오를 만들었고 이 소프트웨어는 이러한 행동에 대해 경보를 작동했다.
행동 패턴
보도를 따라 차를 몰면서 윤락 여성을 찾는 행위와 차에서 작업하는 매춘은 행동 패턴을 사용하여 경보음을 울리게 하는 한 예이다. 자세와 행동 또한 차량 절도와 관련되며 주차장에서 정확하게 설정된 분석기 장치는 자신의 차를 향해 바로 가는 평범한 행동과 범죄 목적으로 여러 차량에 연속적으로 다가가 침입하기 전에 차량 내부를 살펴보는 행위, 그러한 방식으로 차의 문을 여는 행위를 구분할 수 있다.
거리 보안, 특히 반사회적 행동에 대한 일반의 관심은 유럽 전역에서 지속적으로 커지고 있다. 비디오 분석기는 이제 사회적 혼란을 감소시키기 위한 실제적인 해결책들을 제공하고 있으며 Ipsotek사는 ASBO 패키지의 개발을 목전에 두고 있다. ASBO는 반사회적 행동명령(Anti-Social Behavior Order)을 의미하며, 외출금지와 시의 특정한 공공장소에 출입금지 시행을 통해 범죄 기록이 있는 젊은이들의 재범을 막기 위한 법적인 조치(영국에만 있음)이다. 지능형 현장 분석은 이 분야에서 이 기술의 가능성을 충분히 인식할 만큼 안목을 갖춘 공무원들과 법 집행기관에 엄청난 이득을 가져다주리라고 믿는다.
연구와 개발
분석기 공급업체들은 현재 상업적인 부문과 공공 부문에서 동시에 무수한 시나리오들을 연구하고 있다. 이 소프트웨어가 최종 사용자들이 요구하는 다양한 분야의 추적에 지속적인 보조를 맞추어 나가고자 한다면 알고리즘과 행동분석이 지속적으로 개발되어야 한다. 왜냐하면 고객들이 식별하고자 하는 정상 행동과 다른 일탈 행동들의 종류는 실로 무한하기 때문이다. 일부의 사용자들은 특이한 요구를 해오기도 하는데, Ipsotek사는 최근 한 고객으로부터 요청을 받았는데, 요청 내용은 축구 경기장에서 분리파주의자들의 슬로건 외침을 오디오 분석기를 통해 감지하고자 하는 것이었다.
주요 업체들은 학계와의 긴밀한 연계를 유지하면서 연구개발에 많은 투자를 하고 있다. Ipsotek사는 런던 남서부의 킹스턴 대학 디지털 이미지 연구센터와 공동 작업을 하고 있고 현재 이 연구에는 2개의 방향성이 있다.
주요 특징
비디오 분석기의 주된 특징은 기존의 CCTV, 아날로그 카메라와 함께 설치·사용이 가능하다는 것이다. 특히 비디오 화면의 경우 DVR이나 네트워크 비디오 녹화기로 전송되기 때문에 IP 카메라가 필요 없다는 것이다. 물론 네트워크 시스템이 점차 보편화되는 추세인 것은 분명이다.
유인감시 및 통제실 직원들의 감소로 인한 경제적 절약 효과는 엄청나다. 자산 관리 분야의 한 Ipsotek사 고객은 55,000 달러의 비용을 들여 비디오 분석기의 사용을 확대했다. 유인감시 인원을 이 정도 규모로 늘리면 88,000 달러 이상의 비용이 필요할 뿐만 아니라 감시수준도 훨씬 더 낮은 단계가 될 것이다.
최근 현장 분석기는 발전을 지속하고 있고 주요 공급업체들이 광범위한 사용자 요구에 적절히 대응하고 있기 때문에 현장 분석기는 정부와 상업적인 부문에서 동시에 널리 활용될 전망이다. 또 감지 가능한 시나리오는 점차 미묘한 부분에까지 이르게 될 것이고, 혁신적인 최종 사용자들은 이 획기적인 기술을 이용함으로써 공공안전을 개선시킬 것이다.
<글 : Chris Gomersall CEO, Ipsotek(www.ipsotek.com)>
[월간 시큐리티월드 통권 제149호 (info@boannews.com)]
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