드론 수색과 인공지능(AI)
경찰드론에 접목되는 인공지능(AI)
올해 상반기 경찰청에서는 드론운용요원 선발이 있었습니다. 17개 지방청 각 2명씩, 공업직 9급 총 34명 채용 규모였죠. 다양한 경력을 가진 전문인력이 선발되었고 현재는 부서에 배치되어 전면시행에 앞서 드론 임무특화 교육 중에 있습니다.
실종자 수색용 경찰드론
실종자 수색용 경찰드론
이번에 도입된 경찰 실종자 수색 드론의 가장 큰 특징이라고 한다면 드론 수색에 인공지능 AI를 적용한 점입니다. 드론 자체에 인공지능이 탑재되었냐고요 ?
아~ 그건 아닙니다. 무언가 큰 기대를 하셨다면 실망하실 수도 있겠는데요 그렇다고 실망하진 마세요! 경찰 드론에 인공지능이 탑재된 것은 아니지만 드론과 함께 도입된 영상분석 장비(노트북)에 영상판독 인공지능 프로그램이 탑재되어 있으니까요.
그래서 오늘은 경찰드론 실종자 수색에 인공지능이 어떤식으로 활용되는지 소개시켜드리는 시간을 갖겠습니다.
인공지능 프로그램이 탑재된 경찰 노트북
드론 수색에 활용되는 인공지능(AI)의 효율성
드론으로 실종자 수색을 해보신 분이라면 드론으로 실종자를 찾는다는 것이 쉽지 않다는 것을 아실 겁니다. 드론이 실시간으로 보내오는 저화질 영상을 작은 모니터에서 보고 실종자를 찾기란 모래사장에 바늘 찾기와 같죠. 그래서 저희 폴-드론팀에선 예전부터 드론으로 찍어온 고화질 영상이나 사진을 큰 모니터로 보면서 분석하는 분석팀을 따로 운용해 왔습니다.
현장사진을 분석중인 폴-드론팀
그러나 분석팀은 정말로 힘들고.. 네 힘듭니다.. 나무와 산만 보이는 재미없는(?) 사진과 영상을 쉬지않고 줌-아웃을 하며 눈에서 눈물이 주르륵 나오는 것을 참아가며 분석하여야 하기 때문이죠.
그러다 보니 현장 철수 후 사무실에 남아 밤늦게 사진을 분석해야 하는 경우가 많았습니다.
보통 1인당 300~500장 정도의 사진을 분석해야 합니다.
그런데 이런 힘들고 어려운 작업을 인공지능이 단 몇 분 만에 해준다면 어떨까요? 아마도 드론 실종자 수색 시스템 효율성이 획기적으로 높아질 것입니다.
이번에 보급된 경찰청 영상분석 인공지능 프로그램은 항공사진에서 사람과 비슷한 물체를 인식해 사진에 표시하여 결과를 나타냅니다. 그리고 그 사진을 따로 분류해줘 결과 폴더에서 의심 물체를 쉽게 확인할 수 있게 도와줍니다. 분석시간도 1장당 2~3분 정도 소요되는 것을 단 10초면 가능해 분석시간도 획기적으로 줄여줍니다. 결과적으로 신속하게 실종자 수색에 큰 역할을 할 것입니다.
영상분석중인 경찰청 인공지능 프로그램
여기서 인공지능이 어떤 원리로 작동하는지 궁금하실 겁니다. 저도 공부하는 중이라 깊이 있는 설명은 어렵지만, 간단히 설명해 드리겠습니다.
이번에 경찰청 실종자 수색 드론에 적용된 인공지능(AI)프로그램은 컴퓨터 비전과 영상처리기술 중 하나인 Object Detection이란 기술을 사용합니다.
‘객체 인식 기술’이라고도 불리는데 인공지능이 미리 학습된 자료를 바탕으로 비슷한 물체를 인식하고 분류하는 기술입니다.
미리 학습된 데이터와 비교해 비슷한 물체를 인식해 표시해줍니다
인공지능 학습은 알고리즘 설계하고 그 속에 수많은 학습 데이터를 주입하는 과정으로 이루어집니다. 그리고 그 학습 데이터를 인공지능이 이해할 수 있게 만들어주는 작업을 ‘라벨링’이라고 합니다.
마치 부모들이 어린아이에게 글을 가르치기 위해 이해하기 쉽게 사물카드를 만들어 보여주는 것과 같다고 이해하시면 됩니다. 객체인식 기술은 인공지능 분야에 가장 먼저 적용된 기술입니다. 현재 일부 CCTV 카메라에도 탑재되어 있을 정도로 흔한 기술이지만 그만큼 다양한 학습 알고리즘이 개발되었고 지금도 가장 두각을 나타내며 진화하고 있습니다.
폴-드론팀과 인공지능과의 만남
사실 경찰청 드론도입에 앞서 폴-드론팀 내부에서도 객체 인식 인공지능 프로그램을 도입해 사용해보자는 논의가 있었습니다. 드론 실종자 수색 시스템을 더욱 고도화하고자 하는 방안을 논의하다 나온 아이디어였죠. 그래서 작년 객체인식 인공지능 개발 연구진이 있는 카이스트를 방문에 교육을 받기도 했습니다.
카이스트에서 인공지능에 대한 기초교육을 받았습니다
그런데 그 당시에는 인공지능에 대한 이해도도 높지 않았고 분석 신뢰도에 대한 회의적인 의견도 있어 시기 상조라는 결론을 내렸습니다. 그러다 작년 말 충북청 폴-드론팀원중 2명이 경찰청 드론도입 평가 진행요원으로 참여하게 되었습니다. 그리고 경남경찰청 드론반과 함께 인공지능에 평가를 위한 항공사진 600장을 준비하였습니다.
결과는 놀라웠습니다. 드론 업체와 컨소시엄 형태로 참여한 9개의 기업의 인공지능 모두 70% 이상의 판독률을 보였기 때문입니다. 사진 속에 사람의 위치를 표시해주는 것은 물론 그 수도 판독해 냈죠. 그 후 인공지능 평가에 진행했던 폴-드론팀 김준완 경위는 최종 채택은 되지 않았으나 평가 당시 가장 높은 판독률을 보였던 인공지능 개발 업체 GY네트웍스 방승온 대표님께 연락을 드렸고.
이후 저희는 주기적인 만남을 통해 인공지능의 이해도를 높이는 동시에 다른 경찰업무에서 적용 가능성을 연구하고 있습니다.
GY네트웍스 인공지능 개발팀과 모임
방승온 대표님은 폴-드론팀 열정에 감동했다면서 업무협약을 통해 자사의 인공지능 프로그램을 무상으로 제공하였습니다.
충북청-아이온(ion)-GY네트웍스 업무 협약식
20년 드론 실종자 수색에서 인공지능의 활약이 기대되는 이유
아직 인공지능이 모든 사진 속 실종자를 100% 판독하지는 못합니다. 사람 형상이 아닌 것을 사람으로 판독하거나 사람을 판독하지 못하는 경우도 많죠
폴-드론팀은 분석 신뢰도를 높이기 위해 인공지능에 100% 의존하지 않고 직접 분석팀도 교차하여 판독을 진행하고 있습니다.
그러나 인공지능은 어떤 학습자료를 제공하냐에 따라 더욱 진화할 수 있습니다. 한마디로 학습에 필요한 빅 데이터가 열쇠입니다.
서두에 언급한 것처럼 올해는 전국 곳곳에서 경찰드론이 활약하게 됩니다. 경찰드론이 양질의 빅 데이터를 확보하고 그것이 국내 인공지능 산업계에 자연스럽게 스며든다면 한류 치안을 선도할 새로운 콘텐츠가 개발되지 않을까 생각해 봅니다.
인공지능의 미래
현재 인공지능 개발에 대한 논란이 뜨겁습니다. 개발 옹호론자는 인공지능이 인류문제를 해결할 열쇠라고 말하고 불신론자들은 결국 인류를 파멸로 이끈다고 말하고 있죠. 여러분은 어떻게 생각하시나요? 인공지능을 공부하면서 만나는 인공지능 개발자들은 답변은 “그럴 수 있다”라는 것이었습니다.
그 이유는 개발자들은 특정한 학습 알고리즘을 짜고 그에 맞는 학습 데이터만 제공할 뿐 인공지능 자체가 어떻게 학습하는지는 모르기 때문이라고 합니다.
옮고 그름을 학습하고 스스로 정의 내린다면 정말 영화 터미네이터 같은 일이 벌어지진 않을까요?? 그러나 아직까진 상상일 뿐입니다.^^ 코로나 19로 인해 연일 고강도 사회적 거리두기가 시행되고 있습니다. 지금이 국민과 가장 가까운 곳에서 일하는 경찰에게 가장 어려운 시기가 아닐까 생각됩니다.
모두 힘내시고 코로나가 종식되는 날이 올 때까지 건강하시길 기원합니다.
WRITER 최창영
4차 산업혁명의 가장 핵심인 드론에 대한 관심으로 시작하여 드론을 경찰업무에 활용하기 위하여 연구하는 전문적 학습공동체(폴드론아카데미) 일원으로 활동하고 있습니다. 현재 경찰 드론 실종자 수색 연구를 하고 있습니다. skyccy2001@naver.com
