쓰레기 버리면 AI가 추적한다

국내 연구진이 개발한 시각 인공지능(AI) ‘딥뷰’가 CCTV 영상을 분석해 쓰레기 불법 투기 지역에 쓰레기를 버리는 사람을 적발할 수 있게 된다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 도심지역에서 쓰레기 불법 투기 행위를 단속하는데 시각 AI 기술을 본격 활용한다고 20일 밝혔다.

사람을 인식하는 이전 기술에서 나아가 사람이 물건을 내려놓거나, 던지거나, 투기하는 행동을 정밀하게 인식하는 기술이다. 향후 도심의 다양한 범죄나 사건을 사전에 감지, 예방하기 위한 핵심 기술이 될 전망이다.

기존 학계에서 사람의 행동 이해 연구는 스포츠 영상이나 유튜브 영상 등 범용 데이터를 활용, 개발돼 실제 CCTV 영상에서 나타나는 행동을 인식하는데 어려움이 많았다.

이런 어려움을 해소하고자 ETRI에서는 지방자치단체와 필요한 기능, 요구사항, 데이터 등 긴밀한 협력을 통해 실제 환경에서 동작할 수 있는 행동 이해 기술 개발에 초점을 뒀다.

ETRI는 사람의 행동 인식 중 자주 일어나고, 탐지 수요가 많은 도심의 불법 투기 행위 탐지를 목표로 했다.

이전 기술은 투기 지역에 지나가기만 해도 탐지하는 실수로 많은 어려움을 겪었다. 또 발생 시 즉각적으로 탐지해야 하는 문제도 있었다.

연구진은 이를 위해 딥러닝 기반 인식 기술을 활용, 사람 관절의 위치와 사람이 들고 가는 물체를 탐지하고 사람과 물체의 관계를 모델링하는 방법으로 투기 행위를 탐지하는 방법을 개발했다.

ETRI는 이처럼 본 기술의 핵심이 사람 관절 포인트를 갖고 행동을 인식하는 기술과 사물을 인지하고 추적하는 기술이라고 설명했다. 사물을 검출하고 쓰레기를 추적하며 쓰레기 투기행위를 검출하는 기술이 적용된 것.

쓰레기 더미를 검출하고 투기 시에 사람의 관절 포인트와 행동을 인식해 관계를 추적하고 추론도 하게 된다. 일정 거리 이상 떨어져 있는지, 쓰레기를 던졌는지, 완전히 버렸는지 등의 다양한 쓰레기 투기 행동의 패턴들이 기계 학습 방법으로 검출된다.

실제 CCTV 환경에 접목이 가능하도록 각 구성 알고리즘들을 실시간 전송 영상에 맞게 구성하고, 인식 지연 시간을 최소화하기 위해 효율적 알고리즘 설계에 집중했다.

사람이 쓰레기를 무단으로 버리면 ‘찰칵’소리가 나며 “사진이 촬영되었습니다. 투기물을 가져가지 않으면 관련법에 따라 처벌 받게 됩니다”라는 경고 메시지가 방송된다.

연구진은 해당 기술이 향후 개발을 통해 상점에서 사용자의 행동 분석, 교량에서의 자살행위 감지, 공장 근로자의 위험 행동 경고 등 다양하게 활용될 수 있다고 밝혔다.

연구진은 본 기술이 세종특별자치시와 서울시 은평구와의 실증을 통해 기술 검증 후 영상관제, 영상검색, 패션 AI 관련 업체 등에 기술 이전이 가능할 것이라고 봤다.

해당 기술은 과학기술정보통신부 '시각 AI 플랫폼 기술 개발' 사업으로 추진되고 있다. 오는 2024년까지 연구가 지속될 예정이다.

한편, 본 기술은 현재 주요 인공지능 관련 논문 등에 접수된 상태이며 SCI급 저널에도 소개될 예정이다. 관련 연구자들은 본 기술이 획기적인 발상이며 사람과 물체의 관계 모델링을 통해 실세계 CCTV 환경에 적용 가능한 유망한 기술이라고 리뷰를 남기기도 했다.

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