인공지능기술의 화룡점정, '컴퓨터 비전'

- IoT와 무인자동차 시대를 현실화할 핵심기술로 주목 -

- 스마트 미래기술의 발전방향에 대한 인사이트를 제공 -

 

 

 

드론, 무인자동차, 스마트 기기 등 급속도로 상용화가 진행되는 실리콘밸리의 미래 사업들의 배경에는 인공지능, 특히 컴퓨터 비전 기술의 발전이 자리하고 있다. 머신비전이라고도 불렸던 이 기술은 인체 중에서 가장 모방하기 어려운 부분 중 하나인 눈을 따라 해야 하는 이유로 끊임없는 연구와 도전이 필요한 분야다. 컴퓨터 비전의 개략적인 역사와 현재, 전망을 통해 실리콘밸리 기술 발전의 큰 흐름을 예측해보자.

     

□ 컴퓨터 비전이란?

 

 ○ 쉽게 말하면 기계 혹은 컴퓨터가 사람 눈처럼 보고 인지하고 이해할 수 있게 하는 분석 시스템

  - 먼저 인간의 눈, 시신경, 뇌가 하는 작업을 수학적으로 이해하고 이를 그대로 혹은 비슷하게 수행할 수 있는 컴퓨터 시스템을 만드는 일

  - 최근에는 시각 정보뿐만 아니라 청각, 촉각 등 대부분의 감각 분석을 통합해서 실시

  - 인간이 받아들이는 정보의 절대다수가 이미지 정보인 관계로 인공 지능 연구의 핵심으로 분류

     

컴퓨터 비전과 연관된 다양한 산업기술

    

자료원: Deloitte university press

     

□ 컴퓨터 비전은 어떻게 미래기술의 핵심이 됐나

 

 ○ 처음 시작은 1960년대 AI(인공지능)와 로보틱스 연구에서 출발, 쌓여있는 나무토막을 로봇이 시각적으로 인지해서 옮기는 실험을 통해 유명세를 얻음.

  - 그러나 실제로 나무토막이 아닌 현실 세계와 인간으로 대상이 넓혀지자 컴퓨터가 인간처럼 상황과 대상을 인지하고 분석하기가 매우 어렵다는 난관에 봉착

  - 연구에서 상업화까지 이어질 만한 동인이 나오지 않고, ICCV 등 학회를 기반으로 기초 연구가 꾸준하게 진행됨.

 

 ○ 1990년대 들어 테러 등 국가 보안 분야에서 얼굴 인식에 대한 니즈가 높아지면서 인지(recognition)에 중심을 둔 컴퓨터 비전이 발전하기 시작

 

 ○ 이후 스마트폰 보급, SNS, 빅데이터 등 분석 대상이 되는 자료가 많이 늘어나자 이러한 영상자료들을 분석하는 기술이 필수가 되면서 컴퓨터 비전이 차세대 기술 발전의 중심으로 자리 잡음.

     

컴퓨터 비전의 주요 학회(왼쪽부터 ICCV, CVPR, ECCV)

자료원: 학회별 홈페이지

 

□ 애플, 구글 등 실리콘밸리 대표 기업들이 대대적으로 연구에 투자

     

 ○ (탱고 프로젝트) 구글이 주도하고 보쉬, 엔비디아, SK텔레콤 등 다양한 분야의 기업들이 협업해 모바일 기기가 실제 현실 세계를 학습해 나가게 하는 프로젝트

  - 센서를 이용한 동작 감지, 원근 거리 이해, 시각 정보를 해석한 공간 인식 등 모바일 기기의 카메라가 사람의 눈, 시신경, 뇌가 하는 역할을 그대로 수행하게 하는 목표

  - 스마트폰뿐만 아니라 태블릿, 웨어러블 등 모바일 기기 전체를 대상으로 함.

  - 고성능, 대용량의 컴퓨터가 아닌 일반 소비재 기기에서도 컴퓨터 비전 기술을 활용할 수 있도록 하는 상업화 기술의 초석

     

구글의 탱고 프로젝트

자료원: 탱고 프로젝트 홈페이지

 

 ○ (애플의 타이탄 프로젝트) 무인·전기자동차라고 알려진 애플의 타이탄 프로젝트의 핵심 기술 중 하나가 바로 컴퓨터 비전 기술

  - 구글, 테슬라, 혼다 등 차세대 자동차 기술에 거의 모든 업계 거물 기업들이 뛰어든 가운데 애플에서도 비밀리에 자동차 프로젝트를 시작한 것으로 알려짐.

  - 자동차업계 전문가뿐만 아니라 컴퓨터 비전, 딥러닝 등 인공지능 전문가들이 2015년에만 대거 해당 프로젝트로 옮겨간 상태. 디자인뿐 아니라 혁신적인 컴퓨터 비전 기술 상용화가 기대

 

 ○ (페이스북의 모멘츠) 이미지와 비디오 속의 개개인을 인지해 이를 사용자와 매치, 수많은 파일 속에서 각자의 파일을 자동으로 관리해 주는 프로그램

  - 그룹 내에서 따로 사진이나 동영상을 주고받거나 편집할 필요 없이 자동 싱크로 해당되는 사람과 공유할 수 있게 하는 애플리케이션

  - 고도의 컴퓨터 비전과 딥러닝을 이용해 컴퓨터가 이미지를 보고 판단하는 능력이 98% 정확도와 5초 안에 8억 장 이상의 이미지를 분석하는 속도 수준으로 올라감.

  - 궁극적으로는 웹상의 모든 이미지에서 자신의 사진이나 동영상을 자동으로 찾아주어 개개인이 온라인 사생활을 통제할 수 있게 될 것

     

페이스북 모멘츠

    

자료원: 모멘츠 홈페이지

   

□ 전문가 의견

 

 ○ Facebook의 AI director, Yann LeCun

  - "궁극적으로 컴퓨터 비전 기술을 발전시켜 페이스북이 하고자 하는 것은 기계가 인간 자체를 이해하는 것이죠. 지금의 얼굴 인식은 시작일 뿐이고 컴퓨터가 디지털 이미지에서 그 때의 상황, 사람들의 감정까지 읽어내어 그것을 바탕으로 판단할 수 있는 수준이 목표입니다. 쉽게 말해서 술에 취해서 정신없는 내 사진은 AI가 알아서 막아주는 겁니다" (자료원: Forbes 인터뷰)

     

□ 스타트업 기업들은 개성 있는 상품과 서비스로 눈길

     

 ○ 거대 기업들이 기반 기술에 장기적인 대규모의 투자를 하는 동안 스타트업들은 현재 기술 수준을 실생활에 유용하게 적용할 아이템을 계속 런칭 중

  - (Cortexica) 컴퓨터 비전 기술을 응용한 이미지 검색 기능을 통해 사진 속 옷이나 장신구 등 패션 아이템과 같거나 비슷한 제품을 찾아 쇼핑하게 해주는 리테일 스타트업

  - (Smartspot) 개인 트레이너 대신 시스템이 운동하는 자세나 방법 등을 자동으로 분석해주어 적은 비용으로 운동 효과를 올려주는 서비스를 제공

  - (Aipoly) 시각 장애인을 위해 모바일 기기로 눈 앞의 물체나 장면을 분석해 음성으로 설명해주는 프로그램을 개발 중

     

컴퓨터 비전 스타트업들의 제품과 서비스(좌: Cortexica, 중: Smartspot, 우:Aipoly)

     

   자료원: 각 회사 홈페이지

 

□ 전망과 시사점

     

 ○ 컴퓨터 비전의 가능성과 한계점을 동시에 이해해야

  - 몇몇 기업들의 연구 수준은 일부 기능에서 사람의 눈과 큰 차이가 없는 수준으로 크게 발전해 이를 상업화하는 작업에 속도가 나고 있음.

  - 그러나 빛, 날씨, 해상도 같은 주변 여건과 배터리 및 기기의 무게 등 제반 관련 기술 상황 등과 맞물려 돌아가기 때문에 현실적인 한계가 분명히 존재

  - 구글 글래스가 안경처럼 쓰고 실제 환경 어디서나 사용 가능할 것 같던 초기 청사진과는 달리 현재 개발이 거의 중단된 이유가 바로 이러한 한계점을 간과했기 때문. 현재 컴퓨터 비전 전문가들 사이에서는 기술 가능성 홍보에 대한 신중론이 대두한 상태

     

 ○ 기대치를 낮추면 컴퓨터 비전이 열어주는 신세계는 이미 시작

  - 사람의 눈, 시신경, 뇌가 하는 일과 컴퓨터 비전이 이를 대체하는 일은 마치 모국어와 나이가 들어서 배운 제2 외국어 간의 간극에 비유될 만함.

  - 모국어 수준을 기대하면 실망할 수 있으나, 제2 외국어도 높은 유용성을 가지는 것처럼 컴퓨터 비전 역시 주어진 조건 하에서 훌륭한 역할을 해낼 수 있음.

  - Occulus의 VR 제품들은 게임, 영화 등 정해진 기능을 컴퓨터 비전을 통해 드라마틱하게 업그레이드하는 중. 이는 사용자들의 기대치가 정해져 있고 기술이 이를 잘 뒷받침하는 수준이기 때문

      

 ○ 독자기술 개발보다는 상업화 단계에 참여할 기회를 엿봐야

  - 가장 이상적인 것은 독자적으로 한발 앞선 기술을 보유하는 것. 그러나 이는 글로벌 기업들이 인력과 시간, 돈을 장기적으로 투자해온 컴퓨터 비전분야에서는 비현실적인 조언일 수 있음.

  - 실리콘밸리 스타트업들이 주로 사용하는 전략은 독특한 사업화 아이템을 가지고 협업을 하거나 아주 세분화된 분야 기술에만 집중해 M &A 대상으로 주목받는 것

  - 따라서 우리 기업들도 컴퓨터 비전 기술의 응용분야 중 눈에 띌만한 상업 아이템에 투자해 협업 기회를 노려보는 것을 고려해볼 만함.

      

     

자료원: Deloitte university press, Forbes, Walstreet journal, 각 회사 및 학회 홈페이지, CrunchBase, 관련 실리콘밸리 전문가 무역관 자체 인터뷰 및 KOTRA 실리콘밸리 무역관 자료 종합