최근 다양한 범죄와 안전사고 등 사회적 문제가 증가하면서 도시 안전에 대한 시민들의 요구가 높아지고 있다. 이에 따라 CCTV 영상을 활용한 실시간 모니터링 및 이상행동 감지 기술의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 특히, 인공지능(AI) 기반 컴퓨터 비전 기술은 방대한 CCTV 영상 데이터를 효율적으로 분석하고 잠재적 위험 요소를 사전에 감지해 시민 안전 강화에 기여할 수 있다.
현재 지방자치단체들은 개별적으로 CCTV 관제 시스템을 운영하고 있어 효율성이 떨어지고 긴급 상황 발생 시 신속한 대응이 어려운 문제점이 있다. 따라서 정부공공기관 차원에서 최신 AI 기술을 활용해 통합 CCTV 관제 시스템을 구축하고, 이를 통해 도시 안전을 강화하고 스마트 거버넌스를 실현할 것을 제언한다.
먼저 최적의 시스템 구축하기 위해서는 최적의 알고리즘을 갖춰야 한다. 비전 트랜스포머(Vision Transformer·ViT) 기술은 기존 CNN+LSTM 모델보다 뛰어난 성능을 보이며, 복잡한 영상을 실시간으로 분석해 이상행동을 정확하게 감지할 수 있다. ViT 기술을 적극 활용해 시스템의 정확성과 효율성을 높일 것을 제안한다.
둘째, 고성능 컴퓨팅 환경이 필요하다. 엔비디아의 고성능 GPU 서버 환경에서 멀티 인스턴스 GPU(Multi-Instance GPU·MIG) 기술을 활용한 고성능 컴퓨팅(HPC) 기술을 구현해 다양한 영상 분석 작업을 동시에 효율적으로 처리할 수 있다. 이를 통해 시스템의 성능을 극대화하고 실시간 대응 능력을 향상시킬 수 있다.
셋째, 클라우드 기반 아키텍처를 활용해야 한다. 도커(Docker) 기반의 쿠버네티스(Kubernetes) 아키텍처를 활용해 각 기관의 CCTV 영상 데이터를 중앙 클라우드 서버로 실시간 전송하고 통합 관리할 수 있다. 쿠버네티스 오케스트레이션 시스템은 컨테이너화된 서비스들을 효율적으로 관리해 시스템 안정성을 확보하고 확장성을 제공한다.
넷째, 엣지 컴퓨팅를 갖춰야 한다. 엣지 디바이스에서 NPU(Neural Processing Unit) 또는 TPU(Tensor Processing Unit)를 활용해 CCTV 영상을 처리함으로써 클라우드 서버로 전송되는 데이터 양을 줄이고 실시간성을 높일 수 있다. 이는 개인정보 보호에도 도움이 되며, 시스템의 효율성을 높이는 데 기여한다.
다섯째, 통합 관제 센터와 연계해야 한다. 기존 관제 센터를 허브 노드 개념으로 전환해 통합 CCTV 관제 센터와 최적화된 앙상블 네트워크를 구축함으로써 전력량 및 공간 부족 문제를 해결하고 효율적인 시스템 운영이 가능하다.
양질의 데이터셋 확보 및 개인정보 보호 강화를 위해서는 지자체별 사건·사고 데이터 허브 구축해야 한다. AI 기술을 이용한 얼굴 인식 방지, 차량 번호판 흐림 처리 등의 익명화 기술을 적용해 개인정보 침해 요소를 제거하고, 지자체별 사건·사고 데이터 허브를 구축해 데이터 활용도를 높일 것을 제안한다. 그리고 데이터 활용 및 AI 모델 고도화로 비식별화된 이상행동 데이터를 지속적으로 수집하고 AI 모델 재학습에 활용함으로써 모델의 성능을 향상시키고 새로운 이상행동 패턴 감지 능력을 강화해 범죄 예측 및 예방 시스템 구축에 기여할 수 있다.
본 제안을 통해 구축되는 AI 기반 통합 CCTV 관제 시스템은 다음과 같은 효과를 가져올 것으로 기대된다.
첫째, 실시간 범죄 예방 및 신속 대응할 수 있다. 이상행동 감지 및 알림 기능을 통해 범죄 발생을 사전 예방하고, 긴급 상황 발생 시 신속 대응해 시민 안전을 강화한다.
둘째 효율적인 도시 관리를 할 수 있다. 교통 흐름 분석, 재난 상황 감지, 환경 오염 감시 등 다양한 분야에 활용해 도시 관리 효율성을 높이고, 데이터 기반 정책 수립을 지원한다.
셋째, 시민 만족도를 향상 시킨다. 안전하고 스마트한 도시 환경을 조성하여 시민들의 삶의 질을 향상시키고, 도시 경쟁력을 강화한다.
넷째, 지방자치단체 간 협력 강화할 수 있다. 통합 관제 시스템을 통해 지방자치단체 간 정보 공유 및 협력을 강화하고, 효율적인 도시 관리 체계를 구축한다.
마지막으로 AI 모델 고도화할 수 있다. 비식별화된 이상행동 데이터를 활용해 AI 모델을 지속적으로 발전시키고, 새로운 이상행동 패턴 감지 및 예측 능력을 향상시켜 범죄 예방 시스템을 고도화한다.
차세대 컴퓨터 비전 AI(Computer Vision AI) 기술은 실시간 영상 분석 기술과 클라우드 네이티브 아키텍처를 활용하여 정부공공기관 주도의 통합 CCTV 관제 시스템을 구축함으로써 도시 안전을 강화하고 스마트 거버넌스를 실현한다. 본 시스템 구축을 통해 지방자치단체는 더욱 안전하고 스마트한 도시로 발전할 수 있을 것이다.
조판희 엠에이치엔씨티 대표 CEO@mhncity.com
