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[포커스] 얼굴인식기술, IoT 및 AI 혁신으로 수요 급증

입력 : 2020.07.07 15:40

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[헬로티]



보안 및 안전·리테일·뱅킹 등 업계 전반에 걸쳐 확산


얼굴 인식(Face Recognition)은 머신러닝 알고리즘, 새로운 신경망 기술, 빠른 프로세서 등 첨단 기술의 발전과 함께 발전을 거듭하고 있다.


단순하게 보면, 얼굴 인식기술은 연결된 장치 또는 디지털 카메라를 활용해 캡처된 이미지와 데이터베이스에 저장된 템플릿이 일치하는지 확인하는 방식이다.


이전에는 얼굴 인식 소프트웨어에서 2D 이미지를 사용해 데이터베이스에서 비슷한 이미지와 일치하는지 대조했으나 정확성을 높이기 위해서는 카메라를 직접 바라보아야 하는 한계점을 가지고 있었다. 때문에 다양한 상황, 각도 및 얼굴 표정 변화 등과 같은 조건에서는 정확성이 떨어지면서 사용이 제한되었다.


이러한 어려움을 해소하기 위해 시장의 공급 업체들은 더 정확한 정확도를 제공 할 수 있는 3D 모델을 출시하는 데 주력해 왔다.

3D 기술은 어둠 속에서도 사용할 수 있고 다양한 시야각에서 물체를 인식할 수 있기 때문에 시장에서 높은 성장률을 보일 것으로 기대되고 있다.


얼굴 분석에는 표면 질감 분석 및 로컬 기능 분석과 같은 사람 얼굴의 다양한 기능에 대한 자세한 분석이 포함된다. 또한 얼굴의 표정 변화, 액세서리 착용, 조명 상태, 포즈의 변화, 또는 다른 사람들과 같이 있을 때의 구분 등 다양한 상황 속에서도 정확히 특정인을 구분해 낼 수 있도록 하기 위해, 또는 그 이상을 실현하기 위해 얼굴인식 기술은 연구개발이 지속되고 있다.


얼굴인식 기술의 발전은 물리적 또는 소프트웨어적으로 더욱 안전하기를 원하는 요구와 지식재산권 보안을 강화하기 위한 추세에 발맞추고 있다. 이에 따라 세계 얼굴인식시장은 두 자수 확대가 전망되고 있다.


그랜드뷰리서치(Grand View Research)에 따르면, 세계 얼굴인식 시장 규모는 2019년 34 억 달러로 2020년에서 2027년까지 연평균 14.5% 증가 할 것으로 예상되고 있다.


이러한 성장은 얼굴인식 기술이 다양한 분야에서 응용할 수 있는 가능성이 높기 때문이다. 보안을 강화하기 위해 국경에서는 이 기술을 도입하고 있으며 특히 공항에서는 여행자의 신원을 확인하기 위한 도입이 증가하고 있다. 또한 법 집행 기관은 얼굴 인식 소프트웨어를 사용하여 CCTV에서 캡처한 얼굴을 스캔하고 대상자를 찾아서 범죄율을 낮추는데 주력하고 있다.


예를 들어, 2020년 1월 모스크바시는 인공 지능 알고리즘 개발자인 NtechLab에서 제공하는 실시간 얼굴 인식 카메라의 사용을 발표한 바 있다. 이를 통해 경찰들은 용의자를 검색할 수 있고 일치하는 얼굴이 발견되면 소프트웨어에서는 경찰에 알림을 주게 된다.



다양한 분야에 도입 확대


얼굴 인식 기술이 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 기술과 결합하면서 보다 정교해지면서 한계점들도 돌파하고 있다. 이러한 기술의 발전으로 최근에는 코로나19의 영향으로 감염병 확산을 방지하기 위한 방안과 보안 강화에 따라 출입통제, 결재, 핸드폰 인증체계 등에도 도입이 확대되는 추세다.



스마트폰 보안에 적용

얼굴인식 기술이 눈에 띄게 채택된 분야 중 하나는 스마트폰시장이다. 스마트폰에 적용된 소프트웨어는 전화 잠금 해제, 모바일 앱 로그인 및 결제 확인에서 응용 프로그램에 적용되고 있다.


일례로, 애플의 아이폰엑스(iPhone X)는 보안을 위해 사용자의 얼굴을 식별하기 위해 AI 얼굴 인식 소프트웨어인 페이스아이디(Face ID)를 사용하고 있다.


삼성전자의 ‘갤럭시 M20’에도 보안을 위해 얼굴인식과 지문 인식, 삼성 헬스 등의 방법을  지원하고 있다. 기존의 삼성전자, LG전자의 핸드폰 보안에서는 지문인식, 패턴인식, 비밀번호 입력 등 인증의 번거로움과 속도 면에서 사용자를 만족시키지 못했다는 평가를 받고 있었다. 이 때문에 삼성전자의 얼굴인식 방법이 얼마나 사용자들을 만족시킬지 기대를 모으고 있다. 


한편, 퀄컴은 올해 초 스냅드래곤 XR2 5G 레퍼런스 디자인을 내놓았다. 이 제품은 이전의 XR1보다 처리속도 등의 향상으로 5G에 최적화된 칩으로 평가받고 있다. 이 칩은 얼굴 및 입모양 추적을 위한 추가 카메라 또는 컨트롤러 추적을 위한 두 번째 흑백 카메라를 추가하는 등 다양한 구성이 가능해 앞으로 모바일 얼굴인식 분야에도 기여할 것으로 기대되고 있다.


출입통제를 통한 보안과 안전 강화

코로나19(COVID19)가 세계를 강타한 이후, 경제의 많은 부분이 심각하게 영향을 받았으며 항공 산업을 비롯해 다수가 사용하는 출입구에 비접촉식 얼굴인식기술 도입이 가속화되고 있다.


탈레스의  FRP 솔루션은 ‘Adolfo Suárez Madrid-Barajas’ 공항의 탑승 과정에서 얼굴 인식을 사용한 파일럿 경험을 가지고 있다. 시스템은 식별 문서를 보여줄 필요 없이 탑승하기 위해 얼굴 인식을 사용한다. 사용자는 솔루션에 미리 등록하여 인증을 부여하면 된다. 이 같은 알고리즘은 공항 터미널, 기차역, 쇼핑센터 등에도 적용할 수 있다.


NEC는 지난해 하네다공항, 간사이공항, 후쿠오카 공항 등 일본 6개 공항에 얼굴 인식을 이용한 전자 통관 시스템을 설치한 바 있다. 이 전자 통관 절차 시스템은 NEC의 얼굴 인식 기술을 적용해 시스템의 전자 신고 터미널을 사용하고 출구 게이트를 통과 할 때 여행자의 신원을 확인할 수 있다.


이에 따라서 주요 공항의 통관 절차를 빠르고 정확하게 할 수 있도록 설계됐다. 또한 NEC는 스마트 폰 애플리케이션을 사용하여 수하물을 전자적으로 살펴볼 수 있게 함으로써 세관 절차를 더욱 가속화하는 것을 목표로 삼고 있다.

국내 얼굴인식 전문 기업인 알체라는 지난해 인천 송도 컨벤시아에서 개최된 국제치안산업박람회 출입구에 얼굴인식정보 활용에 동의한 고객들을 대상으로 얼굴인식 티켓팅 시스템을 선보이기도 했다.


또한 알체라는 미국 산호세에 있는 산페드로 스퀘어 마켓(San Pedro Square Market)에  AIIR 솔루션을 적용했다. AIIR 솔루션은 인공지능 기반 이미지 인식 기술로 치안 및 공공 분야를 타깃으로 개발됐다. 산페드로 스퀘어 마켓에 적용된 AIIR 솔루션은 얼굴인식, 체온측정 출입 시스템을 통해 보안 안전한 환경을 사용자들에게 제공하고 있다.



국내 또다른 기업인 LG CNS는 올해 1월부터는 AI 기반의 얼굴인식 출입 솔루션을 이 회사 본사 1개 게이트에 적용한 후 2월부터 전체 게이트로 확대한 바 있다. 코로나19의 확산 국면에서는 마스크 착용자만 게이트를 개방하거나 출입 시 자동으로 체온을 측정하는 기능을 추가했다.


건설현장에도 얼굴인식기술이 도입돼 작업자의 안전성을 높이고 사고위험을 방지하고 있다.

지에스아이엘은 올해 5월 초 롯데건설에서 진행하는 건설 현장에 스마트 안전관리 시스템을 성공적으로 구축 완료했다.


지에스아이엘과 롯데건설의 이번 계약은 터널 내부 안전사고를 예방하고자 이뤄졌다. 지에스아이엘은 터널 내 스마트 안전관리 시스템을 적용해 근로자의 구간별 위치를 실시간으로 확인하고 위치추적 시스템과 CCTV를 대조해 안전관리를 강화했다.


스마트 안전관리 시스템의 얼굴인식 출입통제 시스템은 더 편리한 현장 환경을 구축하는데 초점을 맞추고 있다. 근로자의 터널 내 투입, 퇴실 이력도 언제든 볼 수 있다. 시스템에는 터널 굴진량 관리 기능을 추가하고 비상사태 발생 시 구호체계도 갖춰져 있다. 근로자 센서의 SOS버튼이 눌리면 모바일 및 웹에서 알람이 울려 빠르게 인지할 수 있다.


이에 따라 △터널 내 안전사고 방지 및 사전 예방 △현장 내 잠복 위험요인 조기 조치 △굴진량 등을 시스템(웹, 앱)으로 처리 △관리자-근로자 간 현장 내 안전이력 공유 △사고 시 신속 조치 가능한 구호체계 확립 등의 효과가 발생할 것으로 예상된다.


결재시스템에 도입

결재시스템에도 얼굴인식 기술이 적용되고 있다. 얼굴인식기술을 적용한 결재는 스마트카드를 태깅하거나 모바일 애플리케이션을 다운로드 받은 후 QR코드로 결제하는 기존 커뮤니티 화폐 이용 방식보다 더 간편해 앞으로 시장 활성화가 기대되고 있다.

올해 LG CNS는 AI와 블록체인, 클라우드 등 3대 IT 신기술을 결합한 ‘얼굴인식 커뮤니티 화폐’ 서비스를 선보였다.


이 서비스는 AI 얼굴인식 기술로 사용자의 신원을 파악한 후 미리 등록된 블록체인 기반의 커뮤니티 화폐로 자동 결제하는 방식이다. 모든 시스템은 클라우드 상에서 작동한다. 사전에 얼굴과 계좌 정보 활용에 동의한 사용자들은 식당 배식대에 설치된 기기에 얼굴만 인식시키면 자동으로 결제가 이뤄진다. 특히 결제 시 기계나 사람 간의 불필요한 접촉을 없앰으로써 코로나19 같은 바이러스 감염 확률을 낮춘다.



알체라는 자체 개발한 얼굴인식 기술 기반의 결제 시스템을 신한 페이스페이(Face Pay)에 적용했다. 페이스페이는 전 세계 세 번째이자 국내에서는 최초의 얼굴인식 결제 시스템이다.

알체라는 핀테크, 스마트시티, 건물 출입 통제, 동영상 메타데이터 생성 및 검색 등으로의 보유 기술 적용 분야를 확대 중이라고 전했다.


플로리다 소재의 SensibleVision은 소매 업체가 현금 및 카드 결제를 대체하고 고객을 자동으로 식별하고 요금을 청구하는 3D 얼굴 인식 플랫폼 ‘3DWALLET’ 기술을 출시하기도 했다.


아이티센그룹의 바이오 전자서명/인증 서비스 기반 핀테크 보안기술 전문 기업인 시큐센은 올해 초 얼굴정보를 기반으로 한 바이오인증 솔루션 엣지 바이오(Edge BIO)를 출시했다.  이 솔루션은 스마트폰, 태블릿PC, 데스크탑, 자동화기기에 탑재해 소비자의 얼굴정보를 기반으로 직관적이며 편리한 서비스를 제공한다. 스마트폰을 활용한 스마트 뱅킹에 적용하면 금융소비자가 뱅킹앱에 직관적으로 접근해 다양한 서비스를 이용할 수 있다.


도어락에 적용

최근 디지털 도어락에 IoT, AI 기술이 접목되면서 사전 등록 없이는 남자와 여자, 어른과 어린이를 정확하게 구분 못했던 기존 얼굴인식 기술의 약점을 극복해가고 있다.


특허청에 따르면 IoT 기술이 접목된 디지털 도어락의 출원은 2009년부터 5년간 한 자릿수에 불과하다가 2014년 27건, 2015년 48건 출원되는 등 매년 두 자릿수로 급증했다.


IoT 기술 접목은 스마트폰의 등장에 따라 본격화되어, 사용자가 스마트폰으로 도어락을 열고 닫을 수 있게 하였으며, 이후 인공지능 디지털 도어락 기술의 발전을 견인하고 있다. 


인공지능 디지털 도어락 관련 발명은 2003년에 국내 최초로 출원된 이후 2013년까지 총 8건에 불과하였으나, 2014년에만 7건 출원되는 등 늘어났다.


디지털 도어락에는 손잡이, 키패드, 회로기판 등이 포함되는데, 초창기에 RF카드, 지문인식, 얼굴인식과 같은 암호 코드 기술에 관한 출원이 대부분이었다. 그러나 이러한 기술은 사전등록이 필수적인 관계로 불특정 다수에 대한 선별적 출입허용에는 적용이 어려웠다. 


최근 디지털 도어락 관련 기술이 발전하면서 인공지능이 접목되었는데, 이는 사전 등록 없이는 남자와 여자, 어른과 어린이를 정확하게 구분 못했던 기존 얼굴인식 기술의 약점을 극복한 것이다. 


의료계 도입 증가

의료 부문에서도 도입이 증가하고 있다. 특히 중복 의료 기록을 없애기 위해 의료센터는 의료 데이터를 환자의 사진과 연결하여 의료 기록을 확보하는 데 주력하고 있다. 또한 얼굴을 스캔하고 연결된 데이터를 찾아서 환자기록에 빠르게 접근할 수 있다. 이 외에도 CCTV 카메라에 이 기술을 통합하면 의료 센터에서 환자를 진료팀에 소개하고 환자에게 알림을 줄 수 있다.  


인수합병·파트너십을 통한 솔루션 강화


앞서 다양한 분야에 적용되고 있는 얼굴인식 기술에 대해 살펴봤다. 전문 얼굴인식기술 및 알고리즘을 보유한 기업에서 시장의 적용분야를 넓혀가고 있는 한축과 함께 전략적 파트너십 구축, 또는 인수합병을 통해 사용자 니즈를 공략하는 모습도 눈에 띤다.

얼굴인식 기술 전문 기업인 사이버링크(CyberLink)는 올해 IP 영상보안 솔루션 기업 비보텍(VIVOTEK)과 전략적 파트너십을 체결했다.


이 파트너십을 통해 CyberLink의 FaceMe® AI 얼굴 인식 엔진이 VIVOTEK의 네트워크 카메라와 백 엔드 비디오 관리 소프트웨어에 통합되어 보안 관리자가 블랙리스트와 화이트리스트를 바탕으로 한 정확한 얼굴 인식 경고를 수신할 수 있게 되었다.


또한 사이버링크는 자체 개발한 얼굴 인식 소프트웨어 개발 키트(SDK) FaceMe®를 어드밴텍의 FaceView 산업용 앱에 탑재하는 내용의 파트너십을 발표하기도 했다. 이를 통해 얼굴 인식 기술을 탑재한 앱은 각종 리테일, 병원, 운송, 상업용 빌딩 관리에 사용되는 IoT 애플리케이션과 결합해 방문자의 성별, 연령 및 감정을 실시간으로 인식하고 분석할 수 있게 해 준다.


딥 러닝 및 신경망 알고리즘에 의해 구동되는 CyberLink FaceMe®는 AI 얼굴 인식 엔진 중 하나이다. CyberLink의 CEO 자우 황 박사는 보도자료를 통해 “최신 IoT 및 AI의 혁신으로 얼굴 인식 기술에 대한 수요가 급증하고 있으며 보안, 가정 및 공공 안전, 리테일, 뱅킹 등과 같은 업계 전반에 걸친 다양한 시나리오가 요구된다.”고 언급한 바 있다.


지난해 탈레스(Thales)는 젬알토(Gemalto)를 인수하면서 디지털 ID, 생체인증, 데이터 보호 등 사이버 보안 관련 통합 디지털 보안 솔루션을 보유한 기업이 됐다. 탈레스의 FRP(Face Recognition Platform)는 얼굴 인식 솔루션으로, 심층 신경망을 기반으로 하는 알고리즘을 기반으로 삼고 있다. 이 플랫폼은 컴퓨터, 클라우드, 태블릿 또는 스마트 폰과 같은 여러 플랫폼에서 실행할 수 있이서 운영자가 쉽게 ​​제어 할 수 있다.


UV LED 솔루션 전문기업 서울바이오시스는 2018년 레이칸(RayCan)을 인수해 스마트폰 얼굴인식, 자동차 자율주행 등을 지원하는 차세대 빅셀 기술을 확보하고 제품 양산을 본격화했다.


보안 강화는 거스를 수 없는 흐름


마이크로소프트는 올해 초 ‘2020년대 10가지 테크 정책 이슈’를 발표하며 2020년대에는 기업들의 데이터 사용 목적에 대해 강도 높은 규제가 적용되고, 얼굴 인식 및 데이터 보호 기술로 민감한 정보의 이용과 프라이버시 규제의 사각지대를 관리하는 제3의 물결이 다가올 것으로 기대된다고 밝힌 바 있다.


이러한 예측이 올해가 아닐지라도 IoT, AI 등 첨단 기술의 발전과 함께 정보 연결이 가속화되면서 보안 강화의 파고는 더욱 높아질 것으로 전망되고 있으며 이 분야에서 얼굴인식기술이 그 역할을 얼마나 제대로 담당할지 주목된다.

/김원정 기자(etech@hellot.net)

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