U-City를 구현할 요소 기술 - 지능형 감시 시스템(Intelligent Surveillance System)

얼마 전 유네스코가 지정한 세계 문화유산인 수원 화성(華城 : 사적 제3호)의 서장대(西將臺)가 취객의 방화로 2층 누각이 전소되는 사건이 있었다. 수백 년 세월을 지내온 자랑스러운 민족의 유산이 소홀한 감시와 관리로 인해 한 순간에 사라져 버리게 된 것이다. 또한 최근에는 무고한 시민을 대상으로 자행되는 지하철 테러와 수십 년을 지켜온 산림을 한 순간에 잿더미로 만드는 산림 방화 등과 같은 사건이 빈번하게 발생하고 있어 이를 관리/감시하기 위해 매년 많은 비용과 인력이 투입되고 있는 상황이다.

그럼에도 불구하고 최근에 있었던 익산 귀금속 센터 보석 도난 사건(2005년 말에 있었던 익산 귀금속 센터보석 도난 사건은 국내 최대 규모의 익산귀금속센터에서 67억 원어치의 보석이 도난당한 절도사건으로, 무인경비 보안 업체 및 CCTV 감시 카메라와 같은 첨단 보안 시스템을 구축했음에도 불구하고 실시간 대처 미흡으로 막대한 손실을 초래 하였다. (2005년 5월11일, 조선일보))에서 보는 바와 같이 무인경비 시스템이나 CCTV 감시 카메라와 같은 기존의 보안 시스템은 사람의 집중과 판단에 많이 의존하기 때문에 관리 소홀로 인한 취약점에 어쩔 수 없이 노출되어 있다.

지능형 감시 시스템(Intelligent Surveillance System)은 감시카메라의 영상정보를 디지털화 하여 시스템이 스스로 사물의 위치 및 패턴을 분석하고 위험 상황이 발생할 경우 경보 및 출입 차단 시스템을 작동하거나 보안담당자에게 즉각 현황을 알려 사람의 관리로 인해 발생하는 취약점을 대체/보완할 수 있게 해준다.

아직까지 지능형 감시 시스템의 구축에는 프라이버시 침해에 따른 법적인 문제와 고해상도 카메라, 광대역 전송매체와 같은 기술적인 이슈, 발생 가능한 위반 사항을 미리 고려해서 구축해야 하는 관리 시나리오의 구성과 같은 운영상의 이슈가 존재하고 있지만, U-City 구축과 같은 차세대 도시 관리 시스템에 대한 요구, 보안 인건비 상승에 따른 기업의 운영비용 증가, 감시카메라 영상의 법적 증거 채택이 가능하도록 하는 법령개정의 추진, 보안업계와 고객의 인식 제고라는 호재로 인해 향후 지능형 감시 시스템 구축에 대한 요구는 더욱 높아질 것으로 전망된다.

개요 지능형 감시 시스템(Intelligent Surveillance System)은 영상카메라의 정보를 디지털화 하여 사전에 정의한 패턴분석 rule에 따라 사물의 위치 및 패턴을 분석하고 침입 및 사고가 발생할 경우 경보 및 차단 시스템 작동, 보안담당자에게 알림과 같은 행동을 수행하며, 영상정보의 특징을 기반으로 영상데이터를 저장하여, 사건이 발생할 경우 빠르게 상황을 검색하고 효율적인 데이터 관리를 할 수 있도록 지원한다. [그림1] 참조

CCTV 감시 시스템 vs 지능형 감시 시스템 기존 CCTV 감시 시스템의 경우 아날로그 신호 방식의 영상정보이기 때문에 영상을 왜곡 없이 사실에 가장 가깝게 표현할 수 있다는 장점을 가지고 있지만

1) 영상전송을 위한 동축케이블, 카메라 제어를 위한 제어케이블, 전원을 공급하는 전원케이블로 각각 구성되어 있어 설치 및 시공이 어렵고,

2) 전송된 영상이 CCTV를 통한 운영자의 감시 및 대응에 전적으로 의존하기 때문에 보안의 취약점에 노출되어 있다. 또한 영상저장 및 검색에 있어 아날로그 비디오테이프에 기록하는 방식으로 구현됨에 따라

3) 기록물의 장기 보관이 요구되는 시설에는 기록매체를 보관하기 위한 보관소가 필수적이며,

4) 검색에 있어 기록물의 전 영상을 검색하는 불편함을 가지고 있었다. 또한 아날로그 신호가 가지고 있는 기술적인 특징으로 인해

5) 케이블의 품질과 전송거리에 따라 영상의 노이즈 및 간섭이 발생 할 수도 있다.

이에 비해 지능형 감시 시스템은 압축영상의 품질 저하와 디지털 변환에 따른 화면 지연이 발생하고, 아직 도입 가격이 높다는 단점이 있지만

1) 영상전송케이블과 전원 및 제어케이블의 단일화가 가능하며,

2) 압축 기술에 의한 데이터 전송으로 영상의 원거리 전송이 가능하다. 또한 전송된 영상정보는

3) PDP나 LCD와 같은 디지털 디스플레이 장치에 변환 없이 적용할 수 있어 모니터실의 공간 활용을 높일 수 있고

4) 영상저장에 있어서 디지털 디스크 장치에 기록됨에 따라 별도의 매체 보관소가 요구되지 않고,

5) 검색에 있어서 이벤트를 기반으로 한 조건 검색이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

지능형 감시 시스템의 기능 및 적용 영역 일반적으로 CCTV 감시 카메라를 생각할 때 침입 방지나 도난 방지와 같은 보안목적으로의 활용만을 많이 고려한다. 하지만 지능형 감시 시스템은 보안의 목적뿐만 아니라 사고예방을 위한 안전관리나 규정준수, 범칙금 부과, 시설물 훼손 감시와 같은 관리의 목적으로도 활용될 수 있다.

보안(Security) : 도난방지, 침입자 감시와 같이 외부의 위협으로부터 생명과 재산을 보호할 목적으로 시스템을 구축

안전(Safety) : 위험지역 작업자의 안전 확보, 작업환경 위험요소 감시와 산불감시, 교각 및 공공 시설물 훼손방지, 문화재 보호와 같이 근로자와 시민의 안전과 중요 재산의 훼손을 방지할 목적으로 구축

관리(Management) : 교통위반단속, 작업자의 근태관리, 매장 이용객의 구매성향 파악, 교통 흐름 및 교통량 측정과 같이 업무의 효율을 높이고 규정 준수를 독려하기 위한 목적으로 구축

또한, 이러한 지능형 감시 시스템의 보안, 안전, 관리의 목적을 다양한 산업분야에 적용할 수 있다. [표1] 참조

강남구의 성공적인 거리 감시 카메라의 도입을 시발점으로 최근에 많은 지역구와 지방자치단체에서 도시 감시 카메라(City Surveillance)의 도입을 긍정적으로 검토하고 있다. 하지만 길거리 수 백 대의 감시 카메라를 한 번에 모니터링 할 수 있는 통합 감시센터를 구축한다는 것은 엄청난 모니터를 갖춰야 하기 때문에 구축비용도 많이 들 것이고, 그 많은 카메라를 관리자가 지속적으로 살펴본다는 것은 현실적으로 매우 어려운 일이다.

만일 새로 도입되는 거리 감시 시스템에 지능형 감시 시스템을 도입하게 된다면, 관리자는 범죄가 자주 발생하는 우범지역을 집중적으로 관리하고, 범죄 발생이 낮은 지역은 지능형 시스템이 지속적으로 감시하여 사고 대처 능력을 높여 보안의 효율을 향상시킬 수 있게 될 것이다.

Infrastructure

지능형 감시 시스템은 기존의 아날로그 감시 시스템과 비교하여 영상의 획득과 전송 및 저장에 디지털 방식을 적용하고 있다. [그림3] 참조

촬영(Camera) : 영상 획득을 위한 디지털 카메라는 CCD 및 CMOS 센서를 기반으로 구성되며, 고해상도 및 고화질 구현이 가능함

전송(Network) : 획득한 영상의 전송에 있어 정지 영상 압축 기술 및 동영상 압축 기술 등 다양한 압축 기술이 사용되며, 네트워크 부하를 감안한 압축률의 선택이 가능함

관제(Monitoring) : 운영자에 의한 관제 영역은 이더넷 보급의 확산으로 인해 원격지 감시가 가능함

저장(Recording) : 디지털 매체에 저장된 데이터는 보관 일자 관리 및 기록물 관리에 있어서도 효과적인 관리를 제공함

재생(Control) : 저장된 데이터의 검색에 있어서도 이벤트 중심의 검색이 가능하며 검색에 있어서는 기록매체 및 데이터의 손실이 발생하지 않는 장점이 있음

Middleware

지능형 감시 시스템의 미들웨어는 Open Architecture, 데이터처리, UI, OS를 담당한다

개방형 시스템 구조(Open Architecture) : 시스템 구축에 있어 타 시스템 및 다양한 솔루션과의 연동을 위해 개방된 인터페이스 구조를 지원함

데이터 처리(Date Processing) : 획득한 영상정보의 저장 및 메타데이터 관리를 통해 콘텐츠 기반의 데이터 검색을 가능하게 하며, 데이터의 저장을 효율적으로 할 수 있도록 함

사용자 요구화면(User Interface) : 시스템을 운영할 사용자가 쉽고 편하게 조작할 수 있는 운영화면을 제공

운영 시스템(Operating System) : 시스템의 권한 부여, 보안설정, 계정관리, 네트워크 설정, 클라이언트 관리 등 전반적인 시스템 운영권한을 부여함

맺음말

지난 5월 21일, 국방부는 올해 7~8월 중 예산 41억 원을 투입하여 중부전선 5사단 담당 비무장지대(DMZ) 18㎞에 첨단 무인 감시 장비 시범 설치 사업을 추진한다고 발표하였으며, 이번 시범 사업을 바탕으로 내년부터 5년간 총 투자비 956억 원 규모의 무인 감시 장비 설치 프로젝트를 진행할 계획도 제시하였다.

또한 관세청은 최근 급증하고 있는 항만 밀수를 적발하기 위해 주요 항구에 지능형 감시 카메라를 적용한 밀수 적발 시스템을 구현하고 있으며, 공항과 고속철도 역시 대규모 지능형 감시 시스템 구축을 고려하고 있다. 이와 같이 국내에서도 지능형 감시 시스템의 구축은 초기 단계를 벗어나 실질적인 사업으로 구체화되고 있다.

또한 아직은 미비한 부분이지만 향후 지능형 감시 시스템의 정량적인 성과 측정도 이루어져, 투자대비 효과(ROI)를 객관적으로 평가 할 수 있게 되면 시장은 더욱 빠르게 성장할 것이다. 그러나 지능형 감시 시스템의 구축은 시스템의 성능과 관리 효과, 비용의 절감이라는 긍정적인 효과의 이면에 개인의 인권침해라는 부정적인 면도 함께 가지고 있어, 개발단계에서부터 피 감시자의 프라이버시 보호측면을 중요하게 고려해야만 한다.

그렇다면 개인의 프라이버시를 보호하면서도 효과적인 지능형 감시 시스템을 구축하려면 어떻게 해야 할 것인가? OECD는 1980년 9월 프라이버시 보호와 개인정보의 국제 유통에 관한 지침을 이사회 권고 형식으로 채택하였다. 이 지침은 가맹국에 대하여 강제력을 가지는 것은 아니지만, 회원국에게 권고하는 최소한의 규정으로 최근까지도 개인정보의 규제 원칙으로 광범위하게 받아들여지고 있다. 그 중 몇 가지 원칙을 살펴보자.

1) 수집제한의 원칙(Collection Limitation Principle) : 개인정보의 수집은 합법적으로 공정한 절차에 의하고, 가능한 한 정보주체에게 알리거나 동의를 얻은 후에 해야 한다.

2) 목적 명확화의 원칙(Purpose Specification Principle) : 개인정보는 수집 시까지 그 수집목적이 명백히 되어야 하며, 그 후의 이용은 수집목적의 실현 또는 수집목적과 양립되어야 하고 목적이 변경될 때마다 명확히 되어야 한다.

3) 이용제한의 원칙(Use Limitation Principle) : 개인정보는 목적명확화의 원칙에 의하여 확인된 목적 이외의 다른 목적을 위하여 게시, 이용, 그 밖의 사용에 제공되어서는 안 된다.

이런 기본적인 원칙을 가지고 지능형 감시 시스템을 구축한다면 개인과 기업/사회 모두가 긍정적인 효과를 기대할 수 있을 것이다. 특히 국내의 정보통신, 사회복지 분야의 미래지향 이미지로 형상화되고 있는 U-City의 관점에서 안전하고 쾌적한 생활환경 제공은 중요한 키워드로 인식되고 있으며, 이를 구현할 수 있는 요소 기술로서 지능형 감시 시스템, IPv6, BcN 등은 중요한 솔루션 및 인프라로 필수적으로 고려되어야 할 것이다.