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범죄자·테러범 '아닌 척'? 로보캅 대번에 알아보는 이유

[팝콘 사이언스-41]'시청각 기반 감지 인지' 기술, 로봇에 응용할 시대 머지 않아

류준영의 팝콘 사이언스 머니투데이 류준영 기자 |입력 : 2014.04.13 17:02|조회 : 5838
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편집자주영화나 TV 속에는 숨겨진 과학원리가 많다. 제작 자체에 디지털 기술이 활용되는 것은 물론 스토리 전개에도 과학이 뒷받침돼야한다. 한번쯤은 '저 기술이 진짜 가능해'라는 질문을 해본 경험이 있을터. 영화·TV속 과학기술은 현실에서 실제 적용될 수 있는 것일까. 상용화는 돼있나. 영화·TV에 숨어있는 과학이야기. 국내외 과학기술 관련 연구동향과 시사점을 함께 확인해보자
로보캅의 한 장면/사진=소니 픽쳐스 릴리징 월트 디즈니 스튜디오스 코리아
로보캅의 한 장면/사진=소니 픽쳐스 릴리징 월트 디즈니 스튜디오스 코리아


"죽든 살든 나랑 같이 간다."

SF영화 '로보캅'의 명대사이다. 범죄 현장을 급습한 로보캅이 정확한 물증과 정황도 없이 이 같은 확신에 찬 어조로 범죄자 또는 테러범을 지목하는 데는 최근 로봇 연구의 핵심기술로 떠오른 '시청각 기반 감지 및 인지'란 첨단 과학연구가 녹여져 있기 때문이다.

80년대 SF장르계 명작으로 꼽혔던 로보캅은 2014년판 '로보캅3'로 리메이크 돼 누적관객수 97만4434명(영화진흥위원회 영화관입장권 통합전산망, 3월 2일 기준)을 기록했다. 이는 아쉽게도 당초 기대치를 넘기진 못한 성적표다.

하지만 1편과 27년이란 간극을 둔 후속 작품을 동시에 바라보는 과학기술계는 놀라움을 금치 못한다. 로봇 기술의 진일보를 예측한 제작진들의 과학기술 전망과 이해도가 현실에 가까울 정도로 정확하게 반영된 탓이다.

류준영 기자의 팝콘사이언스
류준영 기자의 팝콘사이언스
강력범죄 현장에 뛰어든 로보캅은 눈에 부착된 글래스를 통해 상대방의 얼굴을 찍고 등록된 빅데이터를 통해 신상을 파악한 후 표정·몸짓 등을 통해 공격성을 파악한다. 손가락으로 총 모양을 만들어 방아쇠를 잡아당기는 시늉만 해도 로보캅은 이를 공격행위로 간주, 반사적으로 허벅지에 장전된 고성능 테이저건을 꺼내든다.

이는 '네트워크 기반 휴머노이드'에서 시청각 기반 감지 및 인지 기술로 한 발 더 나아가는 로봇 기술의 현주소를 그대로 드러낸다.

카메라가 걸음걸이 등 행동·신체 형태로 사람을 식별해내는 '행동 인식' 연구가 현 로봇 과학기술계에선 활발히 전개되고 있다.

예컨대 영국 사우샘프턴대 컴퓨터공학과 마크 닉슨 교수는 사람의 걸음걸이가 근육의 강도와 힘줄, 뼈 길이·밀도, 걷는 방법 등이 제각각 다르다는 점을 인식 기술로 활용했다. 닉슨 교수는 "걸을 때 사람의 엉덩이와 무릎, 정강이 뼈가 이루는 각도뿐만 아니라 발을 내딛는 리듬과 보폭, 몸이 흔들리는 정도도 사람마다 다르다"고 말했다.

닉슨 교수는 바이오메트릭 터널(Biometric Tunnel)을 고안, 터널 내부에 12개 카메라를 설치해 9개월간 피실험자 400여명의 걸음걸이를 관측했다. 연구팀이 촬영한 동영상을 분석한 결과 실험 참가자들의 다리 각도와 실루엣에는 일관된 패턴과 모양을 나타냈다.

걸음걸이 연구는 아직 상용화를 언급할 단계는 아니다. 현 기술의 정확도는 70% 가량 된다. 과학기술계는 지문과 홍채 인식 다음으로 행동 인식이 상용화될 것으로 전망하고 있으며, 주로 테러범 검거, 범죄 수사 분야에서 적극 활용될 것으로 내다보고 있다.

미국 방위고등연구계획국이 행동 인식 분야에 수천억의 거액을 투자한 것도 테러범 검거에 이 기술이 효과가 있을 것이란 전망에서다.

비슷한 기술은 한국전자통신연구원(ETRI)도 확보하고 있다. 사람 얼굴과 나이를 알아보는 SW(소프트웨어) '이 스파이더'(e-SPIDER)가 그것이다. 현재는 SW가 장착된 카메라로 사람 얼굴을 인식해 성별·나이 등을 추측하는 수준. 유장희 ETRI 영상보안연구실 실장은 "앞으로 사람의 표정까지 인식할 수 있는 SW로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.

표정에 관한 연구는 빅데이터 기반 컴퓨터 시스템으로 발전해 나가고 있다. 미국 캘리포니아대학 샌디에이고캠퍼스와 캐나다 토론토대학의 공동연구팀이 개발한 '얼굴 표정 판별 컴퓨터 시스템'은 사람의 표정을 관찰, 진짜인기 거짓인지 구별한다. 연구팀에 따르면 진짜와 가짜 표정을 구분해내는 확률이 85%에 이른다.

연구팀에 따르면 얼굴은 즐거움, 슬픔, 고통 등의 풍부한 감정 정보를 상대방에게 제대로 전달할 수 있도록 진화됐다.

연구팀이 제작한 컴퓨터 시스템은 거짓된 표정의 미세한 변화까지 가려낼 수 있도록 프로그램 돼 인간이 의식적으로 행하는 표정 또는 무의식적인 얼굴의 움직임에 관한 차이를 놓치지 않고 파악한다.

예컨대 거짓말을 할 때 입 모양은 육안으로 분별하기는 힘드나 규칙적으로 거짓말을 하고 있음을 감지할 수 있는 입 크기 모양을 나타낸다. 이 미세한 변화를 컴퓨터 시스템이 감지한다.

수많은 인파 속에서 테러범이 입가에 한가득 미소를 지어보이며, 아닌 척 능청연기를 해도 로보캅이 총구를 겨누는 것은 이 기술의 발전을 의미한다.

류준영
류준영 joon@mt.co.kr twitter facebook

※미래부 ICT·과학 담당

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