[창간특집] 21세기형 복합재난에 가장 효과적 대응책 ‘MR-loT 융합 인공지능’

아주대 정보통신대학, 연구센터 설립 본격 연구 나서
‘MR-loT 융합 재난대응 인공지능 응용기술’ 개발
단일 플랫폼 운용·지능형 에지 컴퓨팅 기술 등 세부연구도

지난해 코로나19가 시작된 후 방역과 재난·재해 대응에 대한 중요성이 더욱 강조되는 시점이다. 국민들은 조금 더 안전한 환경에서 생활하기를 바라며 정부와 방역당국에 그 역할을 주문하고 있다. 이런 가운데 아주대학교 정보통신대학이 재난 및 재해에 대비하는 데에 ‘ICT 기술’이 가장 효과적인 해법이라고 주장하고 나서 눈길을 끈다. 현재 중점 연구중인 4차 산업혁명에 맞춰 사물인터넷(IoT, Internet of Things), 혼합현실(MR, Mixed Reality) 등 기술을 재난 대비 대응에 접목한 ‘MR-loT 융합 재난대응 인공지능 응용기술’을 살펴본다. [편집자 주]

‘MR-loT 융합 재난대응 인공지능 응용기술’ 개념도. (사진=MR-IoT융합 재난대응 인공지능 연구센터 제공)

현재 우리나라 기관들에서는 재난시 긴급 재난 문자, 텔레비전 자막, 재해문자 전광판 등 텍스트 또는 음성 위주의 형태로 제공되는 예·경보 시스템을 구축해 운용하고 있다.

그러나 코로나19 같은 점차 누적화, 복잡화, 대형화의 특징을 갖는 복합재난에 대비하고 대응하기 위해서는 재난의 위험을 조기에 발견하고, 피해를 최소화하기 위해 새로운 방식의 통합적 재난관리 체계의 구축해야 한다.

최근에는 4차 산업혁명의 기반이 되는 IoT, AI(Artificial Intelligence), VR/AR/MR 등 기술들이 재난 대응을 위한 핵심 요소 기술들로서 인지돼 주목 받고 있으나, 일반 상용을 위해 개발된 기술을 재난에 적용하는 정도다. 이는 잠재적·돌발적 위험 상황을 조기에 예측·식별· 판단해 신속한 의사결정과 실시간성을 요구하는 재난 현장에 적용하기에는 신속성과 신뢰성, 안전성 측면에서 한계를 갖는다.

재난이 갖고 있는 특징인 ‘불확실성(uncertainty)’, ‘상호작용성 (interaction)’, ‘복잡성 (complexity)’ 등이 복합적으로 작용하는 점을 제대로 잡아내지 못하는 것이다. ‘근본적인 대응 프로세스’ 구축이 중요한 이유다.

이에 아주대학교 정보통신대학은 IoT, AI, MR기술을 융합해 재난대응에 응용는 원천기술 연구를 위한 ‘MR-IoT융합 재난대응 인공지능 연구센터’를 설립(IITP의 대학ICT 연구센터 사업 지원)하고 본격 연구에 착수했다.

재난 대응 구현 장면. (사진=MR-IoT융합 재난대응 인공지능 연구센터 제공)

센터가 개발중인 ‘MR장치’을 쉽게 설명하면, 사물세계와 현실세계의 연동 중심 IoT 에 가상 및 증강공간을 부가함으로써 복합 정보의 표현 영역을 확장 가능하도록 한 시스템이다.

MR-IoT융합 서버(DB)에 센서 정보 기반 재난 상황 정보를 넣고, 현장요원 MR 영상 기반 현장 상황 정보가 통합 관리돼 재난에 종합적으로 대응이 가능하도록 설계한 프로그램인 것이다.

현장요원의 MR 영상을 기반으로 현장 사물과 상황을 인식하고 여기에 관련된 센싱 데이터를 융합한다. 이로부터 현장요원의 위치와 시야 방향에 대한 인지 및 이동 경로 추적도 가능하다. 임무가 부여될 장소에 대한 정보를 MR장치 스크린 상에 현장요원의 시야 방향을 중심으로 이동할 위치와 방향도 표현된다.

센터는 MR장치를 사용해 현장요원뿐만이 아니라 구조를 필요로 하는 사람들에게 확대 적용하여 안전한 임무 수행과 대피로 확보를 위한 추가 연구도 하고 있다. 구현된 프로토타입을 확장하여 다양한 재난대비와 대응 응용이 가능한 시스템으로 발전시킬 계획이다.

한편 연구는 5개의 세부 과제로 수행된다. 먼저 MR-IoT융합 플랫폼을 기반으로 MR과 IoT 정보를 융합해 단일 플랫폼에서 운용되도록 하는 기술을 개발한다. 여기에 정보의 신뢰성 있는 전달이 가능하도록 하고, 재난 시나리오에 최적화된 가상과 증강 콘텐츠 개발 기술도 포함한다.

또 MR-IoT융합 플랫폼 연계 AI 응용 플랫폼 개발을 목표로 한다. 즉 재난 상황을 예측 인식하고 재난 대응 협업을 지원하는 딥러닝 기술과 지능형 의사결정 지원 기술을 연구한다. 주요 내용은 데이터 중심 지능형 상황인지 기술, 영상기반 상황 인지 기술, 그리고 다양한 인적, 물적 자원간 재난 대응을 위한 협업을 위한 지능형 의사결정 지원 기술 등이다.

이 밖에 재난현장에서 현장 정보를 기반으로 상황을 빠르게 인지해 대응하는 지능형 에지 컴퓨팅 기술, 현장 상황에 최적화된 작업 및 의사 결정을 지원하는 UI/UX 기술 등과 MR-IoT융합 플랫폼 기반 범용성과 확장성을 갖는 재난 시나리오에 맞춘 훈련 전자메뉴얼, 실시간 재난 대비·대응 통합 훈련 시뮬레이터 기술, MR-IoT융합 플랫폼 연동 재난 대응을 위한 임베디드 IoT 디바이스 HW 플랫폼 및 제어 시스템 개발 등에도 노력하고 있다.

노병희 MR-IoT융합 재난대응 인공지능 연구센터장(아주대 교수)는 “정보를 활용해 AI를 연계함으로써, 순간적인 판단이 요구되는 재난환경에 효과적으로 대비와 대응할 수 있다”라며 “이의 실현을 위해서는 기술적으로 풀어야 할 많은 과제 해결을 위해선 중앙 및 지자체의 재난, 안전 관계 부처들과 연계한 협력을 통해 정책과 기술의 조화를 위한 노력이 병행되어야 한다”라고 전했다.

[ 경기신문 = 노해리 기자 ]