[특집-미래전쟁] 39. 인공지능(AI) 기반 환경 비제약형 얼굴인식 기술... 99.8% 인식율을 기록한 얼굴인식 기술 개발
다양한 환경을 고려한 대규모 안면 데이터셋을 구축해 기술 개발 추진... 마스크 착용해도 가능한 비대면 발열체크 키오스크 개발
김봉석 객원기자
2026-06-22
중국 공안기관인 공안부(公安部)는 2015년부터 전 국민의 얼굴을 관리하기 위해 안면인식시스템을 개발하기 시작했다. 2019년부터 신규 이동통신사에 가입할 때 얼굴을 인식하도록 요구하고 있다.

세계에서 가장 많은 폐쇄회로(CC) TV를 설치하고 이를 활용해 수집한 안면으로 범죄를 예바아고 있다. 일반 도로에서 교통신호를 위반하는지, 쓰레기를 버리는지, 타인을 위협하는지 등을 정밀 모니터링해 범죄자를 체포한다.

개인보다 집단이 중시되는 사회주의 체제를 유지하고 있으므로 국가운영 차원에서 불가피하다는 주장이지만 설득력이 약하다. 어찌되었건 15억 명이 넘는 인구와 방대한 수집 자료를 활용한 통제시스템은 막강한 위력을 자랑한다.

범죄자의 추적이나 체포부터 시작해서 일반인의 대중교통 탑승까지 면밀하게 통제할 수 있기 때문이다. 이른바 '빅 브라더(Big Brother)'이 거세지고 있지만 오히려 선진화된 통제시스템을 일대일로(one-belt one-road) 정책을 펼치는 국가로 수출하는 중이다.

안면인식 기술은 광범위한 데이터를 수집한 후에 머신머닝(Machine learning) 기법을 활용해 학습을 시켜야 한다. 머신러닝은 딥러닝(Deep learning)과 함께 인공지능(AI) 기법 중 하나이며 비약적인 발전을 거듭하고 있다.

◇ 한국과학기술연구원(KIST)의 안보⸱재난안전기술단의 임무 소개

한국과학기술연구원(KIST)의 안보⸱재난안전기술단은 2010년 설립됐다. 국방 연구개발 제도개선, 국방 연구개발 과제화/연구지원, 군에 과학기술 지원 등의 임무를 수행하고 있다.

더불어 안보⸱재난안전기술단 소속 미래국방국가기술전략센터는 2022년 만들어졌다. '국방과학기술 혁신을 위한 국가 연구개발 투자전략 싱크탱크'로 비전을 설정했다.

주요 임무는 △과학기술정보통신부의 국방 연구개발(R&D) 투자정책 수립 지원 △국방적용 가능 민간 R&D 역량 발굴-과제 기획 △국방 R&D 민관군 협력 기반 마련 등이다.

이번에 소개할 기술은 AI·로봇연구소장 김익재 책임연구원(drjay@kist.re.kr))이 수행한 '인공지능 기반 환경 비제약형 얼굴인식 기술'이다.

◇ 다양한 환경을 고려한 대규모 안면 데이터셋을 구축해 기술 개발 추진

얼굴인식 기술은 비대면 출입통제, 실종아동찾기 등에 실제 활용이 가능하다. 시스템 에 활용하려면 다양한 포즈, 조도, 가림 등 비제약 환경에서도 얼굴을 인식할 수 있어야 한다.  

AI 시대가 도래하면서 얼굴인식 기술의 극적인 성능 향상을 위해서는 대규모 데이터셋을 필수로 요함에 따라 전 세계적으로 대규모 데이터셋 구축 사례가 증대하고 있다.

하지만 대부분의 데이터가 정면 얼굴로 이뤄져 있다는 한계점을 지닌다. 이에 다양한 얼굴 각도, 조도 등 환경 변화를 균등하게 포함하고 이를 토대로 분석 가능한 데이터셋의 구축이 반드시 필요하다.

AI 기반 얼굴인식 기술의 한계 분석 및 성능 향상을 위한 포즈, 조도 등 다양한 환경을 고려한 대규모 안면 데이터셋을 구축해 기술 개발을 추진했다. 


▲ K-FACE 데이터셋 예 [출처=한국과학기술연구원]


◇ 99.8% 인식율을 기록한 얼굴인식 기술 개발... 마스크 착용해도 가능한 비대면 발열체크 키오스크 개발

한국과학기술연구원 AI·로봇연구소에서는 다양한 포즈, 조명, 표정, 가림 등을 포함하는 약 3000만 장 이상의 대규모 얼굴 데이터셋인 K-페이스(K-Face) 데이터셋을 구축했다.

이를 토대로 피라미드 기법 기반 스케일 변화에도 강인한 얼굴인식 모듈 및 손실함수 개선 등을 통해 공용 얼굴인식 벤치마크 데이터셋인 LFW(Labeled Faces in the Wild) 기준으로 99.8% 이상의 인식율을 기록한 얼굴인식 기술을 개발했다.

현재 전국 경찰청에서 범죄 용의자 검거에 공식 활용되고 있다. 또한 코로나19(COVID-19)로 인한 마스크 착용이 필수적으로 행해지던 팬더믹(대유행) 시기에 마스크 착용에도 강인하게 인식을 수행할 수 있는 학습 방법을 제안했다.

이를 바탕으로 마스크 착용에도 신원 인식이 가능한 비대면 발열체크 키오스크를 개발해 미국 실리콘밸리에서 개최된 소비자가전박람회(CES) 2022에 출품했다.


▲ 마스크 착용에도 강력한 얼굴인식 기술 흐름도 [출처=한국과학기술연구원]

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