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AI 기반 차세대 항공보안 솔루션, AI와 보안요원과의 협업으로 ‘일석사조’

  |  입력 : 2022-11-25 14:26
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공항 보안검색대, 딥러닝 통한 AI가 보안요원과 ‘협업’
박동기 KAC 항공산업연구원장, ‘AI 기반 차세대 항공보안 솔루션’ 개발 이끌어
시간 단축, 정확도 향상, 직원 피로도 및 오탐 감소 등 일석사조


[보안뉴스 김영명 기자] KAC(한국공항공사)는 인천국제공항을 제외한 전국 14개 공항을 통합 관리하며 산하에 항공산업연구원을 두고 있다. 항공산업연구원은 2004년 설립돼 ILS(계기착륙시설), VOR(전방향표지시설), DME(거리측정시설), SWIM(항공정보종합관리시스템) 등 항행 안전시설을 개발해 왔다.

▲‘AI 기반 차세대 항공보안 솔루션’이 딥러닝을 통해 학습한 위해물품을 자동으로 선별하는 모습[사진=보안뉴스]


최근 AI 기술의 태동과 함께 항공보안에 대한 중요성도 부각되며 연구원은 2017년 말부터 ‘차세대 항공보안 솔루션’ 연구를 시작했다. 1년여의 자체 연구를 통해 AI 기능의 보안시스템 적용 가능성을 확인, 2019년 5월 일반기업과 공동 개발에 착수했다.

KAC가 개발한 ‘AI 기반 차세대 항공보안 솔루션’은 2020년에 김포공항에 처음 적용했으며, 지난달에는 부산공항, 제주공항, 청주공항, 광주공항 등에도 순차로 적용해 운영을 시작했다. 해당 솔루션 개발을 총괄한 박동기 KAC 항공사업본부 항공산업연구원장을 만나 이야기를 들었다.

휴먼에러 감소, 보안요원 업무 효율성 향상 목적
박동기 KAC 항공사업본부 항공산업연구원장은 “기존 현장 보안요원은 육안 판독만으로 피로도의 누적과 담당자별 정확도에 편차가 컸다”며 “1차 판독을 AI 솔루션이 맡고 보안요원에서 2차 검사를 진행해 휴먼에러 감소와 직원 업무효율성를 향상시키자는 생각이었다”고 말했다.

기존 보안검색 시스템이 캐리어 내부의 소지품을 사진으로 보여주는 데 그쳤다면, ‘AI 기반 차세대 항공보안 솔루션’은 칼, 가위, 라이터 등 위해물품이 발견됐을 때 알람을 주고, 모니터 상에 해당 물품을 빨간색으로 박스 처리하며, ‘칼’, ‘라이터’ 등의 한글 팝업 메시지를 띄운다. 이 솔루션은 보안검색요원의 업무 부담을 덜어주기 위한 보조용으로 AI를 활용하면 판독을 더욱 쉽고 빠르게 하며 정확도도 높일 수 있다는 특징이 있다.

‘AI 기반 차세대 항공보안 솔루션’은 전 세계 최초로 국내 기술로 개발한 제품으로 아직 세계 어디에서도 인증 기준이 없다. 연구원은 솔루션의 객관성을 확보하기 위해 한국산업기술시험원(KTL)에 맡긴 시험의뢰에서도 항공보안용은 95%, 기업보안용은 97%의 판독률을 거뒀다.

박동기 항공산업연구원장은 “처음 개발한 이후 보안검색 시스템의 AI 판독률 향상을 위해 수많은 데이터를 수집해 버전 업데이트에 주력했다”며 “별도의 장소에서 위해물품 20종, 40만장 이상의 다양한 엑스레이 사진을 모아 딥러닝을 시킨 데 따른 결과”라고 말했다.

이 솔루션은 2020년에 김포공항에 처음 적용했다. 그 이후 김포공항 보안부서에서는 ‘솔루션 적용으로 체감상 최소 1초는 빨라졌다’고 만족해하고 있다. 지난 달에는 부산공항, 제주공항, 청주공항, 광주공항 등에 적용해 운영을 시작했으며, 일정 기간이 지난 후 외부 전문 평가기관에 의뢰해 시간 및 정확도 향상 등 성과를 검증받을 계획이다.

▲박동기 한국공항공사 항공산업연구원장[사진=보안뉴스]


위해물품 20종, 40만장 딥러닝, 영역 검출 알고리즘 활용
이 솔루션은 데이터 레이블링, 실시간 물체인식 알고리즘, 다중-뷰 물체인식 시스템을 사용하며, △화면캡처 애플리케이션으로 이미지를 저장하고 △목표영역 검출 알고리즘으로 영역을 설정하며 △해당 영역을 AI 시스템으로 전송해 판독하고 △결과를 화면에 표출하게 된다. 기존이 수직·수평 통합 모니터였다면, 새 솔루션은 수직·수평 영상을 분리한 것도 특징이다.

솔루션은 항공보안용과 기업보안용, 통합용 등 3가지로 서비스되고 있다. 항공보안용의 주요 위해물품 시스템 성능평가 결과는 총기류, 전자충격기, 칼류, 폭발물 등 전체 20종의 위해물품을 평가해 85.71~96.97%, 평균 95%의 최종 판독률이 나왔다. 기업보안용은 노트북, 태블릿, 스마트폰, 카메라, USB, 저장장치 등 전체 6종으로 최종 판독률은 평균 97%를 나타냈다.

박동기 원장은 위해물품별 판독률이 다른 분야에 대해 “퍼센트가 낮은 건 데이터 축적량이 적기 때문이며 이를 높이기 위해 데이터 입수에 노력 중”이라고 말했다. 이어 “국내 기업이 개발 중인 엑스레이 장비의 인증을 마치면 원 소스를 활용해 판독률을 높일 것”이라고 했다.

이 솔루션은 물성에 대한 AI 인식도 가능해 보안 솔루션 화면상 특정 물체의 액체와 고체 판별과 함께 폭발물과 인화성 물질의 구별도 가능하다. 박동기 원장은 “물과 알코올은 밀도가 다르고 밀도에 따라 미세하게 색상이 구별된다”며 “밀도에 따라 엑스레이 투과 시 투과율이 다르기 때문”이라고 말했다. 다만 현장에 적용하기까지는 아직 시간이 필요하다고 덧붙였다.

기업 특성에 맞는 맞춤형 보안 검색 가능
연구원은 올해 2월부터 탐지대상 위해물품을 기존 20종에서 총기류·칼류·탄약류·전자충격기·폭발물 등 크게 위협이 되는 물품 5종으로 대폭 축소했다. 이는 보안요원이 육안으로 충분히 식별 가능한 것도 계속되는 알림에 긴장감 상승과 집중도 저하 등 피로도를 해소하기 위해서다.

이 솔루션은 확장성도 뛰어나다. 초기 기업보안용은 노트북, 태블릿, 스마트폰, 카메라, USB 등 5종을 서비스했지만, 기업의 요구에 마이크로 SD 카드를 포함한 6종 검색으로 개선했다. 이처럼 기업별 커스터마이징이 가능한 것도 강점이다. 기업보안용 제품은 정부청사 보안검사에 활용이 가능해 올해 3월 행안부에 납품했으며, 다른 정부기관과의 계약도 진행 중이다.

새로운 솔루션을 적용한 김포공항의 보안검색 요원들은 일자리 박탈의 두려움에 거부감이 컸지만, 보조 역할로 함께 보안검색을 강화해 나가고 있다. 보안요원의 솔루션 숙련도에 따라 활용도는 조금씩 다르지만, 현장의 다양한 요구를 반영하며 활용도는 높아지고 있다.

박동기 연구원장은 “4차 산업혁명의 하나인 AI가 우리의 업무영역에도 들어온다는 것에 대한 놀라움이 가장 컸다”며 “실제로 보안검색 시스템 화면에서 일일이 육안으로 파악했던 것들이 자동으로 인식하는 것을 보고 굉장히 놀라워했다”고 덧붙였다.

전 세계 최초, AI는 거스를 수 없는 대세
‘인공지능 X-RAY 자동판독시스템’은 전 세계 최초로 실전 배치된 솔루션이다. 해외 사례로는 미국 국토안보부 교통안전청(TSA)이 연구에 착수한 것으로 알고 있으며, 5년 내 미국이나 유럽도 자동탐지 기술의 실전 배치가 가능할 것으로 봤다. 박동기 원장은 “공항보안 영역도 AI와의 접목이 가야 할 길이기 때문에 KAC 모든 공항 엑스레이에 AI가 적용되도록 이끌 것”이라며, “AI 기능이 개선돼도 최종 책임은 담당 보안요원에 있으며, 안전은 덜한 것보다는 과한 게 낫다”고 강조했다.

‘인공지능 X-RAY 자동판독시스템’ 솔루션은 국내 공항에 확대 설치와 함께 내년에는 해외에도 진출할 계획이다. 현재 KAC에서는 세계 보안관련 세미나와 학회, ICAO(국제민간항공기구)를 통해서도 적극적으로 홍보를 진행 중이다. 현재 태국과 베트남과도 협상도 막 시작했다.

박동기 원장은 “현재 솔루션은 플러그 앤드 플레이 방식이지만 중앙 서버 통합 시스템을 통한 집적화로 업그레이드해 효율성을 높일 계획”이라며 “우리 솔루션은 보안요원의 업무능력 향상에 도움을 주는 만큼 직무 담당자가 잘 활용하면 좋겠다”고 말했다.
[김영명 기자(boan@boannews.com)]

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