최근 글로벌 IT 기업들이 알파고를 비롯한 인공지능 관련 기술들을 경쟁적으로 발표하고 있다. 그러나 대부분이 소프트웨어 기술이라 속도가 느리고 모바일 환경에서는 구현이 어렵다는 한계가 있다.

따라서 이를 고속 및 저전력으로 구동하기 위해 인공지능 반도체 칩 개발이 필수적이다. KAIST 전기및전자공학과 유회준 교수 연구팀이 딥러닝 알고리즘을 세계 최소 전력으로 구현하는 인공지능 반도체 칩을 개발했다. 그리고 이를 내장한 얼굴인식 시스템 K-Eye 시리즈를 개발했다.

연구팀이 개발한 K-Eye 시리즈는 웨어러블 디바이스와 휴대폰에 연결하는 작은 장치인 동글(Dongle) 타입 2가지로 구성된다. 웨어러블 타입인 K-Eye는 블루투스로 스마트폰과 연동 가능하다.


연구팀의 K-Eye 시리즈는 1mW(마이크로 와트) 내외의 적은 전력만으로도 사람의 얼굴을 먼저 알아보고 반응하는 것이 특징이다. K-Eye의 핵심 기술인 얼웨이즈 온(Always-On) 이미지 센서와 얼굴 인식 처리 칩이 있었기 때문에 세계 최저전력 기술이 가능했다.

얼웨이즈 온 이미지 센서는 얼굴이 있는지 없는지 스스로 판단할 수 있어 얼굴 인식이 될 때에만 작동하게 해 대기 전력을 대폭 낮출 수 있다. 이미지 센서는 아날로그 프로세싱으로 디지털 프로세싱을 제어해 센서 자체의 출력 소모를 줄였다. 아날로그 프로세서는 배경 부분과 얼굴 부분을 구분하는 역할을 하고 디지털 프로세서는 선택된 일부 영역에서만 얼굴 검출을 수행하면 돼 효율적인 작업이 가능하다.

얼굴인식 칩은 재해석을 진행해 최저 수준의 전력을 구현하는 역할을 했다. 특히 3가지의 핵심 기술을 사용, 97%의 인식률을 가지면서도 알파고에 사용된 GPU에 비해 5.000분의 1 정도의 낮은 전력인 0.6mW만을 소모한다.

K-Eye는 다가오는 상대방의 얼굴이 화면에 떠오르면 미리 저장된 정보와 실시간으로 찍힌 사진을 비교해 상대방의 이름 등 정보를 자연스럽게 확인할 수 있다.

동글 타입인 K-EyeQ는 스마트폰에 장착해 이용할 수 있는데 사용자를 알아 보고 반응하는 기능을 한다. 미리 기억시킨 사용자의 얼굴이 화면을 향하기만 하면 스마트폰 화면이 저절로 켜지면서 그와 관련된 정보를 제공한다. 또한 입력된 얼굴이 사진인지 실제 사람인지도 구분할 수 있어 사용자의 얼굴 대신 사진을 보여주면 스마트폰은 반응하지 않는다.

유 교수는 “인공지능 반도체 프로세서가 4차 산업혁명시대를 주도할 것으로 기대된다”며 “이번 인공지능 칩과 인식기의 개발로 인해 세계시장에서 한국이 인공지능 산업의 주도권을 갖길 기대한다”고 말했다. /문병도기자 do@sedaily.com