< (좌측부터) 백승명 KAI㈜ 부장, 김영욱 ㈜I-OPS 대표, 윤찬현 KAIST 전기및전자공학부 교수, 장준건 KAI㈜ 수석연구원, 조광현 KAIST 연구처장, 김종오 ㈜FISYS 대표, 이동길 ㈜유니인포 대표, 박경숙 ㈜모두텍 대표 >
우리 대학이 SAR* 위성영상 정보 활용을 위한 차세대 AI 연구개발을 위해 한국항공우주산업주식회사(대표이사 안현호, 이하 KAI) 및 대전 지역 소프트웨어 벤처회사들과 업무협력을 추진한다.
☞SAR(Synthetic Aperture Radar, 합성 개구 레이더): 마이크로파를 사용해 영상 정보를 얻는 기술. 구름·안개·눈 등 기상 환경에 따른 제약은 물론 주야간 구분 없이 광범위한 지역의 고화질 영상을 확보할 수 있다.
전기및전자공학부 윤찬현·김문철 교수팀이 참여하는 이번 연구 협력은 설명가능한 인공지능(AI) 기술, 위성탑재형 딥러닝 가속처리 하드웨어(HW) 기술 등을 적용해 고도화된 위성영상 분석 시스템 개발하는 것이 목표다.
이를 위해 KAIST는 KAI, ㈜I-OPS(대표 김영욱) 등의 위성전문기업 및 ㈜FISYS(대표 김종오), ㈜모두텍(대표 박경숙), ㈜유니인포(대표 이동길) 등의 벤처기업과 지난 20일 'SAR 위성영상 분석을 위한 차세대 AI 연구개발에 관한 업무협약'을 체결했다.
지금까지의 위성영상 판독은 지상에 있는 판독관의 분석에 의존하는 방식으로 운영되어왔다. 판독관의 경험과 지식을 바탕으로 자신이 담당하는 주요 지역 위주의 정보를 분석하는 구조다. 그러나 인간이 분석할 수 있는 정보 처리량에는 한계가 있어 판독 대상 외의 위협지역 및 이동하는 표적을 광범위하게 전수조사하는 것은 사실상 불가능했다.
공동 연구팀은 이런 문제점을 극복하기 위해 위성 온보드 시스템에서 설명가능 인공지능(Explainable AI, XAI)을 활용해 데이터를 선별하는 연구를 수행한다. 수백 기가바이트 단위로 수집되는 위성영상 데이터를 정제해 판독관이 분석해야 할 정보량을 압축하고 광역 전수조사가 가능하도록 돕는 기술이다.
일반적인 위성영상은 촬영 시 발생한 잡음, 왜곡, 저해상도 등의 문제로 판독 결과가 불분명한 경우가 빈번하게 발생한다. 윤찬현 교수 연구팀은 주요 시각 특성(Visual Feature)을 학습할 수 있는 주의집중(Attention) 기법을 설명가능한 인공지능에 적용해 판독할 객체 검출 및 인식 성능을 향상하는 기술을 제공한다. 판독관이 위성영상의 시각적·영상 문맥적인 정보를 분석할 수 있도록 지원하는 핵심 시스템 기술이다.
이와 함께, 판독관 피드백을 반영하는 전문판독관 참여형(Human-In-the-Loop) 학습 모델을 바탕으로 한 약한 지도학습(weakly supervised learning) 기법도 적용한다. 판독관의 판단 근거를 효과적으로 추출하여 인공지능의 시각적인 설명성을 개선하고 위성영상 분석의 신뢰도를 높이기 위해서다.
또한, 윤 교수 연구팀은 위성 탑재가 가능한 인공지능 처리용 하드웨어 보드를 개발해 대용량의 위성영상 정보를 고속으로 처리하는 기술을 확보했으며, 설명가능한 인공지능 모델 처리용 칩인 EPU(Explainable Neuro-Processing Unit)를 구현하는 연구도 진행 중이다.
이뿐만 아니라, 세계 최고 수준의 위성영상 해상도 향상 기술을 보유하고 있는 김문철 교수 연구팀에서는 SAR 위성 영상의 해상도를 2배 이상 향상할 수 있는 기술 개발로 협력한다.
< 윤찬현 교수 연구팀에서 개발 중인 위성 영상 특화형 다수준 주의집중 AI 기술과 위성 탑재용 AI 연산 처리 HW 프로토타입 형상 >
KAIST와 함께 공동 연구에 참여하는 KAI는 초소형위성, 중대형위성, 발사체 등 우주 제조 분야 주도한 경험을 바탕으로 고부가가치 위성 서비스 분야까지 다각화를 추진하는 중이며, 이번 연구 협력을 통해 설명가능한 인공지능 기반 초소형위성용 SAR 영상처리기술을 공동연구한다.
또한, 국내 지구관측 위성 운영 전문기업인 ㈜I-OPS는 천리안위성, 다목적실용위성(아리랑 2/3/5호) 등 다양한 국내 위성의 운영 및 관제 경험 및 축적 기술을 활용해 위성에서 수집되는 데이터의 시계열 분석 분야에서 협업한다.
대덕연구단지 벤처기업인 ㈜FISYS, ㈜모두텍, ㈜유니인포 등은 각각 인공지능 연산처리를 위한 최적의 하드웨어 설계·제작 기술 및 대규모 데이터 분석·관리를 위한 인공지능 가속 시스템 기술을 공동으로 개발할 계획이다.
윤찬현 KAIST 전기및전자공학부 교수는 "뉴 스페이스시대에 수많은 초소형위성들로부터 초대규모 데이터가 수집되는 상황에서 인공지능을 활용한 지능형 데이터 분석 기술은 필수적이다"라고 강조했다. 이어, 윤 교수는 "저해상도 SAR 영상 분석의 모호성을 해결할 수 있는 영상 품질 향상과 설명가능하고 신뢰성 있는 인공지능의 핵심기술을 확보하는 성공적인 연구 개발 협력이 되길 기대한다"라고 밝혔다.
-
연구 인공지능으로 북한 등 경제지표 추정하다
유엔기구(UN)의 지속가능발전목표(SDGs)에 따르면 하루 2달러 이하로 생활하는 절대빈곤 인구가 7억 명에 달하지만 그 빈곤의 현황을 제대로 파악하기는 쉽지 않다. 전 세계 중 53개국은 지난 15년 동안 농업 관련 현황 조사를 하지 못했으며, 17개국은 인구 센서스(인구주택 총조사)조차 진행하지 못했다. 이러한 데이터 부족을 극복하려는 시도로, 누구나 웹에서 받아볼 수 있는 인공위성 영상을 활용해 경제 지표를 추정하는 기술이 주목받고 있다. 우리 대학 차미영-김지희 교수 연구팀이 기초과학연구원, 서강대, 홍콩과기대(HKUST), 싱가포르국립대(NUS)와 국제공동연구를 통해 주간 위성영상을 활용해 경제 상황을 분석하는 새로운 인공지능(AI) 기법을 개발했다고 21일 밝혔다. 연구팀이 주목한 것은 기존 통계자료를 기반으로 학습하는 일반적인 환경이 아닌, 기초 통계도 미비한 최빈국(最貧國)까지 모니터링할 수 있는 범용적인 모델이다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)이 운용하며 무료로
2023-11-21 -
행사 한컴인스페이스와 지구관측 위성 영상 분석 인공지능 기술 협력
우리 대학 전기및전자공학부 김문철 교수 연구팀이 지난 5월 26일 국내 최초 민간 초소형 위성인 세종 1호를 발사한 한글과컴퓨터그룹의 계열사인 한컴인스페이스(대표이사 최명진)와 위성 영상정보제공 서비스 향상을 위한 협력 연구체계를 구축하는 협약을 19일 체결했다. 전기및전자공학부 김문철 교수는 세계 최고 수준의 위성 영상 해상도 향상(초해상화)기술을 보유하고 있어, 한컴인스페이스와 기술협력체계를 구축하고 세종 1호의 해상도를 2배 이상 향상할 수 있는 기술 개발에 착수한다. 민간 초소형 위성인 세종 1호 위성은 5m 해상도의 다중밴드 위성으로 농업, 산림 등 다양한 분야에서 위성영상 및 분석정보를 제공할 수 있다. 한컴인스페이스는 더 나아가 고화질 영상정보가 필요한 응용을 위해 인공지능 기술로 영상의 해상도 품질을 향상시킨다. 초해상화 기술은 영상정보를 촬영하는 플랫폼의 하드웨어적 한계를 극복하고 컴퓨터비전, 인공지능 기술을 이용해 원본영상의 품질을 향상할 수 있는 기술
2022-07-21 -
행사 GSI, ‘글로벌 기술 패권 시대 전략 대전환’ 온라인 국제포럼 개최
우리 대학이 글로벌 기술 패권 시대를 주도하기 위한 한국의 첨단기술 경쟁력과 기술혁신 대응 전략을 논의하는 온라인 국제 포럼을 개최한다. '글로벌 기술 패권 시대 전략 대전환'을 주제로 열리는 제5회 'GSI-2021 국제포럼'은 KAIST 글로벌전략연구소(소장 손훈, GSI: Global Strategy Institute, 이하 GSI)가 주최하고, KAIST 한국4차산업혁명정책센터와 KAIST 혁신전략정책연구소가 공동으로 주관한다. 이번 포럼은 기술 경쟁의 승패가 국가 안보와 직결되는 정세 속에서 글로벌 기술경쟁에 대한 기술정치학적 상황을 파악하는 것과 동시에 기술 주권을 확보하기 위한 우리나라의 전략적 대응 방안을 모색하고자 마련됐다. 이를 위해 국제적으로 저명한 국내·외 연사를 초청해 ʻ글로벌 안보 외교-과학기술중심의 새로운 글로벌 패러다임ʼ, ʻ새로운 기술지정학적 패러다임과 국가 전략의 대전환ʼ 등 두 가지 주제를 놓고 심도 있게 논의할 예
2021-10-22 -
인물 우리 대학 개교 50주년을 기념하는 국제학술지 특집호 발간
유명 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'가 내년 2월 개교 50주년을 맞는 우리 대학의 인공지능 센서·바이오·차세대 반도체 등 혁신 기술을 집중 소개하는 KAIST 50주년 기념특집호(50th Anniversary of KAIST)를 발간했다. 신소재공학과 이건재 교수가 편집장으로 참여한 '어드밴스드 머터리얼즈' 9월 특집호에서는 재료· 인공지능·전자·생명공학 등 미래 4차산업혁명 관련 분야에서 탁월한 성과를 거두고 있는 우리 교수 17명의 리뷰논문과 함께 세계적인 과학기술 선도기관으로서의 연구전략을 집중 조명했다. 어드밴스드 머터리얼즈는 이번 특집호를 통해, KAIST는 2019년에 Nature Index에서 세계 4위 Top Young 대학으로, 2018년에는 QS 세계대학평가 학과별 순위에서 신소재공학과가 세계 13위에 선정되는 한편 같은 저널에는 지난 10년간 200편 이
2020-09-03 -
인물 차미영 교수, 젊은정보과학자상 수상
우리 대학 전산학부 차미영 교수가 지난 19일 한국정보과학회(KIISE)가 수여하는 제4회 젊은정보과학자상을 수상했다. 젊은정보과학자상은 정보과학 발전에 기여하고 해당 분야에서 연구개발 실적이 뛰어난 40세 미만의 과학자에게 수여된다. WWW 2014 조직위원회의 후원으로 제정된 이후 우리 대학에서는 차 교수가 처음으로 수상했다. 차미영 교수는 데이터사이언스 및 소셜컴퓨팅 분야에서 가짜뉴스 탐지, 위성영상을 통한 경제지표 유추, 불면증 감지 모델 개발 등의 연구를 통해 총 1만 3천회 이상의 논문 피인용 지수를 기록하는 등 학계 내에서 젊은 여성과학자로 선도적인 역할을 성공적으로 수행했다. 2019년 1월부터는 기초과학연구원(IBS)의 유망한 젊은 연구책임자(Chief Investigator, CI)로 선정돼 수리 및 계산 과학 연구단 산하에 데이터사이언스그룹을 운영하고 있다. 차교수는 더불어 올해 11월 홍콩에서 열린 글로벌 국제 학술대회인 EMNLP (Conference
2019-12-30