< (왼쪽부터) 노준혁 교수 (이화여대 인공지능학과 조교수), 서진환, 조윤기 박사과정, 윤성의 교수 (KAIST 전산학부 교수) >
‘카메라가 다른 곳을 비추는 사이 사라진 물체는 무엇 인가요?’라는 복잡한 질문이 나오면 AI는 많은 경우 영상 속 실제 상황을 보고 판단하는 것이 아니라, 언어 패턴에 의존해 ‘그럴듯한 답’을 추측하는 문제가 있다. 우리 대학 연구진은 이 한계를 해결하기 위해 영상 속 ‘딱 중요한 순간(Trigger moment)’을 AI가 스스로 찾아내도록 하는 기술을 개발했고, 이 기술로 국제 AI 대회에서 우수성을 입증했다.
우리 대학은 전산학부 윤성의 교수 연구팀이 이화여대 노준혁 교수 연구팀과 공동 연구를 통해, 세계적 권위의 컴퓨터 비전 학회 ICCV 2025에서 열린 Perception Test Challenge의 영상 근거 기반 질의응답(Grounded Video Question Answering) 트랙에서 1위를 차지했다고 28일 밝혔다.
이번 ICCV 2025에서 열린 인지 테스트 대회(Perception Test Challenge)는 구글 딥마인드(Google DeepMind)가 주관하여 총 상금 50,000 유로(한화 약 8,300만원)가 걸린 대회로, 영상·음성·텍스트 등 다양한 데이터를 종합적으로 이해하는 멀티모달 AI의 인지 및 추론 능력을 평가한다. 특히 언어 중심 편향을 벗어나 실제 영상 근거를 바탕으로 판단하는 능력이 핵심 평가 요소다.
우리 대학 연구팀은 영상 전체를 무작정 분석하는 기존 방식과 달리, AI가 정답을 위해 꼭 필요한 핵심 장면(Trigger moment)을 먼저 찾아내도록 만드는 새로운 기술을 개발했다. 쉽게 말하면, “이 질문에 답하려면 이 장면이 결정적이야!”를 AI가 스스로 찾아내도록 설계한 기술이다.
이 프레임워크를 연구팀은 CORTEX(Chain-of-Reasoning for Trigger Moment Extraction)라고 부른다.
연구팀의 시스템은 서로 다른 기능을 수행하는 세 모델이 순차적으로 작동하는 3단계 구조로 구성된다. 먼저 추론 AI(Gemini 2.5 Pro)가 질문에 답하기 위해 어느 순간을 봐야 하는지 사고하고 딱 그 순간(Trigger moment) 후보를 찾는다. 다음으로 객체 위치 찾기 모델(Grounding 모델, Molmo-7B)이 해당 순간 화면 속 사람·차·사물의 정확한 위치(좌표)를 파악한다. 마지막으로 추적 모델(Tracking 모델, SAM2)이 선택된 한 장면을 기준으로 앞뒤 시간대의 객체 움직임을 정밀하게 추적해 오류를 줄인다.
즉, ‘핵심 장면 한 컷을 정확히 찍고, 그 장면을 중심으로 정답 근거를 추적하는 방식’덕분에 영상 초반 오판이나 가려짐 같은 문제도 크게 줄었다.
총 23개 팀이 참여한 영상 근거 기반 질의응답(Grounded VideoQA) 트랙에서 KAIST팀 SGVR Lab(Scalable Graphics, Vision & Robotics Lab)은 ‘고차 추적 정확도(HOTA, Higher Order Tracking Accuracy)’지표에서 0.4968점을 기록하며 2등 미국 콜럼비아대의 0.4304점을 압도적인 점수 차로 상회하며 1위를 차지했다. 이는 전년도 우승 기록 0.2704점보다도 약 두 배에 가까운 성과다.
이 기술은 실생활에서도 넓게 쓰일 수 있다. 자율주행차는 사고 위험이 있는 순간을 정확히 보고, 로봇은 주변 상황을 더 똑똑하게 이해한다. 또 보안·감시 시스템은 중요한 장면을 빠르게 찾아내고, 미디어 분석에서는 사람이나 사물의 행동을 시간 순서대로 정확히 추적할 수 있다.
즉, AI가 “영상 속 실제 근거”를 보고 판단할 수 있도록 만드는 핵심 기술이다. 특히 영상 속 객체가 시간에 따라 어떻게 행동하는지 정확히 짚어내는 능력은 향후 AI의 실제 현장 적용을 크게 확장할 것으로 기대된다.
< 연구팀이 제안한 비디오 질의 응답을 위한 그라운딩 프레임워크의 파이프라인 이미지 >
이번 연구는 ICCV 2025, the 3rd Perception Test Challenge 학회에서 10월 19일자 발표하였다.
이 성과는 과학기술정보통신부 기초연구사업 중견연구와 SW스타랩 사업 ‘오픈 월드 로봇 서비스를 위한 불특정 환경 인지·행동·상호작용 알고리즘 개발’ 및 AGI 사업 ‘체화형 AGI를 위한 현실 세계 구축과 인지 에이전트 기반 이원 역량 접근법’ 과제의 지원을 받아 수행되었다.
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