△광운대 음성정보처리기술연구센터(SITRC·센터장 김순현)는 연속음성인식기술, 음성인식 십자말 게임, 웹 기반의 화자인식기술, 다양한 목소리의 동화구연시스템 등 21세기의 음성정보처리 첨단기술을 소개한다.
연속음인식기술의 주요기능은 화자독립형 연속음성인식, 기존 발음 사전의 문제점을 개선한 확률발음사전 사용, 실시간 인식을 위해 1-pass DP(Dynamic Programming)에 기반한 tree-trellis 탐색 알고리듬을 사용한다.
또 3064단어, 1500문장, 무역상담 관련 대화 및 남자 100명, 여자 50명의 대상화자가 있고 단어 인식률은 98.7%, 인식시간은 0.3초로 실시간으로 이뤄진다. 활용분야로는 음성 워드프로세서, 음성을 이용한 데이터베이스 검색, 음성 다이얼링이 있다.
웹 기반의 화자인식기술의 주요기능은 웹 환경에서 사용자 인증을 위한 생체보안기술로 인터넷뱅킹, 사이버대학, 유료 콘텐츠 서비스 사이트, ASP·ERP 서비스 사이트 등에 활용되고 있다.
이와 함께 다양한 목소리의 동화구연시스템은 현대 사회에서 혈액형을 분석하여 개인의 DNA정보를 제공하는 것처럼 목소리를 지문이나 신체적 특징 등과 함께 개인정보를 제공할 수 있는 독자적인 특성을 가지고 있다.
이러한 목소리의 특징을 분석하여 데이터베이스를 구축하고 합성하여 문장이나 동화 등을 정감이 가는 발성자의 음색으로 다시 구연해 주는 시스템이다.
통신분야에서는 전자우편, 팩스, 문자메시지 등을 읽어주는 UMS, 정보검색 분야에서는 웹 문서, DB검색 결과, 시스템 메시지 등을 음성으로 출력하는 음성브라우징이 있고 교육분야에서는 음성인식과 결합된 외국어 교육시스템과 음성대화를 통해 진행하는 대화형 교육시스템 등의 응용이 가능하다.
△아이컴시스템즈(대표 김종태 http://www.notephone.com)는 기존 일반 전화망에서 음성만으로 통화되던 한계를 뛰어넘어 음성통화와 동시에 손으로 직접 글을 써서 상대방과 대화할 수 있는 노트폰을 개발했다.
이 제품은 흔히 개인휴대단말기(PDA)로 알려진 정보통신단말기를 이용, 손으로 글을 직접 화면상에 쓰면 그 내용이 전화선을 통해 상대방 화면에 나타나도록 개발됐다.
통신방식은 세계 표준통신규격인 ITU-T V.70이라는 프로토콜을 채택했으며 그 위에 손으로 쓴 글이 상대방 화면에 표시되는 소프트웨어기술은 회사의 연구진이 3년여의 노력끝에 완성해 일부 기술은 특허등록을 완료했고 일부는 출원중이다.
이 제품은 기존 일반전화기가 음성만으로 통화하기에는 어려움이 많았던 부분을 직접 화면에 손으로 쓰거나 그리면서 즉시 통화가 가능해 통화의 편리성을 획기적으로 향상시키는 특징을 갖고 있다. 또 일정 지역의 위치나 디자인된 형상을 설명할 수도 있다.
이와 함께 음성과 데이터를 다중화하는 방식으로 혼합해 전송함에 따라 전화선 접속을 통한 도청을 기술적으로 거의 불가능하게 만들고 마이크 등 감청을 통한 도청을 화면 위에 글로 대화함으로써 차단하는 등 거의 완벽하게 도청을 방지할 수 있는 기능을 갖추고 있어 일반 PDA전화기가 갖는 다양한 기능을 고루 겸비하고 있다.
지금까지 전화는 음성통화만을 위한 도구로 사용돼 왔으나 이 회사의 노트폰 개발보급으로 전화통화 문화의 새로운 시대가 개막돼 다양한 형태로 소비자의 필요와 기호에 맞는 새로운 통화문화가 만들어질 것으로 예상된다.
김종태 사장은 “음성뿐만 아니라 문자대화가 가능하기 때문에 실생활에 많은 도움을 줄 수 있을 것”이라며 “국내 시장과 함께 해외시장에 성공적으로 진출할 수 있도록 마케팅을 강화할 계획”이라고 말했다.
△서울대 전자기능재료연구실 홍국선 교수는 이동통신 단말기 수동부품에 들어가는 저온동시소성 유전제 세라믹(LTCC:Low-Temperature Cofirable Ceramic) 제조기술을 내놓는다.
저온동시소성 세라믹은 최근에 판매되는 단말기 수동부품에 많이 사용되고 있다. 홍 교수는 수동부품이 요구하는 유전율, 유전손실, 온도안정성을 가진 재료를 원하는 대로 만들 수 있는 조성설계 기술을 연구해 왔으며 현재 새로운 재료를 개발해 특허출원 및 국내외 부품회사들과 상용화 작업을 진행중에 있다.
저온동시소성 세라믹 유전체는 원하는 유전율, 유전손실, 온도안정성을 갖는 주성분 물질을 조성설계기법을 통해 개발하고 이러한 주조성물의 저온소성을 위해 액상소결용 조제 개발과 글래스 프리트 개발을 병행했다.
또 첨가제 분산기술 및 분쇄기술을 통해 공정을 최적화해 다양한 유전율을 갖는 저온동시소성 세라믹 조성물을 개발했다. 개발된 저온동시소성 세라믹 유전체는 유전율(K) 대역별로 로, 미들, 하이로 나눠지며 로 K 조성은 회로용 기판, 모듈, 다층 패키지 등에 활용될 수 있다. 미들 K 조성은 적층안테나와 커플러, 하이 K 조성은 칩커패시티(MLCC), 적층모듈의 커퍼시티, 단말기용 필터 등에 사용이 가능하다.
현재 외국회사에서 상용화된 저온동시소성 세라믹은 로 K 조성이며 이를 이용한 단말기용 모듈 등이 판매되고 있다. 하지만 앞으로 수년 내에 상용화될 5.8㎓ 무선랜, LMDS(Local Multipoint Distribution System) 등에는 미들 K 또는 하이 K 조성이 필수적으로 사용될 예정이다.
홍 교수는 이들 부품에서 요구하는 마이크로파 영역의 유전특성을 측정할 수 있는 방법을 표준화하고 재료특성을 측정할 수 있는 시스템을 구축했으며 각 측정방법을 비교할 수 있는 유전특성별 표준물질도 개발했다.
△알에프인터내셔날(대표 강은균 http://www.rfin.co.kr)은 국책 연구개발 사업자와 정보통신부 우수 신기술 사업자로 선정되는 등 대내외적으로 기술력을 인정받고 있다.
특히 이 회사는 세계 최초로 75㎓ 대역의 밀리미터파를 이용한 광대역 무선 전송장비 RRS(Radio Relay Station)를 개발, 시제품을 출시함으로써 마이크로웨이브 통신 시장에서 또 한번 기술력을 과시하고 있다. 또 최근 선형전력증폭기(LPA)의 신기술 개발에 적극 나서고 있으며 IMT2000용 LPA(Linear Power Amplifier) 개발에도 성공했다.
RRS는 최근 네트워크 기술의 눈부신 발전으로 점차 대용량의 무선 데이터 전송이 요구되고 있는 시점에 각광을 받을 전망이다. 이 회사가 개발한 RRS는 밀리미터파 통신을 이용한 무선 중계 시스템으로 75㎓ 주파수 대역을 사용하여 가정용 PC·허브·무선 랜용 AP(Access Point) 등과 직접 연결함으로써 손쉽게 고속으로 데이터를 포인트 투 포인트 방식으로 주고받을 수 있다.
또 경제적인 설치비용과 뛰어난 보안성을 지니고 있으며 작은 사이즈로 이동 및 설치가 간편해 경제적, 지리적 요인으로 유선 망 구축이 어려운 곳에 설치할 수 있다. 특히 기존 유선통신망의 두절에 대비한 비상용으로 설치함으로써 보다 안전한 통신서비스를 제공할 수 있다.
현재 생산하고 있는 RRS는 전송속도 10Mbps로 데이터를 전송할 수 있으며 100Mbps급의 시스템 개발이 완료되어 테스트 중에 있다.
최근 정보 인프라가 부족한 동남아시아와 중국, 중남미 국가들이 저렴한 비용으로 손쉽고 빠르게 네트워크를 구성할 수 있는 RRS에 많은 관심을 보이고 있어 주요 시장으로 급성장하고 있으며이들 국가의 망사업자와 수출협의 중에 있다.
△경희대 컴퓨터 구조 및 초고밀도집적회로(VLSI) 연구실 김진상 교수는 멀티미디어 처리용 다기능 통합 VLSI 설계기술을 선보인다.
이 기술은 휴대형으로 응용이 가능하고 저전력일 뿐만 아니라 재사용이 가능한 단일 칩으로 다양한 멀티미디어를 처리할 수 있다. 휴대형 멀티미디어 시스템은 작은 칩 면적으로 최적의 하드웨어 자원을 기반으로 하고 있기 때문에 기존 디지털신호처리기(DSP)와 필드프로그래머블게이트어레이(FPGA)의 내장형 프로세서의 단점을 보완하고 있다.
멀티미디어를 이용한 통신 및 가전 응용분야는 방대한 데이터를 처리해야 하는 하드웨어적인 해결방안으로 DSP나 전용의 주문형반도체(ASIC)가 있다. 하지만 DSP나 ASIC는 유연성이 높아지나 칩의 면적이 커지고 전력소모가 많고 새로운 알고리듬에 대한 적응성이 떨어진다는 단점을 갖고 있다.
이에 따라 하드웨어 구조 자체를 프로그램화해 응용에 따라 하드웨어 자체를 재구성해 재사용할 수 있는 ‘재구성 가능한 하드웨어’에 대한 연구가 본격화됐다.
김 교수는 코프로세서를 이용한 다양한 멀티미디어 데이터 처리를 위한 혼합형 시스템온칩(SoC)을 설계하기 위해 저전력이 요구되는 휴대형 멀티미디어 처리용 칩 설계를 위한 체계적인 설계방법을 고안해 냈다.
방법은 멀티미디어 신호처리 알고리듬들을 통합된 하나의 연산식으로 변환하고 통합된 단일 연산식에 대한 기본 1차원 어레이 구조를 설계했다. 또 기본 어레이 구조의 재구성이 가능한 확장형 구조설계 및 스케줄링했으며 실시간 운용체계(OS) 및 사용자 인터페이스 프로그램을 탑재했다.
이러한 시스템은 3G 이상의 휴대형 이동통신 단말기, 멀티미디어 노트북 PC, 멀티미디어 VOD 서버 등의 네트워크 시스템, DVD 재생기, 디지털카메라, 디지털캠코더 등의 가전단말에 응용될 수 있다.
△첨단공학연구소(소장 김인엽 http://www.cheomdan.co.kr)는 인공지능엔진을 기반으로 데이터의 고속검색 및 분산처리를 통한 각종 산업기기 및 언어관련 소프트웨어를 선보인다.
이 연구소가 개발한 인공지능엔진은 로봇 및 각종 인공지능이 필요로 하는 모든 자동화 기술에 접목시킬 수 있다. 또한 인공지능의 최고 기술인 언어번역과 미래 기술로 각광 받는 유전자 정보도 각 기능별로 추론할 수 있는 기능을 갖고 있는 차세대 제품이다.
인공지능검색조합의 핵심기술은 우선 입력된 데이터를 읽은 뒤 이를 검색엔진을 이용해 데이터의 값을 분산하고 고속 검색한다. 이어 검색한 결과를 토대로 인공지능엔진으로 조합해 처리하고 다시 처리할 것이 있을 경우 새로운 조합에 따른 결과 값을 디스플레이한다.
연구소는 현재 인공지능엔진을 광범위한 데이터를 고속으로 분산·검색·조합해 데이터 처리가 가장 어렵다는 언어번역 기술에 적용, 차세대 다중언어번역 소프트웨어의 개발에도 박차를 가하고 있다.
또 이 회사는 종합기계 및 반도체, 항공, 전자회로 등 맞춤형 CAD·CAM 기술을 비롯 일반 및 기술번역 소프트웨어 인공지능 번역기술과 3차원 그래픽 기술 인터넷 정보망을 통한 각 분야의 기술정보 및 데이타베이스 구축, 전자부품연구등으로 사업을 다각화하고 있다.
김인엽 연구소장은 “인공지능 엔진은 성능이나 처리속도, 조합면에서 세계 최고의 경쟁력을 가지고 있다고 자부한다”며 “원천기술확보를 바탕으로 공정개선에 만전을 기하고 있다”고 말했다.
그는 “인공지능분야는 여러 산업과 공정과정에 반드시 필요한 기술인 만큼 갈수록 활용도도 높아지고 있다”며 “새로운 인공지능엔진의 개발로 데이터 처리분야에서 경쟁력있는 제품을 선보이겠다”고 강조했다.
<광주=김한식기자 hskim@etnews.co.kr>