[ETRI 임무중심 R&D로 ICT 혁신한다] 〈2〉 AI 반도체 고성능화 나서…메타버스·현실보안 연구도

ETRI 팹 시설로 반도체 성능을 검증하는 모습 (ETRI 제공)
ETRI 팹 시설로 반도체 성능을 검증하는 모습 (ETRI 제공)

인공지능(AI) 반도체·컴퓨팅, 보안 기술은 정보통신기술(ICT) 영역 핵심이자 근간이다. 우리나라가 ICT 초일류국가로 도약하는 데 놓쳐서는 안 되는 영역이다.

이 때문에 한국전자통신연구원(ETRI)도 주된 임무 중심 연구개발(R&D) 대상으로 이들을 꼽았다.

먼저 AI 반도체·컴퓨팅 분야에서는 ‘프로세싱 인 메모리(PIM)’ 특히 연산기와 메모리를 최근접시키는 ‘NM-PIM’ 아키텍처로 AI 딥러닝 모델에 대응할 수 있는 반도체 기술을 개발하고 있다.

반도체 패키지 내 고대역폭메모리(HBM)를 집적해 메모리 대역폭과 반도체 성능을 끌어올린다.

초당 40조회 연산이 가능한 ETRI AI 반도체 알데바란(AB)9 (ETRI 제공)
초당 40조회 연산이 가능한 ETRI AI 반도체 알데바란(AB)9 (ETRI 제공)

기존 알데바란(AB)9 AI 프로세서에 PIM 아키텍처를 적용하는 한편, 페타플롭스(PF:초당 1000조회 부동소수점 연산속도)급 NM-PIM 프로세서 ‘ABS1’을 개발 중이다.

초병렬 연산기, 거대용량 온다이 메모리, 초고속 거대용량 인칩 메모리(HBM3) 기반 데이터 공유 아키텍처로 ABS1을 개발 중이다. 이는 거대 인공신경망 등 대용량·고속 메모리 데이터를 요하는 AI 애플리케이션에 최적화된다.

ETRI는 이밖에 엑사스케일 AI 컴퓨팅 시스템 구축도 계획 중이다.

한진호 PIM인공지능반도체연구실장은 “NM-PIM 프로세서 기술 기반 AI 프로세서로 PF급 연산성능, 폭증하는 데이터에 대한 효율적인 컴퓨팅을 이룰 것”이라고 말했다.

갈수록 중요해지는 보안 영역에서는 메타버스 가상 세계에서도 사용자를 보호할 기술 연구를 올해 시작한다. 아바타가 실제 이용자를 대신한다는 연결성, 신뢰성을 확보하는 것이 목표인데 가상현실(VR)이나 증강현실(AR)을 이용하는 새로운 환경에 최적화된 인증솔루션 개발에 방점을 찍는다.

복제가 불가능한 ETRI의 휴먼 만능 키 기술 (ETRI 제공)
복제가 불가능한 ETRI의 휴먼 만능 키 기술 (ETRI 제공)

헤드마운티드 디스플레이(HMD) 이용자 홍채와 눈 주변을 살피거나, 근전도와 같이 위조가 불가능한 생체신호를 무자각·지속 방식으로 인증하는 안을 마련 중이다.

블록체인으로 아바타 ID를 분산 관리해, 개인정보를 메타버스 서비스와 타인 아바타에게 안전하게 제공할 방안도 함께 연구할 계획이다.

이미 금융계에서도 ETRI 연구에 관심을 보이고 있다.

김수형 ETRI 암호인증기반연구실 기술총괄은 “다양한 인증 기술을 국내 최초 개발·상용화한 경험으로, 미래 서비스 플랫폼 환경 원천 보안기술을 개발·확보해 세계 최고 사용자 보안기술 선도기관으로 인정받을 것”이라고 말했다.

현실 세계 위험에 실시간 대응하는 예측적 영상보안 핵심기술도 연구하고 있다.

과거 데이터 분석 범죄예측 기술, 지능형 CCTV 실시간 분석기술이 핵심이다. 과거 범죄패턴과 현 상황으로 몇 분 뒤 범죄를 예측·대응하는 것이다.

도심 안전사고 예방 및 신속 대응을 위한 ETRI 시각 AI (ETRI 제공)
도심 안전사고 예방 및 신속 대응을 위한 ETRI 시각 AI (ETRI 제공)

법원 판결문, 서초구 범죄 데이터 학습으로 예측 모델을 개발했다. 여러 상황 데이터를 입력했을 때 실제 범죄발생 정답을 맞춘 정확도가 78.3%다. 지난해 서초구 CCTV 통합관제센터에서 테스트도 진행했다.

지능형 CCTV를 활용하는 모델도 올해 개발해 접목할 계획으로 정확도 향상이 기대된다. CCTV로 봤을 때 대상 성별이나 연령, 모자 등 착용 유무를 다루는 ‘휴먼 속성 분석’ 정확도는 91% 수준이다. 연구진은 다중 CCTV로 특정인물 이동경로를 파악하는 기술도 연구 중이다.

김건우 ETRI 인공지능융합보안연구실 책임연구원은 “범죄 예측에 따른 범죄 감소효과는 이미 여러 외국 사례로 증명됐고, 우리 한국형 범죄예측 기술이 완성단계여서 차세대 첨단 치안시장을 주도할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

* 이 기사는 한국전자통신연구원(ETRI)과 공동기획으로 작성됐습니다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com