포커스

13

지능형 CCTV 기술 및 시장 동향

문현찬*

감시, 보안 시스템인 CCTV기술, IP 카메라 네트워크 기술이 최근 급속히 발전해 지능화 되어 가고 있

고 관련 기업도 우후죽순처럼 생기고 있다. 처음 아날로그 CCTV를 기반으로 시작된 영상 보안 분야는 아

날로그와 디지털 기술의 중간에서 이를 연결시키며 각종의 데이터 처리를 디지털 기술로 대체한 DVR 을

거쳐 3세대 기술 및 제품으로 일컬어지는 IP surveillance가 시장의 주도적인 기술 및 제품으로의 이행과

정을 겪고 있다. ▨

I. 지능형 CCTV 개요

우리는 현재 일상생활에서 얼마나 많은 CCTV, 혹

은 감시 카메라에 노출되어 있을까? 이로 인해 개인의

일반적인 사생활이 침해당하는 일은 없는 것일까? 테

러 예방, 범죄단속의 명목하에 어디선가 끊임없이 자

신이 감시당하고 누군가에 의해 일거수 일투족이 기

록되고 저장되어지고 있다면 과연 인간 개개인의 사

생활에 대한 침해는 있지 않을까? 예를 들어보자.

“우선 아파트 문을 나서서 엘리베이터에 탈 때

(⊙1)), 주차장에서(⊙), 노면 주차장에서(⊙...), 병목

현장에서(⊙...), 톨게이트에서(⊙...), 회사, 연구소 정

문⊙, 프론트 입구⊙, 부서입구⊙, 복도에서(⊙...), 현

관에서⊙... 왕복이니 ⊙×2, 그리고 외출하려하면 지

하철, 버스, 은행, 서비스 창구, 공공기관 등등(⊙)”

1) ⊙ 카메라에 노출되는 상태

목 차

* 전자부품연구원 나노센서센터 수석연구원

I. 지능형 CCTV 개요

II. 주요 지능형 CCTV 제조업체

기술 동향

III. 지능형 CCTV 시장

IV. CCTV Lens 기술 활용

V. 결론

포커스

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

14

이와 같이 현대 사회는 테러에 대한 위협, 보안 등의 이유로 인해 본인이 좋든 싫든, 의식되

는 장소이든, 전혀 모르는 장소에서 조차 자기의 존재 유무를 타인에게 노출시킬 수밖에 없는

감시의 세계에서 살고 있는지 모른다. 이러한 대표적인 감시, 보안 시스템인 CCTV기술, IP 카

메라 네트워크 기술이 최근 급속히 발전해 지능화 되어 가고 있고 관련 기업도 우후죽순처럼 생

기고 자체 경쟁에서 도태하고 있는 상황이다.

또한 CCTV 는 시계가 좋은 평상시의 일상 조건에서 뿐만 아니라 앞으로 눈, 비, 안개 등의

악천후, 칠흑 같은 밤에서도 고화질, 장시간적으로 모르는 장소에 자신이 알게 모르게 녹화되고

있는 기술발전 추이에 따라, 일정 감시인물을 찾아내어 일거수 일투족이 감시되는 지능형

CCTV, 범법자의 식별, 상황예측, IPS와 연계된 도로 교통정보 예측 등의 첨단 지능형 기술 관

련 부품, 시스템, 소프트웨어 기술의 발전에 따라, 진화에 진화를 거듭하여 발전하고 있다. 지능

형 CCTV 의 기술발전은 비단 일정 視界의 화면만을 모니터링하는 기술에서 악천후의 기후 조

건에서도 선명하게 기록 재생하는 기술, 패턴인식과 움직임 동작의 수상한 점을 가려 예방, 경고

하는 시스템 등으로 주변기술과 접목되고 부가가치를 올리는 기술로 응용범위가 광범위하게 넓

어지고 있다. 최근 u-City에서는 차선, 건널목마다 CCTV를 부착해 교통 흐름을 인지, 자동적

인 교통신호의 변환을 꾀하고 있는 것도 지능형 CCTV의 좋은 응용사례라고 할 수 있다.

CCTV 카메라와 네트워크 카메라(IP Camera)의 차이점은 서로 개념이 다르므로 동등하게

보기 어렵다. 그 이유는 CCTV 용도로 사용되는 모든 카메라가 CCTV 카메라라고 할 수 있기

때문이다. 아날로그 CCTV 카메라는 영상 출력을 1Vp-p 의 전기적인 신호로 출력하는 아날로

그 영상 촬상 장치다. 방송용 카메라나 캠코더와 마찬가지로 아날로그로 영상을 출력하므로 바

로 아날로그 모니터로 연결하여 출력이 가능하다. 반면에 현재 CCTV 시장에서 불리우고 있는

네트워크 카메라는 네트워크 카메라(Network Camera), IP 카메라, 웹서버(Web Server), 웹 카

메라(Web Camera) 등으로 불리고 있지만 거의 대부분은 내부에 소형의 아날로그 CCTV 카메

라와 인코더를 내장하고 있는 형태의 복합형 장치이다. 여기서 인코더(Encoder)는 아날로그 영

상 신호를 TCP/IP 네트워크를 통하여 전송할 수 있는 데이터 패킷의 흐름(Video Stream)으로

변환하는 장치이다. 그러므로 단순하게 비교하자면 네트워크 카메라(IP Camera)는 아날로그

CCTV 카메라에 한 가지 더 구성 요소(인코더)가 더 해진 장치라고 볼 수 있다.

또한 고성능 아날로그 CCTV 카메라의 영상을 TCP/IP 네트워크를 통하여 전송, 감시, 저장

이 가능하도록 하는 전문적인 인코더(외장형)이 있다. 고가형 고성능 네트워크 카메라들도 있지

만 어떤 아날로그 CCTV 카메라들은 저가형 네트워크 카메라보다 훨씬 비싼 장비들도 많다. 아

직까지는 아날로그 CCTV 카메라들이 보다 많은 선택폭과 고성능을 제공하므로 아날로그 CCTV

포커스

15

카메라와 외장형 인코더를 사용하여 전문적인 CCTV시스템을 구축하는 경우가 많다.

요즘 대세는 TCP/IP 네트워크 기반의 영상 전송과 저장 및 관리다. TCP/IP 네트워크를 구

성하는 네트워크 스위치, 네트워크 기반 저장 장치, 네트워크 기반 디스플레이 장치, 보안 및 관

리 서버 등의 모든 장비가 사용 용도에 맞아야 된다. 필요한 용도, 구축 규모, 운영 방안과 예산

규모에 따른 개별 장비 및 시스템 구축이 필요하다. 네트워크 카메라의 경우 영상 하나 하나가

데이터이다. 이 데이터가 많아지면 트래픽이 많이 걸리고, 그러다 보면 가끔 약간의 회선 불안정

이 생긴다. 특히 인터넷을 이용하는 경우에 발생하는데, 동영상이 구현되지 않고, 가끔 끊기기도

한다. 이는 올림픽공원이나 각 스키장 등의 화면에서도 확인이 가능한데, 실시간 동영상 보기를

클릭해 보면 동영상이 많이 부자연스러운 것을 볼 수 있다.

IP 네트워크의 발달은 인터넷을 실시간 통신의 근간으로 삼을 만큼 충분히 이루어졌고 유상

의 트래픽을 처리하는 주요 수단으로 각 분야에서 활용되고 있다. 처음 아날로그 CCTV를 기반

으로 시작이 된 영상 보안 분야는 아날로그와 디지털 기술의 중간에서 이를 연결시키며 각종의

데이터 처리를 디지털 기술로 대체한 DVR 을 거쳐 3 세대 기술 및 제품으로 일컬어지는 IP

surveillance가 시장의 주도적인 기술 및 제품으로의 이행과정을 겪고 있다. 영상보안제품의 특

성은 대용량의 데이터를 발생시키는 것으로서, 이는 실시간성 및 안정적인 저장의 수단을 필요

(그림 1) 유선 CCTV의 구성도

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

16

로 한다. 실시간성 및 안정적인 저장의 수단으로서 네트워크 의존성이 비교적 작은 DVR 이 큰

시장을 형성하였으며, 이에는 국내의 업체들이 기술 개발을 주도하여 세계시장을 선도하여 왔다.

인터넷 기반의 확충되고 네트워크 기반설비가 저렴해짐에 따라 영상관제 기능만 제공하던 DVR

은 네트워크 기능을 필요로 하게 되었다. 반면 초기부터 IP 네트워크를 전송의 수단으로 삼아

개발이 진행되어 왔던 IP 영상 보안장비의 경우 네트워크 내에 설치된 서버 또는 저장장치를 저

장의 수단으로 삼아 광역 영상 보안 분야의 새로운 근간 기술로 떠오르고 있다. 이를 뒷받침하

는 추세로 몇 가지를 들어본다면 ① 인터넷의 광역화 및 광대역화, ② 디지털 기술의 채용에 따

른 급속한 가격 하락, ③ 아날로그 시스템 대비 저렴한 TCO(Total Cost of Ownership), ④ 원

격 관제 및 통제의 용이성, ⑤ 네트워크 기반의 유지 보수를 통한 유지 보수비용 절감, ⑥ 다양

한 클라이언트 기기의 보급(PC, PDA, 휴대폰) 등을 들 수 있다.

IP 영상보안 장비는 과거 설치된 CCTV 카메라 설비 등을 재활용하지 않는 신규 설치 분야

에서 채용이 크게 늘어나고 있다. 영상보안 장비는 보안 분야의 특성상 고도의 보안성을 요구하

고 있으며 이에 참여하고 있는 각 기업별 별도의 규격을 제정하여 개발 판매가 이루어지고 있는

분야로서 전세계적인 공용의 표준이 존재하고 있지 않다. 또한 표준화의 가능성도 거의 찾아볼

수 없는 분야로서 업체 간의 협력보다 주도적인 기업으로의 성장을 위해서는 나름의 표준으로

모든 솔루션을 제공할 수 있는 Vertical solution의 제공이 필수적인 분야이다. 그나마 표준이라

고 할 수 있는 분야는 위에서 채택하고 있는 영상 및 음성의 압축 방식으로서 주로 최근의 제품

은 영상 표준으로서 주로 MPEG-4 또는 H.264를 많이 활용하고 있으며 음성의 경우 ADPCM

또는 PCM 의 활용이 주를 이루고 있다. 그러나 상기 코덱의 호환성 이외에 각종 제어를 위한

정보의 전달, 영상 Streaming format 등 타 분야는 업계 공용의 표준이 실질적으로 존재하고 있

지 않음과 아울러 타사 제품과의 호환성이 없다. 반면 IP video surveillance 분야는 고도의 실

시간 음성/영상 통신 기술의 집합체로서 응용분야에 따른 다양한 솔루션 및 고도의 편의성을 제

공하여야만 한다. 많은 경우 이는 System integration 사업자가 별도의 솔루션을 가지고 주관하

고 있으나 기본적으로는 접속 및 통제의 편의성, 영상의 저장/검색 등의 편리성에 주안점을 맞

추고 있으며 경우에 따라 Access control system 과의 연동 등 프로젝트 기반의 사업으로 진행

이 되고 있다.

기본적으로 실시간 통신 시스템인 IP surveillance system 의 경우 궁극적으로는 제한된 일

반 사용자들에게 오늘날의 휴대폰 등과 비견할 만한 편의성을 줄 수 있는 시스템으로의 진화가

필요다. 이를 위하여서는 IP 카메라와 같은 캡처 및 전송 장비뿐 아니라 필요한 서비스를 네트

워크 상에서 제공하기 위한 각종 서버(DDNS, Streaming Relay Server, VOD server, web

포커스

17

server 등) 및 각종 클라이언트 기기에서 상황에 맞는 관제 및 통제를 할 수 있는 클라이언트

솔루션을 필요로 하는 등 독자적인 표준으로 별도의 실시간 통신망을 새로이 구성해야 한다. IP

surveillance 기술은 이에 채용되고 있는 디지털 기술 및 부품의 급속한 가격 하락에 힘입어 일

반인을 대상으로 하는 모니터링 서비스와 같은 민수용 IT 애플리케이션 분야가 새로운 시장으

로 등장하게 되었다. 영상보안시장과 같은 Professional market 보다 그 규모 면에서 훨씬 더

큰 시장이 형성될 것으로 기대하고 있다. 이의 관건은 역시 편의성 및 적절한 가격으로서 이를

위한 기술의 개발 및 관련 부품, 제조기술의 확충이 장기적인 경쟁력 확보에 필수 요건이 될 것

으로 판단된다.

DVR 의 경우 국내 업체가 세계시장을 창출하고 이를 선도하여 왔다. 동영상 코덱의 경우 현

재 주력기술은 MPEG-4 기술이며 H.264 가 새로운 기술로 부각되고 있다. 또한 CPU, OS,

Network 기술과 함께 디지털 기술의 핵심분야로서 다양한 업체가 개발 및 판매에 참여하여 급

속한 성능의 향상 및 가격의 하락이 있어 왔다. 그만큼 제품 개발에 있어서 다양한 선택을 할 수

있음으로써 H/W 적인 부가가치의 한계에 어느 정도 근접하였다고 판단되고 있으며 실질적인

제품의 부가가치는 이 같은 코덱의 시스템적 활용으로서 네트워크와의 정합, 다양한 상황에서의

코덱의 운용 방식 등 주로 S/W 적인 요소가 좀더 큰 부가가치를 창출하는 것으로 평가되고 있

다. 이 같은 추세는 앞으로 좀더 심화될 것이며 이를 위하여서는 IP camera 에서 Network,

Client system에 이르는 Total solution에서의 상호 호환성을 가지는 S/W 체인을 요구하고 있

다. 대표적인 신규 분야로는 IVS(Intelligent Video System)와 같은 분야로서 지능화된 영상 시

스템을 들 수 있으며 IP surveillance와 상호 보완적인 분야로서 Professional market에서 큰

부가가치를 형성하고 있다.

디지털 기술의 발전은 민수용 분야에서 괄목할 만한 성과를 보여 왔고 그 대표적인 분야는

디지털 TV 와 같은 고화질 영상 분야를 꼽을 수 있다. 아날로그 TV 에 비하여 약 6 배에 이르

는 해상도는 아직 주로 D1급에 머물고 있는 영상 보안 장비 분야에 큰 자극 및 변화의 기폭제

가 될 것이며 이 같은 추세가 일부 분야에서 시작되고 있다. 이는 Megapixel급의 IP surveillance

camera 로서 Professional market 에서 이를 도입하기 위하여서는 Megapixel 급의 IP 카메라

시스템 외에 수신 및 복원/재생 분야에서 좀 더 많은 기술 개발을 요하고 있다. Professional 시

스템의 경우 한 개의 클라이언트에서 여러 영상의 동시 관제를 필요로 하는 바 대용량 영상의

수신 및 재생에 일반적으로 사용하고 있는 PC의 성능 한계로 대량의 채널 수용에 한계가 있다.

LAN 의 경우 일반적인 환경에서는 현존하고 있는 가장 고도의 영상 서비스를 시행하는데

큰 어려움이 없는 광대역 전송기능을 가지고 있고 또한 그 설치 및 유지 비용이 매우 저렴하여

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

18

국지적인 통신망 구축에 큰 어려움이 없다. 문제는 공용망이 고도화되지 않은 경우 WAN 상으

로 이를 전송하는 데에 있으며 이를 위한 다양한 노력이 행하여지고 있다. 아날로그 부품의 경

우 현재 성장 및 성숙의 속도가 매우 저하되어 있는 상황이다. 새로운 사업자의 진입이 적어 상

대적으로 경쟁이 없는 분야로서 이 기술에 기반한 부품 및 기술의 가격은 상당히 안정된 상태에

이르렀다. 반면 디지털 분야의 경우 다양한 사업자의 진입 및 경쟁에 기인하여 가격 하락이 급

속히 이루어지고 있으며 궁극적으로 동일한 목적의 제품 구현에 있어 초기 디지털 기술의 채택

이 보다 고가인 경우에도 시간의 흐름에 따라 아날로그 제품과 가격의 역전이 이루어질 수 있는

분야이다.

II. 주요 지능형 CCTV 제조업체 기술 동향

현재 세계 최고 수준의 인터넷 기반을 가지고 있는 우리나라는 개발된 솔루션을 이용한 새로

운 IT 서비스에 충분한 정도의 네트워크 인프라를 가지고 있어 관련 추가투자 없이 관련 솔루션

의 상용화를 통하여 새로운 IT 서비스의 창출을 기대할 수 있다. 이를 통한 직/간접의 고용 및

경제적 유발효과는 IP 카메라 제조 및 판매로 얻어지는 경제적 유발 효과보다 훨씬 클 것을 기

대된다. 이는 IT 및 인터넷 기반을 활용한 대용량 실시간/VOD 서비스로서 세계적인 표준사례로

될 수 있을 것으로 기대된다. IP 카메라 부문에 있어 이의 시작은 단순한 영상 압축 기술인

JPEG 또는 MJPEG 에 간단한 스트리밍 기술을 부가한 정지 영상기반의 제품으로 시작이 되었

다. 현재 이부문의 주력 시장은 D1 급의 해상도(720×480 또는 720×576)를 가지며 MPEG-4

기술을 채택한 IP 카메라가 그 주력을 이루고 있다. 이에 저속 통신망에서의 동시 사용을 위해

MJPEG 기능을 동시 구현하는 듀얼 스트리밍 기술을 많이 채택하고 있으며 네트워크 전송기술

로는 주로 RTSP/RTP, HTTP 스트리밍 기술을 사용하고 있다. 이들 시장에 대응하기 위하여

전세계 많은 전문업체가 이에 사용할 비디오 코덱을 개발 판매하고 있으며 이들 전문업체의 역

할에 의하여 비디오 코덱의 자체개발 중요성은 많이 퇴색하고 있다. 또한 이들 전문 업체의 핸

드웨어 기반 코덱과 고성능 DSP를 기반으로 하는 소프트웨어 방식의 코덱 사이의 가격 경쟁력

에 있어서도 초기 착수 비용 및 제품 구성 주요 부문의 가격상 거의 동등한 수준이 달성되게 되

어 핸드웨어 기반의 코덱 사용이 더욱 확대될 것으로 예상된다. 현재 주력을 이루고 있는

MPEG-4 기술의 차세대 기술로 지목되고 있는 H.264 기술은 초기의 기대와는 달리 클라이언

트 부문의 부담이 매우 크기 때문에 다채널을 동시 접속하여야 하는 Professional market 에서

는 그리 큰 역할을 하지 못하여 IP 카메라에서의 채용이 지연되고 있는 이유가 되고 있다. 반면

포커스

19

H.264 코덱은 별도 클라이언트의 중요성이 그리 크지 않은 DVR 부문에서는 클라이언트의 부

담이 상대적으로 적기 때문에 신규제품에서 많은 채용이 이루어지고 있다.

IP 카메라 부문의 주력 시장은 현재 Video security 부문으로서 이 분야에 걸맞는 성능을 보

이고 있는 CCD 센서 및 MPEG-4 기술의 채용이 보편적이지만 앞으로 다른 부문과 유사하게

양극화의 길을 걸을 것으로 예견된다. 현재로서 IP camera 의 주력 최종 사용자는 기업, 관공서

등과 같은 mid-to-high-end 응용제품의 사용자이다. 이에 따라 이들을 대상으로 하는 System

integrator 업체의 역할이 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 반면 IP camera는 그 사용의 편

리성 및 다양한 클라이언트 기기 지원의 가능성 때문에 수량 면에서 매우 큰 규모를 차지할

Home 및 SOHO market이 크게 기대가 되고 있으며 주도적인 역할은 보안 업체 및 통신사업

자가 될 것으로 기대하고 있다. 이 부문은 가격적으로 매우 민감한 시장으로서 전기된 Professional

market과는 다른 제품의 전개 방향을 필요로 하고 있다. 시장의 추세를 감안할 시 양극화의 방

향으로서 High-end 시장의 예견 방향은 ① 고해상도(D1-mega pixel 급), ② Professional

housing 및 packaging solution, ③ 다양한 SI용의 솔루션, ④ PoE 적용, ⑤ VCS(Video contents

analysis) 기능-front end video analysis 등으로 비디오 코덱에 의한 부가가치 보다는 고해상도

센서, 네트워크 및 SI 솔루션, Intelligence 기능에 의한 부가가치의 비중이 점차 확대될 것이다.

Mid-low 급은 SOHO 나 일반인 등을 대상으로 하는 시장으로서 사업의 주체는 보안 업체 또는

네트워크 서비스 업체 등이 될 것으로서, ① 저해상도(QCIF - D1), ② CMOS camera 채용, ③

Industrial design, ④ Mobile Phone 대응 서비스, ⑤ 영상 저장 서비스 등의 요소가 중요한 요

인으로 작용하게 될 것이다.

(1) 1 세대 지능형 시스템, 모션 검출 기능

CCTV 카메라에 접목된 1 세대 지능형 영상보안 시스템을 꼽으라면 모션 디텍션(Motion

Detection) 기능을 첫 손가락에 꼽을 수 있다. 모션 디텍션은 움직이는 물체를 카메라가 스스로

감지해 포착하는 기능으로, 이미 몇몇 업체에서 대표적 기술로 내세우고 있는 등 시장에서 호평

을 받고 있는 기술 중이다. 그러나 정도의 차이는 있겠지만 모션 디텍션은 영상의 픽셀을 감지

해 이동물체를 탐지하는 것으로 포괄적인 감도를 조정하고, 수동으로 감지 레벨을 설정하기 때

문에 하루 평균 수십 회의 오보가 발생할 수 있다는 점은 큰 문제로 지적되어 왔다. 지능형 영상

보안 시스템이 스스로 판단하고, 생각한 그 결과물을 경보를 통해 담당자들에게 알려주는 것이

라면 모션 디텍션은 아직 완전하지 못한 모습을 갖추고 있는 셈이다.

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

20

○ 모션 디텍션의 단점

- 영상의 픽셀을 감지해 이동물체를 감지함

- 포괄적인 감도 조정, 수동으로 감지 레벨 설정

- 하루 평균 수십 번의 오보

- 저조도 환경에 따른 오보 발생

- 변장, 위장(옷, 나무, 덤불) 등에 취약

- 날씨나 기상변화에 대응이 어려움

(2) 2 세대 지능형 영상보안 시스템

모션 디텍션 기능의 뒤를 이어 새로운 지능형 영상보안 시스템이 시장에 선보이고 있다. 아

직은 별도의 장비(인코더 형태)로 구성된 탓에 높은 가격대를 형성하고 있지만, 대량생산이 이루

어진다면 빠른 시간 안에 대중화도 가능해 보인다. 이 밖에 그림자 등에 의해 오보가 발생하지

않거나 궂은 날씨와 악천후 속에서도 오보 없는 감지기능을 갖추고 있다는 점 등은 인코더 형태

의 2 세대 지능형 영상보안 시스템이 갖고 있는 또 다른 장점이라고 할 수 있다. 또한, 인코더

형태의 외장형 타입은 모든 형태의 카메라와 연동이 가능한 것이 특징으로, B/W, Color, IR,

Thermal 카메라 등 고정형은 물론이고, PTZ 카메라와도 연동될 수 있다. 국내 DVR 업계는 전

세계 DVR 시장을 주도하고 있음에도 불구하고 지능형 DVR 개발에 있어서는 대응이 한 박자

늦은 상황이다. 몇몇 제품에서 지능형 영상처리 기능을 탑재했을 뿐 명실상부 지능형 DVR이라

고 불릴만한 제품은 출시되지 않은 상태이다. 향후에도 DVR 분야에서 주도권을 갖기 위해서는

지능형 DVR 개발에 대한 좀더 과감한 투자가 필요하다. 영상보안 시스템이 인공지능을 부여 받

아 지능형 시스템으로 거듭나기 위한 방법은 크게 3가지가 있다.

첫 번째는 별도의 서버를 두고 이곳에서 여러 곳의 영상을 수집, 수집된 영상을 다양하게 분

석하는 기능을 소프트웨어 형태로 구현하는 것이다. 두 번째 방법은 CCTV 카메라가 포착한 영

상을 저장ㆍ녹화ㆍ재생하는 DVR에 움직임 감지기능보다 한 단계 진화한 지능형 기능을 추가하

는 것이다. 그리고 마지막으로는 카메라 자체 내에 또는 인코더 장비에 칩을 내장하거나 네트워

크 연결을 통해 소프트웨어를 구동시키는 방법이 있다.

이 가운데 별도의 서버에 소프트웨어를 구동시켜 여러 가지 지능형 기능을 가능하도록 하는

지능형 영상감시 시스템은 컴퓨터 소프트웨어의 발전과 그 궤를 같이 한다. 컴퓨터에 활용되는

각종 소프트웨어가 비디오 영상처리에도 적용되기 시작하면서 영상이 분석ㆍ추적ㆍ분류되기 시

작하였다. 이러한 지능형 감시 시스템의 등장은 각 카메라로부터 입력되는 영상 데이터를 단순

포커스

21

하게 체크하는 정도에서 벗어나 컴퓨터 비전과 영상처리 소프트웨어를 통해 영상 데이터 내 관

심 있는 객체탐지와 추적 등으로 초보적인 단계의 무인감시 체계를 구축할 수 있음을 의미하는

것이기도 하다. 일례로 흔들리는 나뭇가지나 출렁이는 물결 등과 같이 반복적인 동작을 수행하

는 외부환경에서도 동물이나 차량의 움직임은 무시하고 사람만을 감지해 경보를 발생시킬 수 있

고, 배경이나 외부환경이 새롭게 바뀌더라도 다시 프로그래밍할 필요 없이 스스로 적응할 수 있

어 보안요원을 최소화한 영상감시 시스템 구축이 가능해졌다.

별도의 서버를 통한 지능형 영상감시 시스템의 등장과 함께 DVR 장비에 지능형 기능을 추

가하기 위한 노력도 진행되고 있다. 그러나 우리나라는 DVR 분야에 있어 최대 강국임에도 불구

하고, 지능형 DVR 개발 움직임은 상대적으로 더디게 진행돼 온 게 사실이다. 이제야 서서히 선

두업체들을 중심으로 지능형 영상처리 기능을 탑재시킨 고사양의 DVR 신제품을 출시하기 시작

하거나 준비하고 있는 단계이다.

어느 정도까지의 기능을 보유해야 지능형 DVR 이라고 할 수 있는지의 문제가 제기된다. 이

와 관련 DVR 업계의 한 관계자는 “우선적으로 영상이 입력되면 해당 영상에서 원하는 객체를

구분해내는 기술이 있어야 한다”면서 “이 기술을 기반으로 해서 다양한 응용기능을 탑재해야만

비로소 지능형 DVR이라고 할 수 있을 것”이라고 말한다.

일례로, Car Counting 기능의 경우 영상에서 자동차를 분리해내고, 여기서 다시 개수를 세는

기능이 들어가야 한다. 즉, 영상에서 객체를 구분하고 가공해 사용자가 지켜보고 있지 않아도 자

동적으로 여러 정보를 제공할 수 있는 기능이 있어야 지능형 DVR로 볼 수 있다. 또 다른 업계

관계자도 “객체탐지와 추적기능이 핵심으로, 국내에는 지능형 DVR이라고 불릴 만한 제품이 아

직 등장하지 않았다고 본다”는 견해를 피력했다.

DVR에서 지능형 기능의 탑재가 늦어진 이유는 크게 기술과 시장 측면에서 구분해볼 수 있

다. 우선 기술적 측면에서 보면 객체추출기술은 1990 년대에 이미 완성되었으나, 많은 연산을

필요로 했기 때문에 DVR 에 내장된 CPU 용량의 한계로 기능이 구현되기가 어려웠다. 그러나

최근에는 Dual Core CPU가 출시되면서 기본적인 DVR 기능을 구현하면서도 추가적으로 영상

처리를 할 수 있는 여건이 만들어지고 있다. 또한, 시장 측면에서는 DVR의 영상화질을 최우선

시 하여 지능형 기능보다는 화질 개선에 대한 요구가 많았다. 그러다가 최근 들어 좀 더 편하고

자동적인 기능을 원하면서 지능형 DVR이 부각되기 시작하였다. 현재 한 DVR 업체에서는 도로

에 운행되는 자동차의 수를 세어주는 Car Counting 이나 움직이는 물체를 따라다니는 트래킹

기능, 그리고 화면상에서 사람이 물건을 두고 갈 경우 경고를 울려주는 알람 기능 등이 탑재된

지능형 DVR 개발을 완료한 것으로 전해지고 있다. 향후 국내에도 지능형 DVR 이 본격적으로

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

22

보급될 경우 국가 중요산업시설 및 공항, 군사ㆍ교정시설, 박물관, 물류센터 등 보다 높은 보안

을 요구하는 시장에서 각광받게 될 것으로 보인다.

III. 지능형 CCTV 시장

현재 시장의 주요한 부분을 차지하고 있는 IP video surveillance에서 IP camera 의 시장규

모는 2005 년 기준 2.6 억 USD 에 이르고 있으며 2005 년에서 2010 년 사이 매년 38% 정도

성장할 것으로 전망된다((그림 2) 참조). IP camera 의 경우 주로 신규 설치하는 영상보안 시스

템에서 채택을 하고 있으며 이는 설치의 단순성에 의한 총 소요비용(Total cost of ownership)

<자료>: Security & ID for IMS Research

(그림 2) IP Camera 시장 전망

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 (연도)

2,000

1,800

1,600

1,400

1,200

1,000

800

600

400

200

0

<자료>: Security & ID for IMS Research 및 Frost Sullivan 자료

(그림 3) 연도별 지능형 방식별 시장 전망

Analog Hybrid IP Surveillance

2006 2007 2008 2009 2010 2011 (연도)

6,000

5,000

4,000

3,000

2,000

1,000

0

포커스

23

의 절감 및 유지보수 비용의 절감, 광역 모니터링 서비스의 편리함에 기인하고 있다. (그림 3)은

IP surveillance 시장이 2011년에서 이후 시장의 주력으로 등장할 것이라는 예견자료이다.

현재 이미지 센서 시장의 추세는 사용분야 및 시장 요구 성능에 의해 CCD 와 CMOS가 시

장을 양분하고 있다. CCD는 고가격, 고성능 시장을, CMOS는 저가격, 저성능 시장을 점유하고

있다. 그러나 CMOS는 CCD가 지배하고 있는 고성능 시장을 이미 넘보기 시작하였다. Micron,

Pictos, OmniVision, Zoran에서는 이미 300만 화소급 이상의 CMOS가 출시되었으며, 국내의

경우에도 500만 화소급 CMOS를 탑재한 폰이 출시가 되었고 주밍 등의 부가기능이 한창 진행

중이다. 이 사실은 CMOS 가 지배하고 있는 부문도 점차 고성능화 되어 가고 있음을 보여주고

있다. CCD 도 마찬가지로 CMOS 가 지배하고 있는 시장을 뺏기 위한 노력을 하고 있다. 그 한

예가 Sanyo 에서 출시된 1/9 인치 CIF 급 CCD 이다. 이 이미지 센서는 구동전압이 2V, 전력소

모량이 45㎽에 불과하여 휴대폰 카메라 부문에서 CMOS의 독주를 막으려는 시도를 하고 있다.

CCD와 CMOS의 대결구도는 이미지 센서 시장에서 가장 뜨거운 이슈가 되어 왔다. 그러나

CMOS는 CCD의 지난 몇 년간의 기술발전을 뛰어넘는 초고속의 기술 발전을 이룩하여 향후 5

년 안에 이미지 센서 시장에서 부동의 1 위를 지키고 있는 CCD 를 밀어내고 새로운 제왕의 자

리에 올라설 것으로 보인다.

<표 1> 주요 개발기업

회사명(국명) 강점 약점 제품 비고

AXIS (스웨덴)

시장 개척자 및 1위 업체로서의 인지도다양한 3rd party SI partner 의 지원 다양한 제품의 line up 자체적인 코덱 사용

고가 제품

클라이언트 부문의 취약

IP camera, IP video server

시장 개척자로서의 1위 업체 전세계 다양한 솔루션 partner 구축함

Sony (일본)

대기업으로서의 Brand 인지도 세계 최고의 CCD 및 카메라 기술 다양한 3rd party SI partner 의 지원.

기능대비 고가 제품

클라이언트 부문의 취약

IP camera

대기업으로서 솔루션보다는 단품 제품 비즈니스에 집중, 고가 제품

Panasonic (일본)

대기업으로서의 Brand 인지도 다양한 3rd party SI partner 의 지원

기능대비 상대적인 고가 제품

클라이언트 부문의 취약

IP camera

대기업으로서 솔루션보다는 단품 제품 비즈니스에 집중, 고가 제품

Bosch (독일)

보안 전문업체로서의 인지도 및 유럽 지역에서의 강세, NVR 솔루션 확보

클라이언트 부문의 취약

IP camera, IP video server,

NVR

독일의 전문 업체인 VCS를 인수 비즈니스 참여

VIVOTEK (대만)

저가 시스템, 3rd party 지원 클라이언트 부문의 취약 및 저가제품

인식

IP camera, IP video server

대만 1위 업체

ACTI (대만)

마케팅 능력 자체 코덱 솔루션 신규 진입 업체 IP camera,

IP video server,NVR

근래 시장 참여 업체로서 마케팅에 집중

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

24

IV. CCTV Lens 기술 활용

보안 분야 내에서 빠른 속도의 변화를 보이는 한 분야가 있다면, 그것은 렌즈 기술이다. 최근

줌 렌즈에 비해 경제적으로 저렴한 범위가 확장된 다초점 렌즈

가 상용화 되고 있다. 이는 경제적인 것을 떠나 더 많은 기업과

공공단체들이 넓은 지역을 감시하기 위해 다초점 렌즈를 선택하

고 있음을 보여준다. 초점거리가 5~50mm인 다초점 렌즈가 적

용 가능하게 된지 얼마 되지 않았는데, 이제 20~100mm와 20~

120mm짜리 렌즈가 상용화 되고 있다.

줌 vs 스피드 돔 렌즈의 경우, 테러에 대한 공포가 극심해지고, 국경 보안에 대한 관심이 높

아지면서 자동 줌 렌즈 시장 덩달아 성장하였다. 스피드 돔의 발전과 인기가 여전함에도 불구하

고 많은 고객들은 광범위 줌 렌즈 사용의 장점을 포기하지 못하는 이유는 쇼핑몰과 같은 많은

실내외 장소에 적합하기 때문이다. 한편, 스피드 돔에 사용되는 렌즈들의 단점은 그리 빠르지 않

다는 것과 전통적인 줌 렌즈들과 비교할 때 빛의 양이 적은 상황에서 결과가 좋지 않다는 것이

다. 그러나 아직 조명이 좋은 상황에서 설치 편리성과 일반적인 성능만을 놓고 봤을 때는 큰 장

점을 갖추고 있다.

이와 같은 스피드 돔 카메라의 성공에도 불구하고, 빛이 적은 상황에서도 고화질을 요구하는

시장 상황이 늘어나고 있다는 것은 제품 공급업체들이 주목할만하다. 현재 다초점 렌즈에 대해

갈수록 관심이 높아지고 있으며, 자동 줌 렌즈에 대한 높은 수준의 연구 역시 많아지고 있다. 이

런 시장상황은 공공시설이나 대중시설 등의 보안수준이 갈수록 높아지고 있다는 것과 이에 따라

CCTV 카메라에 대한 추가구매를 염두하고 있기 때문이다. 한마디로 줌 렌즈나 다초점 렌즈 틈

새시장을 적극적으로 공략해야 한다는 것이다. 다초점 렌즈 시장은 광대역 모델을 향해 나아가

고 있다. 앞서 나가기 위해서 신뢰받는 제품과 연구개발 부서를 갖춘 저명한 기업들은 표준 제

품들을 제공하고, 틈새 시장을 공략하기 위한 양질의 제품도 함께 출시한다. 아마도 특별한 초점

거리나 요구조건에 대해 적합성을 갖추기 위해 집중한 결과일 것이다. 그리고 그것은 가격경쟁

에 뒤쳐지지만 높은 기술력을 보유하고 있는 업체들에게 긍정적으로 받아들여질 수 있다. 가격

경쟁은 피할 수 없지만, 고품질 제품은 가격에 덜 민감하기 때문에 제조업자와 유통상인, 그리고

사용자들이 서로 적극적으로 협력할 수 있다.

렌즈를 선택할 때 뷰 영역, 유효범위, 그리고 주변 광도의 양과 특징을 포함한 즉시 시작점을

살펴봐야 한다. 광범위한 초점거리를 가진 줌 렌즈는 야간에는 성능이 별로지만, 대부분의 활동

포커스

25

이 낮 동안에 일어나는 지역에서는 야간의 동작은 예외가 될 수 있기 때문에 줌 렌즈도 사용된

다. 낮 동안의 감시가 제일 중요한 것이라면, 사용자는 작으면서도 초점거리가 긴 렌즈를 선택할

것이다. 이것은 일반적인 주택에 적당하고, 대형 렌즈를 설치하기에 적합하지 않은 곳에서 작동

시키려는 업자들에게 혜택을 부여할 것이다. 빛이 적은 곳에 사용하기 위해서 소비자들은 레인

보우 10~250mm 렌즈를 사용할 수 있다. 렌즈가 커지면 15~300mm 렌즈보다 더 비싸지지만,

빛이 부족한 상황에서는 양질의 성능을 발휘하는 타협안이 될 수 있다.

IR 조명을 많이 만드는 업체들에게는 야간 사용시 성능이 중요한 문제가 된다. 그러나 그런

조명은 IR 시프트를 더 복잡하게 만드는데, 백색이나 IR 조명 하에 있는 렌즈의 초점 차이가 그

것이다. 더욱 멀리 떨어진 물체를 주야간 지속적으로 감시할 필요가 있는 곳은 특별히 더 신경

을 써야 하는데, 줌 비율이 커질수록 초점 깊이도 더 낮아지기 때문이다. 참고로 사람의 눈을 봤

을 때 일반적으로 홍채가 넓어지는 야간에 초점 깊이는 최악이 된다. 이것은 IR 조명을 사용한

응용기기에 필요한 양질의 주야간 렌즈에 투자하는 것이 중요하다고 강조하는 이유이다. 응용기

기가 24시간 감시를 필요로 하고, 가로등이나 투광조명등보다 IR 사용에 의존한다면, 주야간용

렌즈가 반드시 필요할 수밖에 없다. 주야간용 렌즈를 적절하게 이용한다면 사용자들의 비용을

절감할 수 있다. 주간의 뷰와 시프트를 보정하기 위한 IR 조명에 맞춤 렌즈를 장착한 별도의 흑

백 유닛을 지닌 응용기기들은 극단적인 상황에서 방해가 되고 공간을 낭비할 수 있다. IR 렌즈

<표 2> IR 감시 주요 개발기업(적외선 옵틱 소재 적용군)

수요산업군의 메가트랜드 수요산업군

2000~2010년 2010~2020년 2020년 이후

요구기능 (~2020년)

자동차 경량화, 전장화, 고효율화

e-Car 지능화 Super smart 친환경/고정밀, 다기능/저가격, 위험인식 회피

플랜트 대용량 고효율화 친환경, 대체에너지 recycling, 초고효율화

열상 결함감시, 친환경 내화학성,

대체 에너지

보안 (감시/추적)

smart화, 암호화, passive detection

biometrics 기술, active detection

통합보안네트워크, 실시간 감시, 인식

열상 감시, 식별추적 알고리즘, 암호화 기술, 복제방지기술, 인체감응기술, 데이터베이스

소재 (필름/제지/ 원단/제강)

친환경, 다기능, 복합화

융합화, 감성화 초박형, 지능화 초정밀 공정제어, 친환경,

내구성, 고강도, 인체친화형, 초박형

소방방재 IT/GPS 기반

재난감시, 조기경보

공간영상정보 시스템, 종합 재난관리

유비쿼터스 환경의 재난인식/방지 시스템

열상 센서, CCD 센서, 재난감시 알고리즘, GPS 연동,

pervasive computing

방위산업 (전자광학)

대형복합화, 소형다기능화

무인화, 정밀타격, 네트워크화,

초소형 정찰로봇

지능형 방어체계, 전투로봇,

원격감시정찰

열영상, 유도타격, 무인화, 탐지의 고감도 고정밀화,

원격제어 및 감시

주간기술동향 통권 1361호 2008. 8. 27.

26

사용의 장점은 사용자가 비용을 더 효과적으로 사용되게 할 수 있는 제조업체들까지 확장된다.

열상 분야의 응용이 산업은 전분야로 확산되고 가파르게 성장하고 있다. 군수에서 시작된 열

상 분야의 응용은 민수 분야로 스핀 오프되어 성공적으로 성장하고 있는 대표적인 분야이다. 군

수 분야에서는 야시, 정찰, 식별, 감시, 초계의 목적으로 널리 사용되고 있으며 민수 분야에서도

초기에는 보안/감시 분야에서 주로 사용되던 것이 공정제어, 환경, 자동차, 예지예방보수, 교통,

소방, 플랜트, 의료진단 등 산업 전반에 걸쳐 그 활용도가 증가하고 있다.

V. 결론

CCTV 업계 관계자들은 다양한 변화를 시도하고 있다. 저조도 카메라를 개발해 어두운 밤에

도 피사체를 식별할 수 있는 카메라를 개발하는가 하면 한정된 각도만을 관찰할 수 있었던 렌즈

의 한계를 뛰어넘어, 180° 또는 360°의 각도를 관찰할 수 있는 카메라를 개발해냈다. 뿐만 아니

라 스피드 돔 카메라를 개발해 관찰자가 원하는 부분의 영상을 최대한 빠른 시간 안에 관찰할

수 있게 만들었는가 하면, 인터넷과 연결할 수 있는 네트워크 카메라도 개발해 원격에서 영상을

감시할 수 있도록 만들었다. 그럼에도 불구하고 소비자들은 “아직도 부족해”를 외치며 좀 더 다

양한 기능을 갖춘 카메라를 요구하고 있다.

CCTV 업계에서는 내부적으로 DVR 등 다른 영상보안업계에 비해 다양함을 갖추지 못하고

있다는 비판 아닌 비판에 시달렸다. CCTV 카메라도 알고 보면 다양하면서도 특화된 기능을 갖

춘 CCTV 제품군이 많이 포진되어 있기 때문이다. 하지만 소비자들은 CCTV 제품군을 선택하

는데 있어 기능성보다는 제품 브랜드에 치중해 소비하는 성향이 더욱 뚜렷하게 나타나고 있다.

그나마 해외시장의 경우는 제품의 품질과 기술을 평가해 구매하는 경우가 많지만 아직 국내시장

은 그런 수준까지 도달하지 못하고 있다는 것이 업계의 전반적인 평가이다. 이런 평가를 반전시

킬 수 있는 요소로 지능형 영상보안 시스템이 CCTV 업계의 새로운 화두로 급부상하고 있다.

몇몇 업계는 이 기능만이 CCTV 업계를 한 단계 발전시키고 차별화할 수 있는 또 다른 대안이

된다고 강조하고 있는 상황이다. 이미 몇몇 업체에 의해 개발과 제품화가 이루어지고 있는 이러

한 기능은 이미 CCTV 카메라에 접목되기 시작하였으며, 시장에서의 높은 호응을 바탕으로 그

영역을 점차 확대해나가고 있는 중이다. 업계에서는 CCTV 에 접목된 지능형 영상보안 시스템

을 VID(Video Intruder Detection Systems) 혹은 IVMD(Intelligent Video Motion Detection)

라 부르는데, 이 기능들은 현재까지 CCTV 내부에 삽입되는 것보다는 인코더 형태의 외부장비

로 존재하는 것이 대부분이다.

포커스

27

<참 고 문 헌>

[1] [e테크]이미지센서, 이규태, 전자신문, 2002년 11월 25일

[2] CCD 카메라와 영상처리 회로설계, 박선호, 국제 테크노 정보 연구소, 2002년 12월 10일

[3] Dueling Detectors, James Janesick, Sanoff Corportion, SPIE's OE Magazine, Feb. 2002

[4] The World Market for Commercial and Dual-Use Military Infrared Imaging and Infrared

Thermometry Equipment：2004 年、Maxtech International, Inc.

* 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITA의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.