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공지[인터뷰] 제8회 K-HACKATHON 챌린지 최우수상 수상 - 컴퓨터정보과 ‘오리너구리’ 팀

김종현 2021-01-24 20:40 241

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커톤은 해킹Hacking과 마라톤Marathon의 합성어로마라톤처럼 일정 시간과 장소에서 프로그램을 해킹하거나 개발하는 행사를 뜻한다지난해 11월 6일 대한민국 벤처·스타트업의 중심인 판교 테크노밸리에서 ‘2020 8회 K-HACKATHON해커톤 실감콘텐츠 앱 개발 챌린지(이하 해커톤 챌린지)’ 시상식이 개최되었다과학기술정보통신부가 주최, ()소프트웨어교육혁신센터가 주관하는 이 대회는 국내 최대 규모 대학생 앱 개발 챌린지다.

 

[사진설명] 해커톤 챌린지에서 최우수상을 수상한 컴퓨터정보과 오리너구리 팀 박건우, 박현호, 한유나 씨(사진 왼쪽에서부터)

제8회 K-HACKATHON 챌린지 최우수상 수상 - 컴퓨터정보과 ‘오리너구리’ 팀

이번 대회에는 포항공대 등 전국에서 내로라하는 공학계열 학생들 다수가 참가해 치열한 선의의 경쟁이 펼쳐졌다. <증강현실을 이용한 인터랙티브 K-POP댄스>, <태양계 탐험을 통한 지구과학 교육 4D VR> 등 참신한 아이디어로 중무장한 출품작들을 꺾고 우리대학 컴퓨터정보과 오리너구리 팀(2학년 박건우박현호한유나)의 <딥 마스크Deep Mask 코로나-19 확산 방지를 위한 마스크 미착용자 자동식별 인공지능 시스템>이 대회 최고상인 과학기술정보통신부 장관상(최우수)을 받는 쾌거를 거뒀다.

 

■ 딥 마스크, AI 활용해 마스크 착용발열 측정출입 통제 전 과정을 무인으로 하는 시스템

 

컴퓨터정보과 오리너구리 팀은 학과 동아리인 웹 개발 동아리’ 출신들로올해 2월 졸업을 앞둔 그들은 마지막 2학기를 근사하게 마무리 짓기 위해 지난해 의기투합했다팀 대표인 박건우 씨는 평소에 경진대회에 관심이 많았기에 전국 대학생들이 참여한 해커톤 챌린지는 한 번쯤 꼭 도전해보고 싶었던 대회입니다라고 출전 계기를 밝혔다한유나 씨도 저 역시도 같은 마음이었죠이전에도 스마트시티 아이디어 경진대회딥레이서 대회 등 여러 가지 교외 대회에 참가해왔고그 과정에서 많은 보람과 성취감을 느껴왔기에 흔쾌히 대회 출전을 결심하게 되었어요라며 말을 덧붙였다.

 

대회 준비부터 최종 시상식까지는 꼬박 반년의 시간이 걸렸다박현호 씨는 “6월 중순부터 7월 초까지 예선이 진행되었습니다예선에는 완성품이 아니라기획안에 대한 평가가 이뤄졌습니다아이디어나 제품의 취지와 활용도가 무엇인지그리고 이러한 아이디어를 어떻게 구체화할 것인지에 대한 내용을 정리했어요라며 예선 준비과정을 설명했다이어, “팀원들과 머리를 맞대어 주제를 고민했고공통된 결론은 너무 멀리서 찾지 말자였어요우리 일상생활과 밀접한 것에 주목해보기로 했죠자연스럽게 최근 자주 접하는 전자출입명부가 눈에 들어왔어요라고 말했다.

 

[사진설명] 오리너구리 팀이 제작한 '딥 마스크' 작동 방식

① AI를 통한 마스크 착용 여부 식별 ② 열화상 카메라를 통한 체온 측정 ③ QR 코드를 통한 역학 조사 데이터 수집  경광등 및 차단기를 통한 출입 제어

제8회 K-HACKATHON 챌린지 최우수상 수상 - 컴퓨터정보과 ‘오리너구리’ 팀

해를 넘기며 장기화하고 있는 코로나-19로 인해 많은 것이 변했다매번 건물 및 매장 등을 출입할 때마다 대면으로 발열을 체크하고 출입기록을 인증해야 하는 번거로운 절차 또한 그중 하나다오리너구리 팀의 출품작은 이런 생활 속 불편을 해소하기 위한 것이다한유나 씨는 어디를 가든 체온을 측정하고 방문일지를 작성해야 하는 수고를 덜고자 했어요저희는 인공지능 기술을 활용해 출입자의 마스크 착용 여부와 발열을 측정하는 것 외에도 출입기록과 통제 등의 모든 과정을 무인으로 하는 시스템 구축을 목표로 했어요라고 설명했다.

 

■ 개발 플랫폼 변경, CNN 기반 인공지능 알고리즘 도입 등 기나긴 본선 준비 과정

 

수도권·호남권·충청권·영남권·제주권 등 5개 권역별 예선을 뚫은 50개 팀은 8월 말 예정된 본선을 준비해야 한다본선은 예선 이후 해당 아이디어 개발 및 심화 내역에 대한 평가한다본선을 거친 20개 팀만이 11월 최종 결선 무대에 설 자격을 부여받는다예선에서 주제의 시의성과 기술성을 인정받은 오리너구리 팀은 본격적으로 데모 제작에 착수했다박건우 씨는 “IoT의 유연함과 인공지능의 정확성을 합치는 것이 중요했어요컴퓨터 프로그래밍을 전공하는 저희에게도 인공지능 분야는 생소했기에 큰 도전이었죠라고 당시를 떠올렸다.

 

출입자의 마스크 착용 여부를 판별하기 위한 인공지능 프로그램을 짜기 위해서는 복잡한 연산을 수행할 수 있는 임베디드 시스템이 필요했다박건우 씨는 처음에는 라즈베리파이Raspberrypi(*교육용으로 개발된 소형 싱글보드 컴퓨터)를 기반으로 제작했지만높은 연산량을 감당하지 못하는 문제가 발생했죠그래서 이를 뒷받침할 수 있는 것을 찾다젯슨 나노Jetson Nano(*엔비디아의 고성능 싱글 보드 컴퓨터쪽으로 눈을 돌리게 되었습니다라고 플랫폼 선정 간의 비화를 밝혔다이어그는 이를 열화상 카메라와 일반 카메라에 연결하고파이선Python(*프로그래밍 언어 중 하나)으로 코딩 작업을 했습니다라고 데모 제작에 관해 설명했다.

 

데모 구현에 가장 많이 신경을 썼던 부분은 인공지능의 출입자 마스크 착용 여부 판별 문제였다박현호 씨는 시중에 활용되고 있는 출입자 발열 검사 시스템과 가장 큰 차이점이 바로 이 지점입니다라고 강조했다이를 위해 오리너구리 팀은 CNN(Convolution Neural Network, 합성곱신경망)을 기반으로 인공지능 알고리즘을 고안했다. CNN은 데이터의 특징을 추출하고 이러한 특징들의 패턴을 분석하는 것으로이미지 인식 분야에서 가장 널리 쓰이는 인공신경망이다그는 마스크 착용과 미착용 사진을 각각 천장씩 준비해서 컴퓨터를 학습시켰습니다데이터 편향과 정확성을 위해 인종성별나이 등을 다양하게 반영하는 데이터 세트를 준비하는 것 또한 참 많이 힘들었어요라고 당시를 회상했다.

 

한유나 씨는 제 경우에는 처음 파이선을 접하다 보니 많이 막막하기도 했어요또한 카메라 외에 출입을 제어하는 경광등과 출입 차단기 등 장비 간의 호환성 문제로 어려움도 많았죠그럴 때마다 팀원들과 함께 개발자 커뮤니티에서 오픈 소스도 찾아보고학과 교수님들께도 늘 신경 써주셔서 무사히 완성할 수 있어요라며 본선 출품작을 차곡차곡 완성하는 과정에 관해 설명했다.

 

■ 자신감”, “가능성” 대회를 통해 그들이 얻어간 것

 

6개월간 대회를 준비하면서 팀워크는 더욱더 단단해졌다코로나-19, 개발 플랫폼 변경새로운 프로그래밍 언어와 생소한 인공지능 기술 등 쉽지 않은 여건 속에서도 서로가 서로에게 의지하고 신뢰하면서그들은 11월 6일 열린 결선 무대에서 최우수상이란 값진 성과를 거둘 수 있었다