IT Solutions/AI

교통 체증 끝? AI 도입이 바꾼 변화!

2020. 7. 6. 09:30

지난 편에서는 사람을 대신해 정보를 분석하고 추론하는 역할을 수행하는 AI, 그 중 시각 AI에 대해 알아봤습니다. 이번 편에서는 데이터 AI 그리고 복합 AI의 사례에 대해 말씀 드리겠습니다.


● 쓰러진 사람 발견하는 착한 인공지능 '시각 AI'


 데이터 AI


대부분의 비즈니스에서 AI 도입을 고려하는 이유는 사람을 대신해 분석, 예측한 정보를 새로운 비즈니스에 접목하거나 기존의 업무에 활용하기 위함입니다.


이를 위해 사람의 말을 이해하거나 시각 정보를 이해하고 추론할 수 있도록 자연어나 영상 정보 등을 학습한 모델을 개발하고 있습니다. 이번에는 자연어나 영상 정보 외에 정형 데이터를 통해서 최적화된 결론을 예측한 사례에 대해 알아보겠습니다.


전 세계 사용자를 대상으로 검색 및 유튜브 등의 서비스를 제공하는 구글은 방대한 사용자 수와 데이터 양만큼 데이터 센터 규모 또한 방대합니다.


이러한 데이터 센터의 운영비에는 운영•관리 인원의 인건비 외에도 전력 사용료 또한 비중이 무척 높게 발생합니다. 서버 장비의 운영 외에도, 장비의 발열에 의해 상승하는 내부 온도를 낮추기 위해 상당한 양의 에너지를 소비하게 됩니다. (기존의 데이터 센터는 주로 펌프와 냉각기, 쿨링타워 등 대형 산업용 기기를 통해 온도를 제어합니다.)


구글은 수천 개의 센서를 통해 수집한 온도, 전력, 펌프 스피드 등의 데이터를 활용해서 미래의 평균 전력 사용 효율성(PUE, Power Usage Effectiveness: 전체 빌딩 에너지 사용량 중 IT 에너지 사용량 비율)을 향상하기 위한 딥러닝 모델을 훈련했습니다. (PUE가 낮을수록 IT 부문 전력 효율성이 높음)


또한, 데이터 센터의 향후 기온과 기압 예측을 위한 딥러닝 모델을 추가로 활용해 필요한 냉각 작업을 추천할 수 있도록 했습니다.


l 구글 데이터 센터의 딥러닝 모델 적용 전후의 전력 사용량 그래프 (출처: https://bit.ly/2C6SGPN)


딥러닝 학습 모델 적용을 통해 얻은 효과는 다음과 같습니다.

  • 냉각에 필요한 에너지 40% 절감

  • 전력 손실과 비냉각 부문 비효율 개선을 통해 전체 PUE를 15% 감소

  • 데이터 센터 운영 외 다른 산업 분야의 에너지 운영 시스템에도 적용 가능


위 사례와 같이 운영 효율 개선을 통한 비용 절감이 필요한 경우 AI 적용이 효과적일 수 있다는 점을 알 수 있습니다.


 복합 AI


지금까지 AI의 적용 형태에 따라 언어 AI, 시각 AI 그리고 데이터 AI의 사례를 살펴봤습니다. 이번에는 문제 해결을 위해 위의 형태를 복합해서 활용한 사례를 살펴보겠습니다.


● AI CCTV 기반의 교통관제 시스템

기존의 교통관제는 교통경찰관이 육안으로 교통량 흐름을 파악하고 신호를 제어하는 방식으로, 교통관제를 교통경찰관의 경험에만 의존해야 한다는 한계가 있었습니다.


이런 문제점을 해결하기 위해 시각AI와 데이터AI를 결합한 ‘AI CCTV 기반의 교통관제 시스템’이 나왔습니다. AI CCTV가 도로 위의 차량 수, 대기 길이, 운행 속도, 진행 방향 등의 정보를 감지하고 교통량과 혼잡도를 분석해 교차점의 신호를 제어하는 시스템입니다. 대표적으로 부산광역시와 항저우시 사례가 있습니다. 


l 부산광역시, 스마트 교차로 적용 사례 (출처: 부산광역시 홈페이지)


부산광역시는 29개 교차 지점에 적용되어 있으며, 항저우시의 경우 104개 교차 지점에서 5만 대의 CCTV를 활용해 실시간 교통량과 혼잡도를 분석하고 있습니다. 이렇게 분석한 결과는 경찰청에 교통량 정보로 전송되어 교통관제에도 활용되고, 산출된 혼잡도는 도로교통공단의 정책 수립 근거 자료로 활용됩니다.



항저우시의 경우, 이러한 AI 교통관제를 통해 교차로 차량 통행 시간을 약 15% 감축했다고 합니다. 이러한 사례들을 통해서 사람이 물리적으로 관리하기 어려운 범위나 데이터 기반의 의사 결정 지원 체계가 필요한 상황에서 AI 적용이 효과적이라는 것을 알 수 있습니다.


글 l LG CNS AI빅데이터연구소


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[참고 자료]

 

<사이트 및 보고서>




Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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