검색 본문 바로가기 회사정보 바로가기

> 전국 > 대전ㆍ충남

음성신호 2배이상 높게 감지하는 센서 개발…KAIST

(대전ㆍ충남=뉴스1) 김태진 기자 | 2018-10-04 09:42 송고
인간의 달팽이관을 모사한 유연 압전 음성 센서 구조(KAIST 제공)© News1

국내 연구진이 기존 기술 대비 2배 이상 높은 민감도를 가져 미세한 음성 신호를 원거리에서도 감지할 수 있는 음성센서를 개발했다.

이는 인공지능 기반의 화자(話者) 인식률이 97.5%에 달해 스마트 가전, 인공지능 비서 등에 활용될 것으로 기대된다.

KAIST(총장 신성철)는 신소재공학과 이건재 교수와 전기및전자공학부 유창동 교수 공동 연구팀이 인공지능 기반의 '화자 인식용 유연 압전 음성센서'를 개발했다고 4일 밝혔다.

음성 센서는 인간과 기계 사이의 자유로운 소통을 가능하게 만드는 가장 직관적인 수단으로, 4차 산업혁명의 핵심 기술로 주목받고 있다. 음성센서 시장은 2021년 대략 160억 달러 규모로 커질 것으로 전망되고 있다.

그러나 현재 산업계에서는 음성 신호 수신 시 정전용량을 측정하는 콘덴서 형식을 사용하기 때문에 민감도가 낮고 인식 거리가 짧아 화자 인식률에 한계가 있다.

이에 연구팀은 인간의 달팽이관을 모사해 주파수에 따라 다른 영역이 진동하는 사다리꼴의 얇은 막을 제작했다.

이를 통해 음성신호에 따른 공진형 진동을 유연 압전 물질을 통해 감지하는 자가발전 고민감 음성 센서를 개발했다.

이 음성 센서는 기존 기술 대비 2배 이상 높은 민감도를 가져 미세한 음성 신호를 원거리에서도 감지할 수 있다. 또 다채널로 신호를 받아들여 하나의 언어에 대해 복수 개의 데이터를 얻을 수 있다.

연구팀은 이 기술을 기반으로 누가 이야기하는지 찾아내는 화자인식 시스템에 적용해 97.5%의 화자인식 성공률을 무향실에서 달성했고, 기존 기술 대비 오류를 75% 이상 줄였다.

화자인식 서비스는 음성 분야에서 세상을 바꿀 기술로 기대를 받고 있다.

화자인식 서비스는 음성 분야에서 세상을 바꿀 기술로 기대를 받고 있다. 기존 기술은 소프트웨어 업그레이드를 통한 접근으로 인식률에 한계가 있었지만 연구팀의 기술은 하드웨어 센서를 개발함으로써 능력을 크게 향상시켰다. 향후 첨단 소프트웨어를 접목한다면 다양한 환경에서도 화자 및 음성 인식률을 높일 수 있을 것으로 예상된다.

이건재 교수는 “이번에 개발한 머신 러닝 기반 고민감 유연 압전 음성센서는 화자를 정확하게 구별할 수 있기 때문에 개인별 음성 서비스를 스마트 가전이나 인공지능 비서에 접목할 수 있을 것”이라며 “생체 인증 및 핀테크와 같은 보안 분야에서도 큰 역할을 할 수 있을 것이다”고 말했다.

이번 연구는 스마트 IT 융합시스템 연구단의 지원으로 수행됐다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘나노 에너지(Nano Energy)’ 9월호에 ‘민감도’와 ‘화자인식’ 논문 두 편으로 동시 게재됐고, 현재 관련 기술은 실용화 단계에 있다.

이건재 교수© News1



memory444444@