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“새로운 소리 배워도 기존 소리 인식 능력은 그대로” GIST-한화비전, 국제 음향 AI 경진대회 ‘DCASE 2026’ 세계 1위 김홍국 교수팀·한화비전 R&D센터 공동연구팀, 제출 시스템 4개 모두 시스템 랭킹 1~4위 석권 새로운 환경에서도 기존 지식 유지하는 ‘음향 연속학습 기술’ 개발, AI의 고질적 한계 ‘치명적 망각’ 극복… 지능형 CCTV·AI 영상보안 등 차세대 보안 솔루션 적용 기대

□ 광주과학기술원(GIST·지스트, 총장 임기철)은 전기전자컴퓨터공학과 김홍국 교수 연구팀과 한화비전 R&D센터 AI연구소 공동연구팀이 세계적 권위의 음향 인공지능(AI) 경진대회 ‘디케이스 2026 챌린지(DCASE 2026 Challenge)’에서 공식 팀 랭킹(Teams Ranking) 1위를 차지했다고 밝혔다.

∘ 이번 성과는 새로운 환경의 소리를 추가로 학습하면서도 기존에 익힌 소리 정보를 잃지 않는 ‘연속 학습(Continual Learning)’ 기반 음향 AI 기술력을 세계적으로 인정받은 결과다.

□ 세계전기전자공학회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)가 주관하는 ‘DCASE(Detection and Classification of Acoustic Scenes and Events) Challenge’는 음향 환경과 다양한 소리를 분석·인식하는 분야의 대표적인 국제 AI 경진대회로, 전 세계 연구자와 기업 연구팀이 참가해 음향 AI 기술력을 겨루는 대회다.

∘ 공동연구팀은 대회 7개 과제(Task) 중 과제 7인 ‘도메인 비의존 오디오 분류를 위한 점진 학습(Domain-Agnostic Incremental Learning for Audio Classification)’부문에 참가했다.

∘ 입력 소리가 어떤 환경에서 수집된 것인지 알려주지 않는 ‘도메인 비의존(Domain-Agnostic)’ 조건에서 아기 울음소리, 개 짖는 소리, 화재 경보음 등 10종의 소리를 정확하게 분류해야 하는 과제다.

□ 기존 오디오 인식 AI는 녹음 장비나 장소, 주변 소음 등 환경이 달라지면 성능이 저하되거나, 새로운 데이터를 학습하는 과정에서 이전에 학습한 내용을 잊어버리는 ‘치명적 망각(Catastrophic Forgetting)’ 문제를 겪어와 현장 적용에 한계가 있었다.

□ 공동연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 환경을 학습하면서도 기존에 학습한 소리 인식 능력을 유지할 수 있는 ‘연속 학습(Continual Learning)’ 기술을 개발했다.

∘ 연구팀은 각 학습 단계에서 학습한 AI 모델을 그대로 보존해 새로운 학습이 기존 지식을 훼손하지 않도록 했다.

∘ 특히 원본 데이터를 반복 저장하거나 재학습하지 않고도 과거에 학습한 소리의 특징을 재현해 활용하는 ‘딥인버전(DeepInversion) 기반 생성형 리플레이’ 기법을 적용해, 새로운 환경을 학습하는 과정에서도 기존 지식이 사라지는 문제를 최소화했다.

∘ 또한 여러 AI 모델의 예측 결과를 종합해 최종 판단을 내리는 ‘앙상블 기법’을 적용해 하나의 모델만 사용할 때보다 높은 정확도와 안정적인 분류 성능을 구현했다.

□ 그 결과 최종 제출 시스템이 평균 정확도 79.62%를 기록하며 공식 팀 랭킹(Teams Ranking) 1위에 올랐다.

∘ 아울러 3개의 단일 시스템과 이를 결합한 앙상블 시스템 등 제출한 4개 시스템이 공식 시스템 랭킹(Systems Ranking) 1위부터 4위까지를 모두 차지하며 기술 완성도를 입증했다.

□ 김홍국 교수는 “이번 성과는 새로운 환경이 추가될 때마다 전체 모델을 다시 학습하지 않고도 기존 지식을 유지할 수 있는 연속 학습 기술의 가능성을 보여준 사례”라며 “AI가 변화하는 환경에서도 효율적으로 학습할 수 있음을 입증했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.

∘ 특히 이번 기술은 한화비전의 지능형 영상보안 기술과 결합해 영상과 음향 정보를 동시에 분석하는 차세대 AI 보안 솔루션으로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

□ 한편, 이번 연구는 한화비전 ‘CCTV 및 온디바이스(On-device) 환경을 위한 경량 딥러닝 기반 음원 분류와 다국어 임베딩 및 음성 인식 모델 개발’ 과제와 산업통상자원부 ‘교통약자를 위한 AI 기반 능동형 운전자 어시스턴스 시스템/서비스 개발’ 과제의 지원을 받았다.

∘ 연구 성과 발표와 시상이 진행되는 ‘DCASE 2026 워크숍’은 오는 10월 28일부터 29일까지 미국 보스턴에서 개최될 예정이다.  <끝>

[사진 설명]

[사진] GIST-한화비전 공동연구팀 단체사진. (뒷줄 왼쪽) 전기전자컴퓨터공학과 김홍국 교수, (뒷줄 오른쪽) 박종연 석박통합과정생, (앞줄 왼쪽) 임도현 석사과정생, (앞줄 오른쪽) 박상원 석사과정생, (화면 속 왼쪽부터) 한화비전 R&D센터 AI연구소 고경득 책임연구원, 임정은 AI연구소장, 금형철 선임연구원