아이쿠! 이젠 컨닝도 못하겠네!..."AI로 얼굴 인식·행동 분석'

얼굴 인식·행동 분석 등으로 온라인 시험 커닝 막는다

[비대면 비즈니스 디지털혁신 기술개발] ⑧ 

온라인 시험 부정행위 방지 및 수업 집중도 향상

     원격근무·교육, 무인서비스 등 코로나19로 촉발된 비대면 서비스의 확산에 따른 사회·경제 전반에 걸친 디지털 전환에 대응하기 위해 ‘비대면 비즈니스 디지털 혁신 기술개발’이 본격 추진된다. 국내 기업의 경쟁력 강화 및 시장 선점을 목적으로 과학기술정보통신부가 시행하는 이 사업에 선정된 40개 과제 중 일부를 정책브리핑이 소개한다. (편집자 주)

“시험 때 집중을 위해 귀마개를 끼면 안되고, 물을 따라 마시는 것도 자제해 주세요”

“시험 도중 타인이 카메라에 비치면 부정행위로 간주하겠습니다”

최근 A대기업 온라인 채용시험 예비소집 날 감독관이 응시자들에게 주의를 준 내용이다. 시험 전부터 후까지 이중, 삼중으로 부정행위를 막기 위한 방어막도 마련됐다. 이뿐 아니라 부정행위를 하다 적발되면 보통 3년간 응시자격이 제한되는데 이보다 무거운 5년으로 강화되고 문제유출 등의 행위에 대해서는 민형사상 책임도 져야 한다.

온라인 시험은 코로나19로 갑자기 시행된 경우가 많아 커닝 등의 부정행위가 발생할 우려가 있지만, 4차 산업혁명 시대에 걸맞게 대규모 현장 시험의 사회적 비용 및 시간을 줄여주는 장점을 가진다. 기업은 벌써부터 이에 걸맞은 채용 혁신을 준비하고 있다. 일반 기업에 들어가기 위한 채용 시험부터 면허 자격을 취득하기 위한 자격 시험 또한 온라인 진행이 늘어나고 있다.

인천지역 일부 학교에서 온라인으로 전국연합학력평가가 시행된 지난 5월 21일 오전 인천시 연수구 송도국제도시 한 아파트에서 여고 3학년에 재학 중인 김 모양이 온라인으로 전국연합학력평가 시험지 파일을 내려받고 있다. (사진=저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지)

기업뿐만 아니라 코로나19 확산으로 유치원, 중·고등학교부터 대학교에 이르기까지 온라인으로 수업을 진행하면서 중간·기말고사 등의 시험을 온라인으로 진행하는 추세다. 하지만 올 상반기 대학과 기업에서 치러진 온라인 시험에서 다양한 부정행위가 사회적으로 이슈화되면서 온라인 시험 부정행위 방지 기술에 대한 필요성이 대두됐다. 

온라인 시험 대세…학습 양극화·부정행위 문제 등 우려

인공지능 기반 영상해석 기술을 이용해 온라인 시험에서의 대리시험 행위, 사회관계망서비스(SNS) 등으로 시험답안 공유 행위, 시험 화면 이탈 행위, 동일 장소 담합 시험 행위, 오픈북·멀티 디바이스 시험 행위 등 온라인 시험 부정행위를 방지할 수 있는 시스템이 내년 출시를 목표로 개발 중이다.

온라인 시험 부정행위의 유형은 ID·비밀번호 공유행위, 대리시험 행위, SNS 등 시험답안 공유 행위, 시험화면 이탈 행위, 동일 장소 담합 시험 행위, 오픈북·멀티 디바이스 시험 행위, 카메라·음소거 행위 등 이다.

아울러 코로나19 확산으로 온라인 시험이 현실로 보편화되면서 라포(심리적 유대감)가 형성되지 못한 상태의 비대면 학습 및 온라인 시험의 급격한 도입으로 ▲빈부 격차에 의한 학습의 양극화 ▲비대면으로 인한 학습태도 관찰의 부재 ▲온라인 시험에서의 부정행위 감독 문제 등도 사회적 문제로 떠올랐다.

이러한 문제의식을 바탕으로 이 기술개발 사업을 주관하는 ‘잇올’에 따르면 시스템은 ▲부정 출석 등을 방지하기 위한 얼굴 분석, 부적절 도구 발견을 위한 화면 분석, 행동 분석 등의 인공지능이 탑재된 서버 엔진 ▲시험 감독관 및 학습태도 모니터링을 위한 관제 소프트웨어 ▲영상 전송 및 결과값 처리를 위한 학생용 애플리케이션 ▲주관기관 지역센터를 활용한 테스트베드로 구성된다.

얼굴 인식 정확도 96% 이상…학습 능률 향상 맞춤형 가이드

잇올이 개발 중인 시스템의 주요 기능은 온라인 시험 부정행위 검출 기능, 수업·학습 태도 및 집중도 산출 기능, 게임화 요소로 순위 및 추이 통계치 리포트 기능, 서비스 운용 플랫폼 기반 APP 운용 등이다. 백태규 잇올 대표이사는 “얼굴 분석 기술 (라이브니스 검출, 위조 얼굴 검출, 얼굴 표정 인식, 시선 추정 모델), 행동 분석 기술 (부적절 행동 검출), 학습자의 학습에 대한 인사이트 분석과 학습 능률 향상을 위한 가이드 데이터 베이스가 핵심기술”이라고 강조했다.

목표로 하는 주요 핵심 기술에 대한 성능치는 인체 세그먼테이션 추출 정확도 87.6% 이상, 얼굴 인식 정확도 96% 이상, 라이브니스 검지 위조 얼굴 분류 정확도 3APCER(%) 이상, 부정행위 검지를 위한 행동 분류 정확도 74% 이상이다.

이 기술의 적용범위는 온라인 시험의 부정행위를 막고자 하는 각급 학교와 공무원·자격증·입사시험 관련 부서를 비롯해 수업 집중도 향상을 통해 학습의 양극화를 방지하고자 하는 학교 및 학습시설, 효율적인 학습 방법 가이드를 필요로 하는 교사 등 다양하다.

백 대표는 “코로나19로 인한 언택트 교육 시대에 맞춰 인공지능 기술 개발을 통해 궁극적으로는 학생의 학습에 대한 인사이트 조사와 현재의 학습태도의 실시간 모니터링을 통한 학습자 개인 맞춤형 가이드를 만들 것”이라고 전했다.

코로나19 사태 속 비대면 교육과 인공지능의 결합

각급 학교의 비대면 교육으로 인한 학습의 양극화, 학습태도 관찰의 부재 등을 이 같은 첨단 기술을 활용해 개선할 수도 있다. 백 대표는 “이번 기술 개발은 코로나19로 인한 비대면 학습의 한계에서 시작됐다”며 “에듀테크 산업은 인터넷의 발전으로 교육 양극화를 해소하기 위한 온라인 인터넷 강의를 필두로 유명 강사 등의 강의를 스트리밍 서비스로 제공하는 것에서부터 학습관리시스템(LMS) 등 교육의 관리적인 측면에서 데이터화 및 전산화에 집중해 진화했다”고 설명했다.

코로나19 사태를 맞아 에듀테크는 근본적인 진화를 요구 받고 있어 한층 더 진화한 비대면 교육과 인공지능 등의 결합은 가속 페달을 밟게 될 것으로 전망된다.

소프트웨어정책연구소(SPRi)에 따르면 에듀테크 세계 시장규모는 2018년 1530억 달러, 우리 돈으로 약 181조원에서 2025년 약 405조원 규모로 성장할 것으로 예측된다. 에듀테크 분야에서 인공지능 기술의 도입은 현 코로나 시대 교육의 위기를 K-비대면 에듀테크 산업으로 전화위복하는 기회가 될 것이다.

제안하는 플랫폼 개념도.

기술적 측면에서의 효과를 보면 현재 교육 분야에서는 비대면 인공지능 기술 개발이 진행돼 왔고 상용화를 위한 수준까지는 부족했으나, 주관기관 및 참여기관의 기술적 보완을 통해 다양한 기관에 제공할 수 있는 기술적 수준 확보가 가능하다. 수업집중도 분야에서는 얼굴 및 스켈레톤 검출의 고도화된 기술개발을 통해 상용화 모듈에 적용 가능한 수준의 기술 개발도 가능하다.

에듀테크 산업은 오는 2024년 575조 규모까지 연 5%에 가까이 성장률을 예측했으나, 코로나19로 인해 비대면 온라인 시험 및 학습의 급격한 증가로 성장률은 예측 불가로 커질 것으로 예상된다.

새로운 기술적용에 의해 기술적으로 낙후된 에듀테크 분야에 인공지능 기술의 도입이 흐름을 타고 있으며, 이는 관련 교육사업 전반에 파장을 일으킬 것으로 기대된다.

사회적으로도 K-방역을 포함한 K-문화의 확대로 문화적 인식이 개선되고 있는 상황에 K-Edu(에듀) 및 K-ICT(정보화기술)를 알려 교육 및 교육기술을 선도할 수 있는 기회를 창출할 수 있는 효과도 기대된다.

정책브리핑 최선영 2020.11.10 

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