소리없이 말해도 청각장애인이 알아듣는다.

연세대 연구진 '침묵형 음성인식 시스템' 개발

청각장애인을 위한 침묵형 음성인식 시스템을 개발한 유기준, 황도식, 강홍구 연세대 전기전자공학과 교수(왼쪽부터). 연세대 제공

청각장애인이 소리 없이 말을 해도 얼굴의 변화로 음성을 인식할 수 있는 '침묵형 음성인식 시스템'이 나왔다.

연세대는 유기준·황도식·강홍구 전기전자공학과 교수팀이 공동으로 단어를 높은 정확도로 분류하는 침묵형 음성인식 시스템을 개발해 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈' 10월 3일자에 발표했다고 6일 밝혔다.

통계청이 운영하는 e-나라지표에 따르면 지난해 기준 국내 청각장애 및 언어장애를 가진 사람은 약 43만5000명으로 지체장애에 이어 두 번째로 많다. 이들은 주로 수화 같이 비언어소통을 하지만 전달할 수 있는 표현이 제한된다. 또 수화를 배우지 못한 경우 소통에 큰 지장이 생기는 경우가 많다.

청각장애인의 음성 기반 소통을 보조하기 위해 음성 없이 입 모양만으로 언어 소통을 가능하게 하는 침묵형 음성인식에 대한 연구가 지속적으로 이뤄지고 있다. 대표적으로 카메라로 말을 할 때 얼굴 움직임을 촬영하고, 이를 통해 구축되는 빅데이터를 이용하는 비전인식 기술이 있다. 이 기술은 많은 정보량을 분류할 수 있다는 장점이 있지만 촬영 각도나 빛의 유무 및 각도에 따라 성능이 달라질 수 있다.

연구팀은 비전인식 대신 피부 부착형 스트레인 게이지를 이용했다. 스트레인 게이지는 말을 할 때 얼굴 피부가 늘어나는 정도에 따라 달라지는 저항의 변화를 측정할 수 있는 장치로 생체 자체의 물리적 변화를 포착하기 때문에 작은 크기의 센서로도 측정할 수 있다.

연구팀은 스트레인 게이지의 양면을 캡슐로 감싸 체내에서 피부로 배출되는 땀이나 피지 같은 노폐물에 의한 기능 저하도 억제했다. 또 인공지능 알고리즘을 접목해 센서에서 얻은 데이터를 학습 및 분류해 다시 단어로 변환하도록 했다.

유기준 교수는 "청각장애인들이 수화를 사용하지 않고 입 모양의 움직임으로 의사소통을 할 수 있게 만든 신개념 플랫폼"이라며 "국내 바이오전자시스템 산업의 발전과 장애인의 삶의 질 향상 및 사회 문제 해결에 일조할 수 있을 것"이라고 말했다.

황도식 교수도 "향후 잠재력과 확장 가능성이 이 프로젝트의 가장 큰 키워드"라며 "음소 단위 식별 시스템 등 후속 연구에 집중하고 있다"고 말했다.