IP-Surveillance란 무엇인가? ①

[호야사랑]

‘디지털 네트워크 감시’, ‘IP 감시 시스템’이란 용어는 이제 더 이상 우리에게 생소한 단어가 아니다. 미국 및 유럽은 IP-Surveillance 시장이 국내보다는 5년 이상 앞서있는 것이 사실이다.

물론 5년 전 우리도 국내의 저변 확대를 위해 일부 기업들의 노력이 없었던 것은 아니지만, 사실상 흔히 말하는 CCTV(Closed-Circuit Television) 그늘에 가려져 저변 확대가 어려웠던 것이 사실이다. 하지만, 2004년도 이후 지속적인 수요가 발생하기 시작했으며, 2006년도에 들어와서는 다수의 네트워크 카메라들이 두각을 나타내는 등 영상보안 시장에 있어 한축을 담당하기에 이르렀다.        

이제 폐쇄회로방식에서 구현하지 못하던 기능들이 네트워크 카메라 및 소프트웨어를 통해서 구현 가능해졌다. 한 가지 아쉬운 부분이 있다면, 네트워크 카메라를 통상적으로 CCTV 시스템으로 명명하고, 사용한다는 점을 보면 아직 국내의 여건은 IP-Surveillance가 완전히 정착하지 않았다는 것을 짐작하게 한다. 하지만 이는 무궁무진한 시장의 수요가 기다리고 있다는 것으로 긍정적으로 해석할 수도 있다.

지금부터 IP-Surveillance 시스템이란 무엇인가 정의를 하고자 한다.

IP-Surveillance 시스템이란?

IP(Internet Protocol) 기반을 활용한 시스템이라고 간단히 말할 수 있다. 기존의 BNC(동축) 케이블을 이용하지 않고, 인터넷 라인 혹은 무선을 활용해 전 세계의 어디서든 실시간으로 설치된 카메라를 제어, 모니터링, 녹화, 음성전달이 가능한 시스템이라 정의할 수 있다. 

네트워크 카메라(IP 카메라)란 무엇인가?

일부 네트워크 카메라와 친숙하지 않은 사용자는 흔히 ‘웹캠’이라고 부른다. 하지만 필자는 ‘웹캠’은 서버가 내장돼 있지 않은 USB 타입의 카메라가 ‘웹캠’이며, 카메라 내에 서버가 내장돼 있어, IP 주소 할당만으로 카메라의 영상을 모니터링 할 수 있는 제품들을 ‘네트워크 카메라 혹은 IP 카메라’라 명명하고자 한다.

디지털 감시시스템의 Market Trend

▲제1세대 시스템(1995년 이후)

동축 케이블에 의한 연결

- 지능형 시스템 구축 어려움

- 확장성의 어려움

- 유지보수의 어려움(선로 노후화시 비용 및 구축 시간 소요 많음)

- 카메라의 비용이 낮음

- 소규모 시스템 구축시 용이

- 로컬 위주

- 100대 이상의 카메라가 설치됐다고 가정하면, 케이블 구성도는 더욱 복잡해질 것이다.

최초 1세대 감시 시스템은 1980년 중반 이후에 출시된 테이프 레코더 기반이 사실상 1세대 감시 시스템이라 할 수 있다. 테이프 방식은 1990년대 중반까지 가장 많이 사용된 시스템이며, 아직까지도 일부 사용자 측에서 사용하고 있는 것이 현실이다, 따라서 필자는 1995년 이후 시장에서 보편화된 Digital Video Recorder(DVR)를 디지털 감시 시스템의 1세대 시스템으로 간주해 기술하도록 하겠다.

▲제2세대 시스템(현재 가장 많이 사용되는 IP 감시 시스템)

DVR의 진화와 비디오 서버 활용

- 기존 아날로그 시스템의 활용으로 기존 시스템 통합

- 비디오 서버 및 DVR의 네트워크 기능을 활용한 원격지 모니터링 기능 제공

- 로컬 및 장거리

- 확장의 어려움

IP 카메라 제품 보다는 아날로그 카메라의 기술이 보편화돼 가장 널리 사용되는 시스템 형태

▲ 제3세대 감시 시스템(소니 및 기타 네트워크 카메라 업체)

지능형 카메라 및 소프트웨어 등장

- Convergence from CCTV to IT

- 네트워크 레코더의 출시

- 지능형 네트워크 카메라 출시

- 지능형 소프트웨어에 의한 이미지 분석 및 경보 시스템 구축

- 무선 카메라의 등장을 통한 무선 시스템 구축 용이

- 유연성과 확장성의 제공

- 로컬/장거리 가능하며, IT와 접목이 용이

카메라가 똑똑해진다. 이는 음성과 영상을 전달하는 1차원적인 개념이 아니라, 네트워크 카메라가 스스로 분석 후 조치할 수 있는 단계가 지능형 카메라라고 필자는 언급하고 싶다. CCTV와 비디오 서버 혹은 지능형 소프트웨어를 통해 기존 CCTV의 활용도가 점점 더 활성화되고 있는 것이 사실이다.

IP-Surveillance 시스템 구축을 위한 장비

1. 네트워크 카메라 혹은 비디오 서버(이후, 네트워크 카메라(IP Camera)를 기본으로 설명)

2. IP 공유기(xDSL망의 유동 IP 사용시)

3. 스위칭 허브

4. 일반 PC(카메라 수에 맞는 서버) 혹은 네트워크 레코더

5. 스토리지

일반적으로 대다수의 네트워크 카메라는 고정 IP를 사용해 손쉽게 카메라와 PC간 연결을 하고 있으며, 이를 통해 영상·음성·제어를 할 수 있도록 설계되고 있다.

즉, xDSL망의 고정 IP가 192.168.0.100으로 돼있다면, 카메라 내의 서버에 IP를 192.168.0.100으로 설정해 준 후, 서울, 부산, 런던 등 어디서든 http://192.168.0.100을 입력해 카메라의 영상을 볼 수 있다는 것이다. 실제 사례로 부산시청 홈페이지(http://www.busan.go.kr)의 웹캠 생방송 사이트에서 ‘부산역 주변’을 클릭할 경우 고정 IP를 이용한 소니 네트워크 카메라의 화질과 성능을 쉽게 확인할 수 있을 것이다.

- 현재 다수의 망 사업자가 고정 IP 보다는 유동 IP를 시장에 설치하고 있다, 이러한 네트워크망의 변화로 인해 네트워크 카메라 또한 유동 IP를 수용할 수 있도록 설계되고 있다.

DDNS(Dynamic Domain Name Server) 기능으로, 많은 네트워크 장비 회사들이 DDNS 기능을 제공하는 IP 공유기를 출시하고 있다. 이 장비는 시간별로 변하는 유동 IP를 Domain Name으로 설정해, 사용자는 변하는 유동 IP를 관리하는 것이 아니라, 일반적으로 URL만 기억하면 되는 것이다.

IP 공유기를 활용해, 카메라 IP를 192.168.0.200으로 설정된 것을  http://sony1.snccam.net으로 설정하면, 언제 어디서든 IP 주소를 모르더라도 http://sony1.snccam.net으로 설치된 카메라의 영상을 모니터링 및 제어 녹화가 가능해진다. DDNS 서버는 IP 공유기 및 카메라 제조사, 혹은 www.dyndns.org에서 지원하는 서버를 활용할 수 있다.

- 스위칭 허브

사실상 xDSL로 연결해 사무실에서 카메라를 제어/모니터링 할 경우 스위칭 허브는 설치할 필요가 없다, 하지만 사무실 내에서 인터넷을 사용하기 위해서는 기본적으로 라우터 및 스위칭 허브, 혹은 무선 AP들이 설치돼 있다는 것은 누구나 아는 사실이다(스위칭 허브를 매트릭스와 유사하다고 생각하면 좀 더 이해가 쉬울 것으로 생각됨).

그렇다면 1개 공장 내에 100개의 네트워크 카메라를 설치해 원격지에서 모니터링 및 제어, 저장하고자 할 때 어떠한 것들이 필요한지 간단히 살펴보도록 하자.

ㆍ기존에 설치된 스위치 허브가 포트를 이원화(Data port, 카메라 port) 할 수 있는 제품이라면 추가비용 없이 네트워크 케이블(RJ-45) 만으로도 모니터링 시스템을 손쉽게 구축할 수 있다.

ㆍ전원은 PoE(Power over Ethernet) 장비를 이용해 100m 거리까지 데이터와 전원을 동시에 공급해줄 수 있어 별도의 전원 케이블 설치공사는 불필요하며, 단지 PoE 장비만 추가로 설치하면 된다. 건물설계시 CCTV 배선공사를 위해 할당되는 통로의 규모는 네트워크 카메라 설치와 비교해 상상을 초월하는 공간이 필요하다는 것은 설계 및 시공자라면 누구나 인지하고 있을 것으로 생각된다.

ㆍ100개의 카메라에 고정 IP를 입력, 사용될 네트워크 대역폭을 할당 및 계산해야 한다. 즉 30fps의 속도로 영상(QVGA)과 음성을 함께 보고자 할 경우 일반적으로 300Kbps ~ 384Kbps면 충분하다는 의미다(대역폭을 낮게 운영할 경우 영상의 화질이 저하됨).

ㆍ실내에 설치된 카메라를 원격지에서 제어 및 녹화, 모니터링을 실시할 경우에는 반드시 라우터의 성능을 살펴봐야만 한다(라우터는 사용자가 외부의 인터넷 망을 사용할 수 있도록 도와주는 장비라고 간단히 생각하도록 하자).

- 일반 PC(워크스테이션/서버) 혹은 네트워크 레코더

ㆍ설치된 카메라를 원격지에서 모니터링하기 위해서는 일반적인 노트북이나 PC가 필수다. 하지만 위에서 언급된 바와 같이 100개의 네트워크 카메라를 운영하려면 안정적이고, 성능이 좋은 서버 혹은 워크스테이션을 권장하고 싶다. 서버상에 S/W를 설치한 후 3세대 감시 시스템과 같이 손쉽게 구축할 수 있으며, 서버 및 네트워크의 성능에 따라 다수의 Clients를 운영할 수 있다.

ㆍ네트워크 레코더는 쉽게 All in One 시스템이라고 생각할 수 있다. DVR → Hybrid DVR → 네트워크 레코더로 시스템의 진보가 진행된다고 생각하면 된다. 네트워크 레코더는 IT 기술과 Surveillance 영상기술이 접목된 하나의 제품이라고 할 수 있다. 쉽게 말하면, 기존 DVR과는 달리 네트워크 레코더는 네트워크 스토리지(NAS) 시스템에 지능형 감시 소프트웨어, DVR과 같이 리모트 컨트롤러를 사용할 수 있도록 설계됐으며, 최대 64대의 네트워크 카메라를 제어/녹화/모니터링 할 수 있는 시스템을 활용해 수십 수백, 수천 대의 카메라를 운영할 수 있도록 설계됐다.

- 스토리지는 IP-Surveillance 시스템에서 가장 중요한 부분이다. 기존 DVR의 경우 제한된 HDD 용량으로 인해 카메라 영상의 녹화 사이즈와 프레임 수를 아주 낮게 운영한 것이 사실이다. 이 때문에 적은 용량으로 녹화 기간을 오래 유지할 수 있었지만, 사건 발생 후 녹화된 영상을 재생할 경우 명확하게 사고현장 및 범인을 확인할 수 없었던 것이 사실이다.

유럽 및 미국의 경우 보안 시스템은 증거확보 및 사전·사후 예방의 관점에서 녹화의 영상을 매우 중요하게 관리하고 있다. 네트워크 기반의 보안 시스템이 활성화되면서 IT 기술을 손쉽게 활용할 수 있어 32대의 카메라를 25fps 이상의 속도로 30일 이상 녹화 운영하는 것은 이제 쉬운 기술이 되고 있으며, 녹화화질의 개선으로 사건사고 현장을 좀 더 명확하게 알 수 있게 됐다. 이 경우 스토리지에 투자되는 비용은 증가될 수 있지만, 감시목적으로 설치된 카메라를 24시간 모두 모니터링 할 수 없는 상황에서는 녹화 화질은 매우 중요한 요소가 되고 있다.

<글: 이석현IPELA Marketing & Sales Manager, 소니코리아 B&P 그룹 Solution Business Team>

[월간 시큐리티월드 통권 제118호(info@boannews.com)]

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