스마트폰과 인공지능 스피커에 활용…제품화 성공

스마트폰에 탑재된 음성 센서
[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 이건재 교수와 왕희승 박사 연구팀이 인체 귀 달팽이관을 모사한 인공지능(AI) 음성 센서를 개발해 상용화를 추진한다고 15일 밝혔다.

달팽이관에 있는 사다리꼴 모양의 막은 공진 현상(특정 주파수 영역에서 큰 폭으로 진동하는 현상)을 일으키며 소리를 증폭시켜 먼 거리의 소리도 인식할 수 있도록 한다.

연구팀은 달팽이관을 모사해 주파수에 따라 다른 영역이 진동하는 사다리꼴 모양의 매우 얇은 압전(압력을 가했을 때 전기적인 신호가 자발적으로 생성되는 현상) 막을 제작, 음성 센서에 적용했다.

소리에 의해 센서의 막이 진동하게 되면 공진 현상에 따라 민감도가 높은 전압 신호를 얻을 수 있다.

달팽이관 닮은 음성 센서 원리
[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]


연구팀은 2018년 처음 제시한 이 같은 압전 음성 센서 개념을 발전시켜 교원 창업 기업인 '프로닉스'를 통해 시제품을 개발했다.

센서를 실제 스마트폰과 인공지능 스피커에 탑재해 성능 시험도 했다.

신호 대 잡음비가 우수해 음성인식 기능이 뛰어나며, 다른 인공지능 음성 서비스에 비해 적은 데이터 양으로도 화자(말하는 사람)를 식별하는 능력이 평균 90% 수준으로 뛰어나다고 연구팀은 설명했다.

음성 분석과 화자 식별 과정에서 나타나는 오류율도 기존 기술 대비 56% 줄였다.

연구팀은 이 기술을 지난해 1월 열린 세계 최대 가전·IT 박람회 'CES 2020'에서 공개했다.

이건재 교수는 "프로닉스의 미국 지사를 통해 실리콘밸리 유수 IT 기업들과 협업을 추진하고 있다"며 "현재 압전 음성 센서대량생산을 위한 상용화 공정을 구축 중"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 지난 12일 자에 실렸다.  

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