도시계획에 영감 불어넣는 인공지능(AI)

[윤영주 기자]

최근 인공지능(AI)이 도시계획을 위한 영감을 주고 있어 눈길을 끌고 있다. (사진=셔터스톡).

최근에 인공지능(AI)이 도시계획을 위한 영감을 주고 있어 눈길을 끌고 있다. 건물 철거 등 도시 재생 사업으로 바뀔 미래의 모습을 사전에 가상으로 구현해 보는가 하면, 이미지 생성 AI 기술로 도시의 거리 풍경을 재구상해 거리 설계에 관한 아이디어를 제시하는 등 다양한 시도가 이뤄지고 있다.

AI로 가상에서 실제 건물이 철거된 미래 모습 구현

일본에서는 도시 재생과 관련해 AI 기술을 활용하려는 움직임이 나오고 있다. 최근 일본 오사카대학교 연구진이 라이브 뷰에서 건물을 가상으로 제거할 수 있는 기계학습(ML) 시스템을 개발했다고 IT 전문 매체인 테크 익스플로어(Tech Xplore)가 보도했다.

오래된 건물 철거와 같은 도시 재생 계획을 위한 작업이 이해관계자들을 설득하거나 건물주와 인근 주민 간의 갈등이 발생하면서 지연되는 경우가 많다. 오사카대 연구진은 새롭게 개발한 알고리즘을 통해 건물이 철거된 후의 모습을 보여주는 증강현실(AR) 실시간 영상을 구현했다. 미래의 풍경이 어떻게 바뀔지 직관적으로 이해시킴으로써 합의 도출에 필요한 시간과 비용을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다는 것.

오사카대학교 연구진이 개발한 시스템의 흐름도. (사진=Takuya Kikuchi et al.).

연구진은 생성적 적대 신경망(GAN) 알고리즘을 사용해 모바일 장치에서 실시간 스트리밍을 할 수 있도록 시스템을 설계했다. GAN은 두 개의 인공신경망, 즉 생성기(generator)와 판별기(discriminator)가 상호 경쟁하는 동시에 서로를 훈련시키면서 실제와 가까운 이미지‧영상‧음성 등을 자동으로 만들어내는 AI 기계학습 방법론의 하나다. 하나의 신경망이 이미지를 생성하면, 나머지 다른 신경망은 그 정확도를 평가하는 방식이다.

GAN 알고리즘을 통해 실제로 존재하지 않지만 그럴듯한 이미지를 생성할 수 있다. 연구진은 현장 테스트를 토대로 가상 철거 영상을 초당 평균 5.71프레임으로 스트리밍할 수 있었다. 이번 연구의 경우 철거할 건물이 화면에서 15% 이상을 차지하지 않는 한 고정밀 처리가 가능했다는 설명이다. 연구진은 이 시스템이 지역사회의 합의에 기반한 도시 재생 사업 추진의 속도를 높이는 데 기여할 것으로 기대했다.

인공지능이 그려낸 '차 없는 거리'의 풍경은?

인공지능의 손에서 탄생한 '차 없는 거리'의 풍경은 어떤 모습일까? AI가 보행자들의 안전을 위한 거리를 설계하는 데 도움이 될 수 있을까? 최근 미국 뉴스 매체 액시오스(AXIOS)와 IT 전문 매체 TNW 등 외신은 미국의 한 예술가가 AI 기술로 재현한 자동차가 없는 거리 작품들을 소개했다.

예술가 ‘잭 카츠(Zach Katz)’는 오픈AI(OpenAI)의 이미지 생성 인공지능(AI)인 ‘달리(DALL·E) 2’를 활용해 미국의 도시 곳곳을 차 없는 거리로 바꿔놨다. (사진=Better Streets AI).

실제 차들로 붐비는 미국 뉴욕시 브룩클린의 풍경(왼쪽)을 인공지능(AI) 기술로 재탄생시킨 모습(오른쪽). (사진=Better Streets AI).

미국 뉴욕 브루클린의 28세 예술가 '잭 카츠(Zach Katz)'는 오픈AI(OpenAI)의 이미지 생성 AI인 '달리(DALL·E) 2'를 활용해 미국 도시 곳곳을 차 없는 거리로 바꿔놨다. 지난 2020년 기준 미국에서 보행 중 차에 치여 사망한 사람의 수는 6,500여 명에 이른다고 한다. 하루 평균 거의 18명 꼴인 셈이다. 미 비영리단체 'SGA(Smart Growth America)'가 최근 발표한 보고서에 따르면 보행자 사망 사고의 주요 요인 가운데 하나로 '도로 설계 디자인'이 지목된다.

보행자 안전을 위해 새로운 도로 디자인이 필요하다는 목소리가 높아지는 상황에서 카츠는 AI 기술을 통해 이 같은 문제에 접근했다. 카츠는 뉴욕부터 보스턴과 리치먼드 등에 이르기까지 여러 도시 거리들의 구글 스트리트 뷰 이미지를 기반으로 AI 시스템에 원하는 거리의 모습을 요청했다. AI는 차들로 붐비는 거리를 사람들이 자유롭게 산책할 수 있는 거리로 바꿔놨다. 카츠가 트위터에 올린 AI 작품들은 큰 호응을 얻었다. 이 같은 프로젝트는 정책입안자와 도시계획가 등에게 살기 좋은 거리를 구상해 설계하는 데 영감을 줄 수 있을 것으로 보인다.

AI타임스 윤영주 기자 yyj0511@aitimes.com

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