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한국문화기술연구소

CT R&D 개발

우리지역 문화유산을 차세대 기술(AI·CT)을 통해 융합·활용하는 전승모델을 개발하여
광주와 아시아의 문화유산 계승에 기여하고 가치를 창출하는 활용 모델을 구축

연구목표

우리지역 문화유산을 차세대 기술(AI·CT)을 통해 융합·활용하는 전승모델을 개발하여 광주와 아시아의 문화유산 계승에 기여하고 새로운 가치를 창출하는 문화유산 전승모델 플랫폼을 구축하는 것이 사업의 최종 목표입니다.

세부적으로는 문화유산 아카이빙및 융복합문화콘텐츠개발로 문화유산을 디지털화 한 아카이빙시스템 및 플랫폼을 구축하는 것입니다.

연구내용

AI·CT 기반 무형문화유산(전통춤) 동작 유형화 기술 개발

- 무형문화재 및 전통춤 특성 동작요소 분류체계 설계

. 무형문화재 및 전통춤 관련 선행연구 조사

. 무형문화 아카이빙 시스템 연구 및 활용 가능 데이터 수집 방안 연구

. 사람의 움직임 원리 기반으로 특정 동작 춤의 동선을 융합하여, 선정된 춤동작의 고유 특성을 파악

. 무형문화유산 전통춤 학술연구를 기반으로 동작 분석체계를 만들고 춤사위의 동작특성을 유형화 함

. 하나의 춤동작 원리가 모든 동작 원리에 적용되지는 않으므로 관찰한 데이터로 이 원리들의 차이를 결합해서

전통춤 동작의 유형화 가설 제시

- 동작요소 유형화를 위한 파일럿 영상 자료 수집 및 촬영

. 무형문화재(전통춤) 수집 영상 메타데이터화 및 기준 제시

. 동작요소 유형화를 위한 파일럿 영상자료 촬영 및 데이터 수집

. 촬영영상 및 수집 영상물에 대해 분석체계 가설에 따른 영상분석 실시

. 동작요소 유형화 시각화 데이터 이미지셋 추출

. 전통춤 영상수집 및 촬영데이터 아카이빙과 동작유형화에 따른 데이터시각화 모델 구현

. 전통춤 동작 유형화기술 기반 무형문화 콘텐츠 아카이빙 시스템 개발 적용 검토

. 무형문화 동작 유형화 분류체계 검증 및 규격화 개발 프로토타입 제시

- 무형문화재및 전통춤 춤사위에 대한 동작요소를 유형화한 동작 인식 기술 개발

. 사람 동작별 포즈 (Human Pose)AI가 사람의 형상을 인식하여 현재 관절의 위치, 자세 인식 등을 기반으로 대상 사람의 동작 정보를 추론하는 딥러닝 기반 알고리즘 생성

. 인체 동작 기반 움직임은 스포츠 동작 등에 많이 활용되어 왔으며 전통춤 춤사위에 적용된 동작 요소 개발은 세 계적으로도 아직까지 연구가 진행되고 있지 않음

. 관찰과 학습을 통해 습득한 무형문화재 춤동작을 모션 캡쳐 데이터와 비교 분석

AI기반 무형문화유산(전통춤) 학습도구 개발

- 전통춤 동작 유형화 기술기반 인공지능 학습도구 데이터셋 설계 및 구축

. 전통춤 특성 동작 유형화 분류체계 설계에 따른 인공지능 학습 데이터셋 구축

. 머신러닝기반 분류체계 연구와 데이터 획득방안 및 구조화 방안 제시

. 비디오 영상에서 신체 관절을 추출하는 딥러닝을 통해 자동 추출 알고리즘을 생성하고 실시간 동작 추출 기술까지 활용할 수 있는 확장성을 갖는 도구 개발

- 전통춤 데이터셋 기반 동작인식 딥러닝 모델 생성

. 전통춤 인식의 중추로 사용할 인공지능 네트워크 선정

. slowfast 네트워크 등 다양한 인공지능 네트워크를 토대로 전통춤 영상물 동작인식 성능 실험

. 백본 네트워크에 맞추어 전통춤 데이터셋 전처리 등 데이터셋의 가장자리에 학습에 방해되는 요소들이 존재하고 관심영역이 비디오 크기에 비해 작으므로 image cropping 수행

· 전통춤 데이터셋 기반 AI 모델 튜닝 프로세스 구축

- 딥러닝기반 전통춤 동작인식 소프트웨어 개발

. 영상기반 춤동작 유형화를 위한 춤사위 검출 및 추적 AI 기술개발

. 무형문화(전통춤) 인공지능 동작 분석 학습도구 소프트웨어 개발

. 무형문화(전통춤) 학습용 스마트미러 시스템 개발

활용방안

현재까지 과제 개발 성과를 종합적으로 정리하면 전통춤 동작요소 학습용 데이터셋 구축 및 AI서비스 모델을 검증하였으며 개발 프로세스를 구축하였음. 무형문화재에 대해 최초로 시도되는 아카이빙의 기초 작업이며, 동작분석과 무형문화 소품, 의상 등 관련 데이터 수집 및 분석의 난이도가 높아 수행한 R&D 성과들을 하나씩 쌓아서 무형문화 아카이빙 플래폼으로 활용될 것으로 보임 또한 무형문화재(전통춤) 움직임의 특성을 파악하기 위해서는 단순 IT기술 뿐 아니라 CT기술이 적용된 유형화 기술개발에 기반한 다분야간 협력이 매우 중요함을 확인함

­ 전통춤 동작요소 학습용 데이터셋 구축 및 AI서비스 모델 검증을 반복적으로 수행하여 전통춤 특성에 따른 동작 분류체계를 확인하고 동작 유형화의 객관성과 타당성을 확보하면서 전통춤 특화 인공지능 모델 생성으로 동작인식률 향상 등 무형문화유산의 다양한 인공지능 서비스 모델 개발이 가능하도록 융합 연구 기반을 다지는 계기가 될 것으로 보임

· 세부 성과로는 무형문화재 관련 최초 학습 데이터셋을 구축하고 전통춤 춤사위 동작인식 알고리즘 연구를 활성화 할 수 있게 되었으며 지금까지의 기술적인 한계를 극복하여 무형문화재 기반 AI서비스 모델을 발굴하였음

본 과제의 전통춤 동작 유형화 기술을 기반으로 활용 가능한 디지털 아카이빙 모델 및 플랫폼 구축의 첫발을 딛었으며, 개발 과정 에서부터 무형문화재 및 관련 분야 전문가와의 긴밀한 협업을 통해 통합적인 개발이 이루어지는 연구체계를 만들고자 노력하고 있음

문화유산 동작 빅데이터를 기반으로 향후 동작분석 평가 및 무형 문화유산 관계분석/가시화 등 인공지능 기반 서비스 플랫폼이 될 것으로 기대하고 있음

한국문화기술의 적용 가능분야

본 과제의 핵심연구인 CT기반 무형문화유산 동작 유형화 기술과 AI·CT기반 무형문화유산 학습도구개발은 전통춤 동작 유형화를 위한 분류체계 가이드라인 개발 프로세스 구축을 통해 다양한 무형문화유산으로 확대 적용 가능하며 무형문화유산의 디지털아카이빙과 인공지능 서비스개발이 가능한 빅데이터 시스템 구축의 첫걸음이 될것임.
무형문화유산 특성 분류체계에 따른 데이터셋 개발 세부 프로세스 구축으로 많은 인프라가 소요되는 데이터 라벨링 등 데이터 정제 방식에 대한 연구 및 자동화 기술 개발이 이루어져 무형문화재 데이터 구축을 체계화 할 수 있음.
따라서 역사적
·학술적 가치가 높은 문화유산이 산재해 있는 우리지역에서 원형보전(유형문화재)1:1 전승(무형문화재)으로만 계승되어 오던 문화유산의 가치 활용 및 인공지능기반 서비스 모델 개발이 이루어져 우리 생활 속에서 함께 공존하는 문화유산이 될 것으로 기대함

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