전기전자/정보통신

NTT 기술저널_2022.3 특집 (p28~34)

NTT그룹의 사회변혁을 위한 ICT 솔루션
로컬 5GㆍAIㆍ퍼실리티 매니지먼트ㆍ디지털트윈ㆍ기술 오퍼링

NTT동일본, NTT커뮤니케이션즈, NTT데이터의 각 사가 도전하고 있는 사회변혁을 위한ICT 솔루션에 대해 소개한다.

█ 고객과의 공창(共創)을 통한 첨단 기술의 사회 구현 대처
NTT동일본에서 추진하고 있는 로컬 5G(제 5세대 이동통신시스템), AI(인공지능), 데이터 이용·활용 기술을 이용한 선진적인 솔루션을 실제 사례와 함께 소개한다.

█ 3D-View로 건설ㆍ제조ㆍ모든 현장의 DX를 추진하는 퍼실리티 매니지먼트 서비스 ‘Beamo^TM’
NTT커뮤니케이션즈에서 추진하고 있는 3D-View로 건설ㆍ제조ㆍ모든 현장의 디지털 트렌스포메이션(DX)을 추진하는 혁신적인 영상 서비스인 Beamo^TM의 특징과 향후 전개에 대해 소개한다.

█ DX 비즈니스 확대를 방해하는 4가지 과제
NTT데이터가 직면한 DX비즈니스 확대를 방해하는 4가지 이유와 함께, 그 과제들을 극복하여 고객에 어떻게 기술을 전달하고 있는 지, NTT데이터 방식의 접근법을 소개한다.

고객과의 공창(共創)을 통한 첨단 기술의 사회 구현 대처

[첨단 기술의 사회 구현에 따른 과제 해결 및 가치 창조]
NTT동일본에서는 최첨단 기술의 사회 구현을 추진함과 동시에, 보다 풍요롭고 혁신적인 사회를 만들기 위한 새로운 비즈니스 창출에 임하고 있다. 지금까지의 활동 속에서 인력 부족 및 저출산ㆍ고령화 등 지역 및 사회가 안고 있는 과제 해결을 도모해 나가는 한편, 고객의 사업이나 생활 면을 일변시키는 혁신적인 가치를 만들어 왔다. 이 글에서는 고객에 다가가면서 로컬 5G, AI(인공지능), 데이터 이용 및 활용 기술을 구사하며, 다양한 과제 해결을 목표로 하는 솔루션을 소개한다.

[새로운 가능성을 넓히는 로컬 5G 솔루션]
로컬 5G는 지역의 기업ㆍ지자체 등이 자사의 부지 내에 유연하게 구축 및 보유할 수 있는 5G 시스템이며, 광통신 다음의 라스트원마일을 연결하는 기술로서도 향후 가일층의 발전이 예상되고 있다. NTT동일본은 지방 창생(創生)과 지역 과제 해결을 지원하는 ICT 파트너로서 이 로컬 5G의 우위성에 일찍이 착안해, 적극적으로 대응하여 다수의 실적과 함께 위상을 발휘해 왔다.

■ 무인 트랙터의 자율주행에 의한 스마트농업 등의 실현
그 동안 다양한 기업과 로컬 5G의 공창(共創)을 추진해 왔지만, 그 중에서도 농업에 관련된 사례가 주목을 받고 있다. 그 중 하나는 총무성이 로컬 5G의 개발 및 보급을 위해 추진하는 실증 사업인 2020년도 ‘지역 과제 해결형 로컬 5G 등의 실현을 위한 개발 실증'에서의 '자동 트랙터 등 농기계의 원격 감시 제어를 통한 자율주행의 실현'이다.

저출산ㆍ고령화 및 과소화(過疏化) 등으로 노동력 부족이 심화되는 가운데, 작업지원 및 경영 효율화 등에 로컬 5G의 활용이 기대되고 있다. 이에 따라, 홋카이도(北海道) 이와미자와(岩見沢) 시의 광대한 포장(논밭과 채소밭) 안에서 무인 트랙터의 자율주행, 여러 대의 트랙터에 의한 동시 협조 작업, 포장 논밭 간의 공도(公道) 자율주행, 그것들의 원격 감시 제어 등을 실현해 로컬 5G의 유용성을 증명해왔다.

본 사업은 세계의 최고 수준의 스마트농업의 실현과 사회 구현을 축으로 한 지속가능한 지방 창생·스마트시티의 모델 구축 및 혁신적인 네트워크의 스마트농업으로의 적용을 목표로, 홋카이도대학, 이와미자와 시, NTT그룹(NTT지주회사, NTT도코모, NTT동일본)에 의한 산학관 제휴 협정을 체결해 시행하고 있는 사업의 일환이 되고 있다.

여기에는 농림수산성이 스마트농업 사회 구현을 가속화하기 위해 추진하는 ‘스마트농업 실증 프로젝트(로컬 5G)’가 포함되어 있으며, 보다 큰 가치를 지닌 사업으로서 대응하고 있다.

또한, 농업 분야뿐만 아니라, e스포츠 및 업무방식 개혁, 모빌리티 등 다양한 분야에서 구체적인 유스케이스와 함께, 로컬 5G의 실용성을 제시해 가일층의 로컬 5G의 보급을 위한 활동을 실행하고 있다. 총무성 실증사업에서는 2020년도의 3건 채택에 이어, 2021년도에도 3건이 채택되고 있으며, 이것들은 풍부한 실적과 위상을 바탕으로 한 제조회사와 파트너와의 강한 공창(共創) 능력에 의한 것으로 생각된다.

■ 향후 전망
현재, 로컬 5G 보급의 커다란 과제인 ‘도입 비용의 저렴화’를 위해 실적에 근거한 기지국 제조 업체와의 검토 및 복수 사용자에 의한 설비 공용 모델의 실현 등에 힘쓰고 있으며, 로컬 5G의 사회 구현 가속화를 위해 보다 많은 고객이 이용할 수 있는 모델의 검토를 추진하고 있다.

[사람의 눈을 대신하는 AI: 외관 검사 솔루션’]
제조업이나 농업을 비롯하여 종업원의 부족·부담 증가와 고령화에 따른 기술 방법 계승의 필요성이 과제가 되고 있다. 우리는 이미지 인식 기술을 활용해, 사람이 눈으로 하고 있는 작업을 자동화하는 외관 검사 솔루션을 실현했다.

■ 고객의 검사 환경에 최적화된 이미지 인식 모델을 토탈 솔루션으로 제공
외관 검사 솔루션에서는 사전에 검사 대상 제품의 불량 개소(스크래치나 더러움, 이물질 부착 등의 결함)의 특징을 이미지 인식 모델(이후, 본 글에서는 AI로 표기)에게 학습시켜, 신규로 생산된 제품의 불량 여부를 판정하고 있다. 본 솔루션의 포인트는 고객의 제품이나 과제에 적합한 Al를 선정 및 작성하고, 자동화의 실현에 공헌하는 것이다.

구체적으로 AI의 학습은 데이터의 질이 중요하며, 데이터의 질은 제품의 촬상 환경에 크게 좌우되기 때문에 조명의 종류나 비추는 방법, 카메라의 조합 등을 포함하여 현장 운용에 적합한 촬상 환경을 제안한다. 또한, AI 도입 전에 실시되는 PoC(Proof of Concept)를 시행하는 것뿐만 아니라, 고객 현장 내의 네트워크 및 FA(Factory Automation)화 등 토탈 솔루션으로서 제안해, 업무 효율화를 지원하고 있다.

■ 농업이나 공업 분야의 활용 사례
이미지 인식 기술은 농작물에도 적용이 가능하다. 농작물에서는 과실의 상태 판정을 실시하고 있으며, 열매 표면의 흠집, 얼룩, 모양의 결함을 Al가 자동으로 확인하고, 어느 정도 좋은 상태인지를 판정 후 벨트 컨베이어에 올려 등급 등을 선별함으로써, 과실 나무와 채소의 출하 작업의 효율화로 이어지고 있다.

또한, 공업 제품은 제품의 검품 선별을 실시하고 있다. 표면의 상처나 모양의 이상을 Al가 자동으로 확인하고 양품과 불량품 선별해, AI가 제품의 불량 부분의 판정을 가시화하여 이력을 저장한다. 뿐만 아니라, 로봇팔과 조합함으로써 검사가 완전히 자동화되어 품질의 균일화를 실현할 수 있다.

■ 향후 전망
AI의 특성을 활용해, 기존 룰을 기반으로 한 검사기기로는 정의가 난해해 검사에 막대한 시간을 소요했던 이미지(문자나 그림 등)를 2차 이용하여, AI 외관검사의 효율적인 실시 및 AI의 활용 확대를 통해 고객의 과제 해결을 도모해 나간다. 또한 이미지에 의한 제품 검사뿐만 아니라, 소리 등의 센싱 데이터를 이용한 가공기기의 고장 예지 등, 제조업 및 농업의 고객에 대해 폭넓은 과제 해결에 도전해 나간다.

[DX 시대의 AI를 활용한 신(新)대학 데이터 경영]
대학 업계에서 18세 인구의 감소 및 원격 수업의 급증은 경영에 심각한 영향을 주고 있다. 이 어려운 상황을 극복하기 위해, AI을 활용한 디지털 트랜스포메이션(DX)으로 효율적인 대학 경영을 실현하도록 추진하고 있다.

■ AI 예측으로 ‘지금 지원해야 할 학생을 알 수 있다’를 실현
대학에서는 온라인 수업의 증가 등의 환경 변화에 따른 학생들의 동기 저하가 우려되며, 이에 따른 휴학이나 자퇴를 하는 학생 증가에 위기감을 안고 있다. 휴학 및 퇴학할 가능성이 높은 학생(지원이 필요한 학생)과의 접점이 더욱 감소되고 있는 가운데, 대학이 보유하고 있는 데이터를 활용해 지원이 필요한 학생을 조기 단계에서 파악해, 지원을 모색하고 있었다. 우리는 이 문제를 해결하기 위해서는 AI의 활용이 유효적이라고 판단해, 실증실험에서 대학의 휴학 및 자퇴생의 데이터로부터 다양한 특징량을 작성하고 RakuDA에 의한 기계 학습을 시행해, 높은 정밀도의 예측 모델을 작성했다.

■ 로코드 툴 및 OSS를 활용한 UI/UX 구축
교직원이 효율적으로 지원이 필요한 학생에게 지원 및 다른 데이터의 이용 및 활용을 추진하려면 BI(비즈니스 인텔리전스) 툴이 유용하지만, 능숙하게 사용하려면 높은 기술과 데이터의 준비가 필요하며, 바쁜 대학의 교직원이 이용하기 위해서는 실용적이지 않다고 생각했다. 이에, 로코드 툴로 교직원이 BI 툴의 조작없이 레포트를 표시하는 UI(User Interface)를 개발해, UX(User eXperience) 향상을 실현했다.

또한 OSS (Open Source Software)의 데이터 통합 툴을 시스템에 포함시킴으로써 교직원이 각종 시스템과 엑셀 등으로 관리하고 있는 데이터를 준비하는 것만으로 AI 예측 및 툴의 분석 결과를 용이하게 갱신할 수 있게 되었다.

■ 향후 전망
이번에 개발한 AI-IR(Institutional Research) 시스템은 교육현장은 물론, 학교 이외의 다양한 업종의 DX를 뒷받침하는 툴이 되고 있다. NTT동일본이 목표로 하는 새로운 가치 창조 및 지역 순환형 사회 실현을 위해 이 시스템이 활용되었으면 한다.

[잠자고 있던 데이터를 활용해 수면장애 문진 항목을 대폭 줄여, 환자의 부담을 줄인다]
“수면장애의 조기 발견 및 조기 치료를 위해 우선 수면장애에 관한 사전 문진의 환자 부담을 줄일 수는 없을까?”라는 의문에서 시작된 프로젝트였다. 환자 부감이 적은 문진을 실현하기 위해 당초에는 문진표의 Web화 및 간이화를 검토하고 있었으나, 우선은 고객과의 커뮤니케이션 속에서 ‘문진 항목 수의 삭감’에 착안했다. 그리고, 기계학습을 통해 결과와 문진의 관계성을 나타냄으로써 삭감해도 결과에 영향을 미치지 않는 문진항목을 제시해, 수면장애의 조기 발견으로 이어지는 환자의 부담 경감을 실현했다.

■ 잠자고 있던 3,160명분의 데이터를 활용해 문진표 문항 수를 대폭 삭감
이번에 파트너십을 맺고 실증실험을 실시한 오타(太田)수면과학센터(가와사키(川崎) 시)에서는 다양한 진료과의 지식을 가지고 정확한 진단을 할 수 있도록, 자체 문진을 포함할 경우, 초진 시에 111개의 문진표 문항 수를 이용해 환자의 상태를 파악하고 있다. 문진표 응답에는 약 30분 이상이 소요되며, 응답하는 환자에게 부담이 크기 때문에 진단 정밀도를 확보하면서 문진표 문항 수의 삭감을 도모하는 것이 필요하다고 여겨졌다.

오타수면과학센터에서 지금까지 실시해 온 3,160명분의 데이터 및 확정 진단에서의 결과 데이터를 입력해, 우선은 수면장애 중에서도 폐쇄성 수면 무호흡 증후군(OSA)의 판정 및 중증도(경증, 중등증, 중증)의 판정, 만성불면장애의 판정에 초점을 맞춰, 환자의 초진 시의 문진표 응답 정보를 이용해 판정을 실시하는 기계학습 모델의 구축을 실시했다.

이 활동 중에서 주시한 것은 수면장애라는 전문 영역에서는 일견 기계학습 상으로는 필요 없다고 판단되는 검진 항목일지라도, 의사의 시점에서 필요하다고 판단되는 항목이 존재한다는 것을 들 수 있다. 단순한 기계학습에서의 결과에 기반한 선정뿐만 아니라, 의사와 공동으로 실시해 전문성이 높은 결과를 도출해 냄으로써, 향후 실시 현장에서의 활용이 기대되고 있다.

또한, 대폭적인 문진표 항목수의 삭감으로 문진 진료의 어려움을 낮출 것으로 기대할 수 있다. 주식회사 브레인슬립이 매년 실시하고 있는 전국 1만명에 대한 수면조사에서는 수면장애의 가능성이 있으며, 전문의로부터의 진단을 필요로 하는 경우가 51.9%로 나타나 있지만, 치료 경험이 없는 사람의 비율이 93.9%로 다수 존재하며, 조기 발견을 위한 초기 진찰로의 이행률이 과제가 되고 있다. 이번 프로젝트로 문진 항목 수가 줄어듦으로써 사전 문진 실시 시간의 단축으로 인해 보다 많은 사람들이 간단하게 자신의 수면장애에 관한 확인을 할 수 있게 된 점이 커다란 효과라고 생각된다.

■ 향후 전망
현재는 환자가 수면전문병원까지 방문해 문진을 받을 필요가 있다. 보다 많은 사람들이 편하게 문진을 받을 기회를 얻을 수 있도록 자택에서도 간편하게 문진 및 의사의 진단을 받을 수 있는 ICT 활용을 검토하여, 일본의 수면 과제를 더욱 해결해 나가는 것을 목표로 삼는다.

[맺는 글]
이 글에서 소개한 솔루션의 공통점으로는 고객 및 사회 구성원들의 의견을 경청해, 고민에 다가갈 수 있는 것을 가장 중요시하면서 다양한 디지털 기술을 통해 과제 해결에 주력해 왔다는 것이다. 앞으로도, NTT동일본에서는 가일층의 데이터 이용ㆍ활용과 DX 컨설팅에 주력해 고객에 대한 새로운 가치 창조를 해 나가며, 보다 스마트하고 쾌적한 사회 실현을 목표로 해 나가고 싶다.

 -- 끝 --