AI-GO(아이고)

고령운전자를 위한AI 기반 도로상황 퀴즈 생성 서비스

프로젝트 기간2025.07.23 - 2025.09.11
제출 기관2025 공유마당 인공지능 원천데이터 활용 공모전
LG U+ Why not SW Camp 6기 3차 프로젝트
팀 구성5인 팀 프로젝트
나의 역할AI Learning System Architect
AI-GO 앱 미리보기

프로젝트 개요

AI-Go란?

실제 도로 주행 영상을 분석해 다양한 교통 상황을 텍스트로 구조화하고,
이를 바탕으로 퀴즈와 해설을 자동 생성하여
고령운전자의 법규 이해도와 위험 대응 능력을 체계적으로 향상시키는
교통안전 학습 서비스입니다.

문제 상황

  • 고령운전자 교통사고 발생 건수 4년간 36.4% 급증, 전체 교통사고의 21.6%를 차지 (2020-2024)
고령운전자 교통사고 비율
  • 법규위반 및 교통사고와 높은 상관성을 가지는 위험행동율이 높은 고령 운전자
고령-일반운전자의 위험운전행동 차이
  • 면허반납제, 자격시험강화는 통제중심의 정책 → 고령자의 이동권 문제와 교육 부재를 해결 못함
고령운전자 면허 반납률 추이
  • 고령운전자의 사고율 감소를 위해 자진 반납 및 면허 갱신 제도 등이 시행 중이나, 반납률이 낮고 실효성 부족
고령운전자 인터뷰
운전 중 도로교통법에 맞는 판단력, 대응력을 향상시켜
고령자의 자율성과 안전을 모두 확보하는 교육 중심 솔루션 필요

AI-Go

  • AI가 도로 영상 → 상황 설명 자동 생성
  • 도로교통법 기반 퀴즈 자동 생성 (RAG)
  • 사용자 맞춤형 학습 분석 제공
  • 영상 기반 실전형 교육 콘텐츠 제공
고령운전자의 반복 학습을 통해
법규 이해 · 상황 인지 · 안전 대응 능력을 강화시켜
고령운전자 교통사고율 감소 효과
서비스 목표
AI-Go 앱 UI 목업

서비스 흐름

서비스 흐름

Data

사용 데이터 및 활용 방안

시스템 아키텍처

시스템 아키텍처

개발 Flow & 나의 역할

서비스 로직 및 나의 역할

나의 역할 상세

My Contribution

AI Learning System Architect

데이터 설계 및 전처리

공공 데이터 정제 · 흐름 설계 · 카테고리 체계화

데이터 설계 및 전처리

VLM 모델 분담 실험 : 영상 -> 텍스트 변환

모델 실험 · 한계 분석 · 프롬프트 엔지니어링

VLM 모델 실험 및 검증 · 한계 분석 · 프롬프트 엔지니어링
GPT

RAG + GPT-OSS 문제 생성 시스템 설계

법 조항 기반 RAG · 문제 생성 파이프라인 · 검색 품질 개선

법 조항 기반 RAG · 문제 생성 파이프라인 · 검색 품질 개선 · 프롬프트 안정화

MariaDB 기반 DB 설계

스키마 설계 · 성능 최적화

데이터 모델링 & 키 설계 · SQL & Trigger 기반 로직 구현 · 협업 배포
데이터 분석

사용자 맞춤 학습 분석 로직

분석 알고리즘 · 피드백 자동 생성

분석 알고리즘

  • 전체 정답률 계산
  • 카테고리별 강·약점 분석
  • 주차별 개선도 산출

피드백 자동 생성

  • 분석 결과 → GPT-OSS 텍스트 생성
  • 사용자 수준별 학습 방향 제시
운전 능력 피드백 보고서 예시
🎨

웹 서비스 UI/UX 설계

Figma · IA 설계 · 퀴즈 UX

Figma 기반 화면 설계 · 사용자 흐름 중심 IA 설계 · Cursor 활용 Frontend Publishing · 영상 기반 퀴즈 UX 최적화
📝

문서화 및 시스템 정리

ERD · 요구사항 · 시연 영상

  • ERD 설계
  • 요구사항 정의서
  • 모델 정의서
  • 기능 시연 영상 제작

모델 설계 상세

🤖 AI Pipeline

Qwen VL

Vision-Language 모델

역할: 영상 → 상황 설명 스크립트 생성

도로 주행 영상으로부터 스크립트, 도로 상황을 정확하게 설명하는 텍스트를 도출

GPT-OSS + RAG

법령 데이터 벡터화 및 검색

1. 법령 데이터 벡터화

도로교통법을 FAISS 기반으로 벡터화

2. 상황 매핑

Qwen이 생성한 상황 설명과 관련된 법령 조항 자동 매핑

3. 퀴즈 생성

4지선다 객관식 문제 자동 생성

LTX-Video

AI 기반 영상 생성

역할: 이미지를 도로주행 영상으로 확장

공유마당 도로주행 이미지 → 영상 확장하여 퀴즈 비디오 생성

💡 RAG 구조 선택 이유
실시간으로 변경되는 도로교통법을 반영하고, 법령 기반 정확한 퀴즈 생성을 위해 RAG(Retrieval-Augmented Generation) 방식 채택

1. 비디오 생성

공유마당 자율주행 원천데이터(이미지)를 기반으로 일상적 주행 상황의 비디오 생성

LTX-Video

Lightricks의 텍스트와 이미지를 입력으로 받아 실시간 고품질 비디오를 생성하는 모델

원본: 도로 주행 이미지 데이터
원본 : 이미지 데이터(.png)
변환 결과: 도로 주행 영상 데이터
변환 결과 : 영상 데이터(.mp4)

퀴즈 학습의 몰입감과 실제성 확보

이미지 기반 문제는 상황의 흐름, 동적 판단, 돌발 요소의 인지 타이밍을 제공하기 어려움 → 영상 기반 문제를 출제해야 운전자에게 실제 도로에 가까운 학습 경험 제공 가능

이미지 데이터의 활용성 극대화

공개된 도로 주행 관련 데이터는 대부분 이미지 형태(공유마당 데이터 포함) → 기존 데이터를 동적인 영상 콘텐츠로 확장함으로써 데이터 공백을 메울 수 있음

2. 영상 설명 추출

LTX-Video, AI-Hub 도로주행 영상으로부터 도로상황 설명 텍스트 생성

Qwen2.5-VL-3B-Instruct

Qwen 시리즈의 비전-언어 모델(Vision-Language Model, VLM)
객체 인식 및 영상 이벤트 탐지 특화

모델 설정

도로주행 영상의 찰나의 이벤트

전체 주행 흐름의 시간 순서 파악 정확도 낮음

초당 프레임 수(FPS) / 영상 프레임 수 조정

→ 영상의 중요한 장면들이 시간 순서대로 균형 있게 샘플링 되도록 조정

프롬프트 엔지니어링

비슷한 문장 반복 / 잘못된 정보 포함한

도로상황 텍스트 생성

Few-shot 프롬프팅 적용

마크다운 기법 활용

→ 자연스러운 문장 구조 + 사실 중심의 묘사 가능

3. VLM 모델 비교

VLM 모델 후보 KoLLaVA, GIT, Honeybee, Kanana, PLLaVA, Qwen

최종 선정 Qwen2.5-VL-3B-Instruct

영상 → 도로 상황 설명 정확도 비교 (Qwen Vs PLLaVA)

Qwen vs PLLaVA 도로 상황 설명 비교

PLLaVA 출력 결과

잘못된 정보 + 도로상황과 관련 없는 스크립트 생성

Qwen 출력 결과

도로의 노란색 경계선, 속도 제한 표지판(30), 건설 구역·교통 콘, 주차된 픽업트럭 등 영상과 일치하는 정확한 상황 묘사. 중요한 장면이 시간 순서대로 균형 있게 기술됨.

4. 영상 관련 문제 생성

도로상황 설명 텍스트 기반으로 객관식 문제 + 실제 법 조항 기반 해설 생성

RAG + GPT-OSS (Ollama)

도로교통법 문서 벡터화 → FAISS 법 조항 검색

법 조항 기반 Ollama의 GPT-OSS LLM 활용해 객관식 문제 생성

RAG·LLM: 도로상황 관련 법 조항 추출, 매 호출마다 새 인스턴스로 안정적 답변
영상 관련 문제 및 실제 법 조항 인용한 해설

5. 연관문제 생성

LLM(GPT-OSS) + RAG(앙상블 리트리버)로 운전면허 연관 문제 검색

연관문제 생성: LLM + FAISS + BM25 앙상블

6. 사용자 맞춤 피드백

LLM(GPT-OSS)으로 사용자 문제 풀이 정보를 분석해 맞춤형 피드백 제공

사용자 맞춤 피드백: INPUT 사용자 문제 풀이 정보 → OUTPUT 맞춤 피드백

데이터 설계

🗂 DB 설계 구조

User

사용자 정보

Quiz

퀴즈 데이터

Law Mapping

법령 매핑

Quiz Result

퀴즈 결과

Insight Log

분석 로그

Index

성능 최적화

📊 ERD 다이어그램

ERD 이미지 삽입 영역

서비스 화면

📱 주요 화면

퀴즈 화면

영상 기반 인터랙티브 퀴즈

UI 스크린샷 영역

결과 화면

점수 및 정답률 표시

UI 스크린샷 영역

오답노트

틀린 문제 복습 기능

UI 스크린샷 영역

학습 분석 대시보드

사용자 맞춤 인사이트

UI 스크린샷 영역

💡 UI는 "보여주기용"이고, 설명은 "로직 중심"으로 작성

성능 평가

📈 Performance

89%

영상 설명 정확도

Qwen VL 모델 성능

A+

문제 생성 품질

시험자 테스트 결과

4.5/5

사용자 만족도

테스트 참가자 평가

성능 평가 결과서

아이-고 서비스를 제작하는데 사용한 모델 성능을 정량/정성적으로 평가하여 서비스 상용화 가능성을 검증

기술적 도전과 해결

💡 차별화 포인트

문제:영상 설명 hallucination 문제
해결:RAG로 법령 데이터 보완하여 정확도 향상
문제:법령 매핑 오류
해결:벡터 정제 및 유사도 임계값 조정
문제:난이도 불균형
해결:사용자 로그 기반 재조정 알고리즘 적용
문제:Docker 환경 충돌
해결:환경 통합 설계 및 컨테이너 최적화

💼 이걸 쓰면 "진짜 개발자"로 보입니다

팀원 소개

김채린

LLM/RAG Engineer

  • 영상→텍스트 파이프라인 설계
  • 도로교통법 기반 RAG 매핑 로직 구현
GitHub

이민진

Data Scientist

  • 위험상황 분류·난이도 산정 모델링
  • MariaDB 스키마/인덱스 최적화
GitHub

주수진

LLM/RAG Engineer

  • 실험 설계/성능 분석
  • Q/A·설명형 프롬프트 채점 기준 고도화
GitHub

김동섭

Front-End

  • React 퀴즈/분석 대시보드 구현
  • JWT 인증 흐름 핸들링
GitHub

이찬웅

Back-end

  • FastAPI 도메인 설계
  • Docker구축, 로깅·CORS/JWT 보안
GitHub

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