생체인식 기술로 인해 변화할 미래
생명과학기술의 진화
지금까지 다양한 생명과학의 발전에 따라 인류는 많은 혜택을 누리며 살아왔다.
특히나 최근에는 생명과학의 원리가 적용되어 발명된 다양한 과학기술이 인공지능, 사물인터넷 등과 같은 첨단 기술과 융합하여 급속도로 발전하고 있다. 그중에서 현재 다양한 분야에서 활용되고 있는 생명과학 기술 중 ‘생체 인식 기술’을 소개하려고 한다. (여러 가지 ‘생체 인식 기술’ 중 지문 인식을 주요하게 다루려고 한다.)
생명과학의 역사 속에서 생체의 특징들을 이용하여 비밀번호를 대신할 보안 수단으로 사용하려는 노력이 지속적으로 있었다. 그런 과정 속에서 인류는 지문이나 홍채와 같은 신체 부위에서 각 개인별로 고유한 특징을 가진다는 것을 알아냈다. 특히 지문은 태아일 때 형성되는 피부의 주름으로써 개인별로 서로 다른 모양을 지니고 있어 신체의 고유한 특징 중 하나이다.
1880년 영국의 외과의사 헨리 폴즈는 지문 모양을 연구하면서 모든 지문은 서로 다른 형태를 지니고 있고, 지문의 형태는 평생 동안 변하지 않는다는 사실을 알아낸다. 그 후 1892년 영국의 유전 통계학자 프랜시스 골턴이 ‘핑거프린트(fingerprint)’라는 책을 발간하면서 지문이 실제 수사에 본격적으로 사용되기 시작한다.
골턴은 ‘핑거프린트’라는 저서에서 지문은 각 사람이 가지고 있는 고유한 특성이라는 것을 알아내고, 지문을 특성에 따라 와상문, 제상문, 궁상문으로 분류했다. 이러한 지문에 대한 연구를 바탕으로 1892년에는 최초로 지문을 이용해 살인사건을 해결하기도 했다.
이후 1960년대 지문을 스캔할 수 있는 ‘라이브 스캔 시스템’이 개발되고, 지문의 특이점을 스캔을 통해 구별하면서 지문인식 기술이 급속도로 발전되고 적용되기 시작했다.
지문을 이루고 있는 요소는 융선과 골인데, 융선은 손가락에 위치한 땀샘으로 인해 생기는 주름을 의미하고, 골은 융선과 융선 사이 공간을 지칭한다.
지문에서 융선의 굴곡이 위로 가장 큰 곳이 중심점, 지문에 있는 융선이 세 방향에서 모이는 삼각주, 융선이 갈라지는 분기점, 융선이 연결되다가 끊어지는 끝점 등이 지문에서 주요한 특징으로 꼽히는데, 이런 특징을 위주로 스캔을 하여 지문 인식 시스템이 구성된다.
그렇다면 어떻게 컴퓨터는 중심점, 삼각주, 분기점, 끝점과 같은 융선의 특징을 파악하는 것일까?
먼저 센서를 통해 지문 정보를 인식한 후, 이를 이미지화한다. 그리고 지문 정보를 바탕으로 융선을 보다 선명한 형태로 바꾸고, 융선의 모양에서 위에서 언급한 지문의 특이점을 찾는다. 이때 각각의 특이점의 특성을 X, Y, θ, T로 표현한다. X, Y는 특이점의 좌표값, 그리고 융선이 구부러진 각도는 θ, 특이점에 모양은 T 항목으로 표시한다. 이와 같이 특이점의 좌표와 각도, 모양을 수치화하여 최종적인 정보로 사용하게 된다.
지문을 인식하는 센서의 경우에는 정전용량식, 광학식, 초음파식이 있는데, 주로 초음파식이 많이 사용된다. 이는 지문에 초음파를 쏘아서 융선을 굴곡을 읽게 되고, 융선의 모양을 3차원으로 스캔하여 특징을 분석하는 원리이다.
현재 지문 인식 기술과 같은 생체 인식 기술은 우리 사회에 어떤 영향을 미치고 있으며 어떤 방식으로 사용되고 있을까?
지문 인식을 시작으로 우리 신체의 다양한 특성(홍채, 망막, 정맥, 안면, DNA 등)을 인식하여는 과학 기술이 지속적으로 개발되고 있고, 이러한 기술 등은 보안성을 높여주고 있다. 지문 인식의 경우 굳이 사용자가 비밀번호를 누를 필요가 없어지기 때문에 비밀번호에 대한 노출 가능성이 낮고, 지문이 같을 확률은 10억 분의 1에 불과하여 상당히 안전한 보안 방법인 것이다. 게다가 손가락을 센서에 가져다 대면 바로 잠금이 해제되어 편의성 측면에서도 이점이 있다.
지문 인식을 비롯한 생체 인식 기술을 활용한 몇가지의 사례를 소개한다.
최근에는 제네시스의 GV70와 같은 차량에 정전 용량 방식의 지문 인식 센서가 적용되어 굳이 차 열쇠가 없더라도 지문 인식을 통해 시동을 걸 수 있고, 개인의 지문에 따라 사용자를 인식하여 사용자에 적합한 맞춤형 서비스를 제공하기도 한다. 현대자동차에 김정태 책임연구원에 따르면 생체인증은 차량 출입이나 개인 프로필 로그인, 차량 내 간편 결제 등 다양한 커넥티드 카 서비스를 더욱 편리하게 활용하는 사용자 경험을 제공한다면서 생체 인증을 통한 개인화 기술의 적용 범위가 더욱 커질 것이라고 말했다.
또한 지문 인식 기술과 안면 인식 기술을 이용하여 자동 출입국 심사를 진행하고 있다. 출입국 심사 과정에서는 개인의 신원을 정확하게 확인하는 절차가 중요한데, 이때 각 개인의 고유한 특성인 지문을 활용하여 사람들의 신상정보를 정확히 파악할 수 있는 것이다. Smart Entry Service Auto-gate라고 불리는 시스템을 이용하면 여권을 판독기에 인식시킨 후, 등록한 손가락을 지문 인식기에 올려놓고, 안면 인식을 진행하면 출입국 심사가 끝난다. 기존의 복잡한 과정을 거치지 않고, 빠르고 편리하게 출입국 심사를 마칠 수 있는 것이다.
이뿐만 아니라 생체 인식을 이용한 간편 결제 시스템도 많이 등장하고 있다. 롯데카드는 손바닥 정맥으로 결제하는 핸드 페이 서비스를 운영하고 있으며, 신한카드는 얼굴인식 결제 서비스인 페이스 페이를 내놓으며 얼굴인식만으로 결제와 멤버십 포인트를 적립할 수 있도록 했다. 카카오페이와 네이버 페이는 스마트폰을 이용한 지문인식 시스템으로 간편 결제 시스템을 구축하며 사용자가 지문 인식 만으로도 손쉽게 결제를 진행할 수 있도록 했다.
생명과학의 역사 속에서 신체의 고유한 특성에 대한 연구를 바탕으로 현재의 지문 인식 기술과 같은 생체 인식 기술이 발전하게 되었고, 이는 현재 커넥티드 카, 스마트폰, 간편 결제, 개인화 기술 등에 다양하게 활용되면서 보안성과 편의성을 높여주고 있다. 앞으로도 보다 다양한 생체인식 기술이 개발되고, 상용화되어서 해킹이 불가능한 안정적인 보안 시스템을 구축하는 데 사용되었으면 좋겠고, 그 과정 속에서 사용자가 편리함을 느끼도록 기술이 발전했으면 좋겠다.
<참고 문헌>
Ytnscience. (2016, May 12). 지문인식 기술 역사와 원리 / YTN 사이언스. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=eLb7EhZBkvY
특허청 공식 사이트. Retrieved from https://blog.naver.com/kipoworld2/221637403796
Biometrics. (n.d.). Retrieved from https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3473651&cid=58439&categoryId=58439
얼굴을 갖다 대면 핸드폰 잠금해제? 생체 인식의 비밀 ②지문. (n.d.). Retrieved from https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=16928983&memberNo=9406188&vType=VERTICAL
생체 인식 알고리즘. (2016, December 1). Retrieved from https://blog.naver.com/todoskr/220875087669
생체 인식에 '손가락 지문'을 많이 쓰는 이유. (2019, January 11). Retrieved from https://www.hankookilbo.com/News/Read/201901101671030710
터치 한 번으로 결제까지 싹, 제네시스 GV70의 지문 인식 기술이 특별한 이유. (2020, November 26). Retrieved from https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=30075743&memberNo=10759501&vType=VERTICAL
네이버, 카카오에 맞서려면.. 신한, 롯데카드, 생체인식 결제 선점 경쟁. (2021. March 21). Retrieved from https://moneys.mt.co.kr/news/mwView.php?no=2021031916128074838
