사물인터넷, 핀테크 등 네트워크 중심의 산업이 빠르게 발전하면서 스마트폰으로 제어가 가능한 주변기기의 보안성이 취약해지고 있다. 이에 최근 글로벌 IT 기업들은 포화상태로 접어든 ICT 신시장 개척을 위해 감성인식 및 인식 상황 전달 기술 기반의 생체인식 기술을 앞 다투어 출시하고 있다.

 

서언

사물인터넷(IoT ; Internet of Things), 핀테크(FinTech : Finance Technology) 등 네트워크 중심의 산업이 빠르게 발전하고 있다.

 

이와 더불어 가장 대표적인 보안인증 방식인 비밀번호 노출로 인한 정보유출 등의 우려가 커지면서 좀 더 안전한 보안인증에 대해 관심이 모아지면서 생체인식 기술1)이 확산되고 있다. 생체인식은 지문·홍채·지정맥·얼굴·음성 등의 특징정보를 활용한 기술들을 중심으로 개발되고 있다. 생체인식의 기술별 특징을 <표 1>에 나타낸다.

표 1. 생체인식 기술별 특징

생체인식 기술은 갈수록 지능화되어가고 있는 다양한 보안 위협 요인들로부터 가장 안전한 보안인증 수단으로 평가되면서 관련 업계와 수요자의 주목과 함께 기술시장이 지속적으로 성장하고 있다[1][2].

 

이 연구에서는 데이터 암호화 기술/재료 내부 캡처 기술/플렉시블 에너지 수확 전자장치 기술/위변조 방지기술 등 생체인식 기술개발 동향, 2015년을 기점으로 크게 확대될 것으로 예상되는 생체인식 기술/다양한 스마트 미디어 기기의 보안인증 플랫폼으로 적용되고 있는 생체인식 기술의 시장성에 대해 설명한다. 아울러 기술 및 시장조사 결과를 토대로 국내 생체인식 산업 활성화를 위한 시사점에 대해 설명한다.

생체인식 기술개발 동향

(1) 생체인식 정보를 이용한 데이터 암호화 기술
현재 데이터 보안 시스템은 암호화에 절대적으로 의존하고 있어 암호화키(encryption key)의 철저한 관리가 요구된다. 보통 암호화키는 스마트카드나 PC에 저장하여 사용하는 반면 생체인증 스캔은 사용자를 증명하며, 데이터를 복호화하기 위해서 이러한 암호화키에 액세스하기 위한 방법으로 사용할 수 있는 특징이 있다.

 

일본 후지쯔(Fujitsu)사에서는 데이터의 암호화 수단으로 생체인증 정보를 직접 사용하는 소프트웨어를 개발하였다. 이를 통해 지문, 홍채 스캔 및 손바닥 정맥 인증과 같은 생체인증에 의존하고 있는 데이터 보안시스템을 강화시키고 있다2). 후지쯔 시스템의 생체인식 정보를 이용한 데이터 암호화 기술의 특징은 간단히 요약하면 다음과 같다[3].

 

- 암호화키가 필요하지 않아 스마트카드가 필요 없으며, 해커들이 네트워크를 공격하기 위해 찾아야 할 것이 아무것도 없다는 것을 의미한다.

- 생체인식을 통해 로그인하여 인터넷망에 접속하거나, 클라우드 컴퓨팅 기술을 이용하여 데이터를 서비스할 때 나타나는 잠재적인 보안 취약성을 해소할 수 있다.

- 이 시스템은 정맥인증 방식으로 동작되고 있으며, 일본의 은행 ATM기와 같은 시스템에서 채택되고 있다.

(2) HyperCam을 이용한 재료 내부 캡처 기술
어떤 재료(제품)의 내부 상태(혹은 과일의 속 부분이 신선한지 부패했는지 등)를 육안으로 파악하기는 어려운 일이다. 워싱턴대학교(University of Washington)와 MS연구소는 공동으로 저가의 하이퍼 스펙트럴(hyper spectral) 카메라(HyperCam)를 통해 눈으로 볼 수 없는 재료의 내부를 자세하게 캡처할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술을 스마트폰의 카메라에 적용할 수 있는 지능형 소프트웨어를 개발하여 HyperCam으로 캡처한 것과 눈으로 볼 수 있는 것의 숨겨진 차이점을 쉽게 발견하게 됐다3).

 

이 기술의 특징을 간단히 요약하면 다음과 같다[4].

- 25명의 사용자를 대상으로 생체인식 도구로서 하이퍼캠의 유용성을 조사한 결과, 이 시스템은 99%의 정확도로 사용자들의 손 영상을 구별할 수 있었다.

- 하이퍼 스펙트럴 영상을 통해 10가지 과일의 내부 상태를 촬영한 결과, 94%의 정확도로 과일에 대한 상대적인 숙성도를 예측할 수 있었다.

- 하이퍼 스펙트럴 영상은 현재 위성 영상 및 에너지 모니터링에서부터 기초 시설과 식품 안전 조사에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있다.

(3) ‌생체 에너지를 이용한 플렉시블 에너지 수확 전자장치 기술
미국의 일리노이대학 연구진은 얇고 유연성을 가진 플렉시블 에너지 수확 전자장치(energy harvest electronic device)를 개발하였다. 이 장치는 신체의 자연스러운 움직임에서 발생하는 기계적 에너지를 효과적으로 수집하여 생체의학 이식장치(biomedical electronic implants), 의학/건강용 웨어러블 센서(wearable health/fitness sensors) 등과 같은 전기 공급을 필요로 하는 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

플렉시블 에너지 수확 전자장치의 특징을 간단히 요약하면 다음과 같다[5].

- 이 연구에 사용된 압전 세라믹(piezoelectric ceramic) 소재인 LZT(Lead Zirconate Titanate) 소재는 기계적으로 변형이 발생하면 전기를 생산하는 특징이 있다.

- 이식장치를 심근(heart muscle)과 같은 움직이는 표면 위에 위치시키면 심박조율기(cardiac pacemaker)나 생체인식 센서(biometric sensor)와 같은 생체의학 장치를 사용할 수 있는 충분한 전기를 생산할 수 있다.

- 실험실 환경 및 살아있는 동물을 대상으로 테스트를 수행한 결과, 에너지 변환 현상에 대해 보다 자세히 이해할 수 있었으며, 기계-전기 에너지 변환장치의 효율을 예측하기 위한 정성적 모델을 가능하게 해주었다. 또한 플렉시블 PZT 장치가 생체학적 환경 속에서 안정성을 유지하고 기계적으로 내구성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

(4) 지문인식 칩을 이용한 위변조 방지기술
인간의 지문은 모든 사람이 정확하게 비슷하지 않다. 이러한 지문을 이용하여 범죄 현장에서 용의자를 찾아내는 수사 기법에 많이 적용되고 있다. 이를 첨단 기술이 집적된 실리콘 칩에 응용하여 칩의 제조 과정을 알아내거나, 복제할 수 없도록 칩 내부의 미세한 변화를 만들어내는 기술을 개발했다. 

이 기술은 플래시 메모리나 EPROM과 같이 전원이 차단되면 전통적인 비휘발성 데이터 스토리지 기기로서 특징을 유지할 수 있어 데이터 해킹이 원천적으로 불가능한 특징이 있다.

 

아울러 전기적인 신호에 대한 칩의 반응을 통해 미세한 속도차이를 발생시키는 것으로서 PUF(Physical Unclonable Functions)라는 실리콘 칩 내에서의 변화에 대한 연구에 기반을 두고 있으며, 현재 전 세계적으로 이용되고 있다.

 

지문인식 칩을 이용한 위변조 방지 기술의 특징을 간단히 요약하면 다음과 같다[6].

- 미국 MIT 대학의 벤처회사인 Verayo사는 소비자 제품 태그에 지문인식 실리콘 칩을 부착하여 제품을 불법 복제할 수 없도록 사용하고 있다. 이는 스마트폰 등 인증된 제품을 통해 스캔할 수 있어 전 세계에서 발생하는 위조문제를 해결하는 데 도움이 될 것이다.

- 영국의 경우 전자제품, 식품 및 의약품 등 국제적으로 거래되고 있는 상품의 위변조로 인해 정부와 기업들은 매년 수천억 달러의 비용을 지불하고 있다. 이러한 실리콘 생체인식을 이용한 저가의 인증 방법을 통해 비용절감 효과를 기대하고 있다.

- 128비트로 제조된 칩 셋(chip set)으로 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그에 통합된 칩들은 모바일 기기나 리더로 스캔할 수 있다. 2013년 이후 현재까지 전 세계적으로 4천만 개 이상의 칩이 판매되었다.

생체인식 기술의 시장성

(1) 생체인식 기술 시장 전망
생체인식 기술의 글로벌 시장 규모는 2015년 20억 달러에서 연평균 25.3%의 높은 성장을 지속하여 2024년에는 149억 달러의 대규모 시장을 형성하면서 2015~2024년까지 10년간 누적 수익이 678억 달러에 이를 것으로 예상하고 있다[7]. 

생체인식 시장은 2015년을 기점으로 향후 10년 간 지문/홍채/음성 인식기술을 중심으로 금융/컨슈머 일렉트로닉스 기기/헬스케어 기술 분야와 공공 부문에서 생체인식 시장이 크게 확대될 것으로 예상된다. 특히 핀테크 산업이 이슈화되면서 금융권에서 생체인식 기술 도입이 증가할 것으로 예상된다[1][2]. 2015~2024년 동안 글로벌 생체인식 기술시장 전망을 <표 2>에 나타낸다.

표 2. 글로벌 생체인식 시장 전망(2015~2024)

(2) 모바일 생체인식 기술 시장 전망
생체인식 기술은 스마트폰, 태블릿PC, 웨어러블 디바이스 등 다양한 스마트 미디어 기기의 보안인증 플랫폼으로 적용되면서 모바일 생체인식 기술 시장이 빠르게 확대되고 있다. 모바일 생체인식 기술의 글로벌 시장 규모는 2015년 25억7,300만 달러에서 연평균 90%의 획기적인 초고속 성장을 지속하여 2020년에는 333억 달러의 대규모 시장을 형성할 것으로 예상하고 있다[8]. 2015~2020년의 글로벌 생체인식 기술 시장 전망을 <표 3>에 나타낸다.

표 3. 글로벌 모바일 생체인식 시장 전망(2015~2020)

시사점

생체인식 기술은 멀티미디어 콘텐츠 이용자의 감정적 반응(변화)을 파악하여 보다 더 효과적인 서비스를 제공할 수 있는 엔터테인먼트 기획에 활용할 수 있을 것이다. 생체인식 기술시장을 활성화시키기 위해서는 생체정보에 대한 프라이버시 침해 우려를 해소시킬 수 있는 획기적인 방안이 필요하다.

 

특히 다양한 SNS를 통해 개인의 사진이 불특정 다수와 공유될 수 있어 얼굴인식 기능 도입으로 인한 프라이버시 침해 문제를 해소할 수 있어야 함을 시사하고 있다[9] 4). 다종다양한 스마트 미디어 기기에 생체인식 기술 적용이 대중화된다면 스마트폰을 열쇠로 출입 통제에 활용할 수 있는 등 다양한 서비스가 등장할 수 있을 것이다. 

나아가 멀티미디어 서비스 기능을 넘어 사용자의 감정이나 선호도 등을 파악하여 고객 중심의 맞춤형 서비스를 제공할 수 있는 양방향 서비스로 발전할 것으로 예상된다. 최근 들어 지문인식과 음성인식 기술이 스마트폰에 본격적으로 적용되기 시작하면서 점차 얼굴/홍채/정맥 등 다양한 생체인식 기술로 확산될 것으로 예상된다[10].

 

스마트 미디어 기기에 이처럼 다양한 생체인식(감성인식) 기술 적용이 본격화되면 스마트폰이 모바일 비밀번호를 대신하면서 다양한 서비스가 등장할 수 있을 것이다[11]. 인간의 감성적 소비 패턴이 성능이나 가격 위주에서 편의성과 오감 만족을 극대화시킬 수 있는 방향으로 전환되면서 생체인식 기술 개발을 더욱 가속화시키고 있다.

 

이는 감성적인 라이프스타일을 통해 ‘ICT 기술력-사용자-디바이스’가 상호 교감하는 감성 UX(User eXperience) 기술로서 새로운 의사소통 방식과 감정 전달 메커니즘이 형성되고 있음을 시사하고 있다.

결언

사물인터넷, 핀테크 등 네트워크 중심의 산업이 빠르게 발전하면서 스마트폰으로 제어가 가능한 주변기기의 보안성이 취약해지고 있다. 이에 최근 글로벌 IT 기업들은 포화상태로 접어든 ICT 신시장 개척을 위해 감성인식 및 인식 상황 전달 기술 기반의 생체인식 기술을 앞 다투어 출시하고 있다. 모두 보안성 면에서 기존의 기술보다 월등히 높은 보안성을 갖고 있다. 

보안 위협 요인들이 다양해지고 점차 지능화되면서 ID나 패스워드를 이용한 인증 수단만으로는 정보 유출의 위험성이 높아 이를 대체할 보안인증 수단이 요구되고 있다. 이에 생체인식 기술은 ID나 패스워드처럼 보관할 필요가 없어 사용이 간편하고 안전성이 높아 차세대 보안인증 대체 수단으로 자리매김되고 있다.

 

국내의 생체인식 기술은 2000년대 초반에 처음 등장한 이후 핀테크 이슈와 함께 금융권을 중심으로 기술 도입이 증가하고 있는 추세이다5). 아울러 이동통신사(SK텔레콤, LG유플러스, KT)에서는 스마트폰 생체인증 표준화 서비스 개발을 추진하고 있다.

 

생체인식 기술은 생체 정보(지문·홍채·지정맥·얼굴·음성 등) 기반의 바이오 인식 및 HCI(Human Computer Interaction) 기반의 감성 인식 기술 시장 등 매우 광범위한 시장을 형성해가고 있다. 이에 생체인식 기술과 감성 ICT 융합 기술 관련 글로벌 시장 선점을 위한 핵심(원천/표준) 기술 개발에 주력할 필요가 있다.

 

1) ‌생체인식은 개인의 지문·홍채·지정맥·얼굴·음성 등 고유한 신체적 특징정보를 활용하여 보안인증을 통해 해킹, 무단침입 등과 같은 외부 공격으로부터 시스템이나 정보를 보호할 수 있는 특징이 있다. 점차 지능화되는 보안 공격에 따른 막대한 피해를 예방하기 위한 안전한 보안인증 수단으로 활용되고 있다.

2) ‌후지쓰 시스템은 생체인증을 통해 추출된 요소들을 사용하여 데이터를 암호화한다. 이는 암호화키가 필요 없이 생체인증 스캔을 암호화 시스템으로 작접 사용할 수 있다.

3) ‌하이퍼캠을 이용하여 사람의 손을 캡처하여 미세한 정맥과 피부결 패턴을 밝히게 되었다. 이는 제스처 인식 및 생체인식 등을 통해 비디오게임을 하는 두 사람을 구별하는 데 도움이 될 것이다.

4) ‌생체인식 장애요인 등에 관한 보고(The Guardian, 2013. 6. 3) 
국민은행은 서초·분당 등 일부 프라이빗 뱅킹(PB)센터에서 VIP들을 대상으로 대여금고 이용 시 지문·정맥 인증을 진행하고 있다. 이외에도 기업은행, 신한은행, 하나금융 등 여러 은행권에서 생체인식 기술 도입을 검토하고 있다. 

5) ‌국민은행은 서초·분당 등 일부 프라이빗 뱅킹(PB)센터에서 VIP들을 대상으로 대여금고 이용 시 지문·정맥 인증을 진행하고 있다. 이외에도 기업은행, 신한은행, 하나금융 등 여러 은행권에서 생체인식 기술 도입을 검토하고 있다. 

참고문헌

[1] ‌“생체인식 기술 각광, 미래 인증시장 주도할 기술은”, CCTV뉴스, 2015. 12. 8.
[2] ‌http://www.cctvnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=39314
[3] ‌“데이터 암호를 위한 생체인식”, KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』, 2015. 11.
[4] ‌“눈으로 볼 수 없는 자세한 것을 보여주는 카메라”, KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』, 2015. 10.
[5] ‌“신체 움직임을 통해 에너지를 수확하는 플렉시블 전자장치”, KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』, 2015. 5.
[6] ‌“위조 문제를 해결해나가는 지문인식 칩”, KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』, 2015. 5.
[7] ‌“전 세계 생체인식 시장전망”, Tractica, 2015.
[8] “전 세계 모바일 생체인식 시장전망”, AMI, 2015.
[9] ‌“스마트폰 얼굴인식기술 적용현황 및 전망”, 한국방송통신전파진흥원, 2012. 6.
[10] ‌“생체인식 기술, 스마트폰 넘어 사물인터넷(IoT) 등 차세대 제품 시장에서도 주목”, 전자신문, 2014. 7. 7.
[11] http://www.connectinglab.net/wordpress/?p=9641

 

 

박세환 박사 _ 한국과학기술정보연구원 전문연구위원