전 세계 적으로 생체인식 기술은 많은 분야에 사용될 것

요즘 자동인식 관련 가장 핫한 이슈는 홍채인식 기술이다. 과거에 지문인식폰이 화제 거리가 되었을 때 보다 더욱 주목을 끄는 이유는 고도의 보안이 필요한 곳, 또는 영화 속에서만 가능할 것 같던 하이 테크놀러지가 일반사람의 피부에 와 닿게 되었기 때문은 아닐까? 

생체인식 기술의 정의 및 특징

생체인식 기술(Biometrics)은 사람의 신체적, 행동적 특징을 자동화된 장치로 추출하여 개인을 식별하거나 인증하는 기술이다. 생체인식 기술로 사용하기 위해서는 누구나 가지고 있으며, 각 사람마다 고유하며, 변하지 않고 변화 시킬 수도 없으며 센서에 의한 획득과 정량화가 쉬운 특징을 가지고 있어야 한다. 특허청에서 발표한 자료에 의하면 생체인식은 많은 분야에서 다양하게 사용되고 있으며, 기본적으로 사용자의 특징을 추출하여 저장하는 등록, 1:1 매칭으로 사용자 본인임을 확인하는 인증 및 데이터베이스를 통한 1:N 매칭으로 많은 사람들 중에 사용자를 찾아내는 식별 과정으로 구성된다.

생체인식 기술 적용 분야

IoT 기반의 핀테크, 헬스케어, 위치기반서비스 등의 서비스가 확대되면서 해킹이나 개인정보 유출에 대응하기 위한 안전한 보안 기술로 부상하고 있으며, 금융, 컴퓨터, 보안, 통신기기 및 서비스 관리, 출입관리, 의료복지 및 공공분야 등 광범위한 분야에 적용 될 것으로 전망된다. 금융에선 ATM, Kiosk, 모바일 뱅킹, 증권거래, 전자상거래, 지불 및 결제수단 등이며, 보안 부분에선 정보보안, 생체로그인, 휴대폰/노트북/자동차 등의 사용자 인증 부분이다. 출입관리 부분에는 공항, 기업 등이 있으며, 의료복지에는 환자 신분확인, 기록 관리, 원격진료 등 이 있다. 공공부분에는 범죄자 식별, 전자주민증, 선거관리 등이 있으며 마지막으로 엔터테인먼트에는 얼굴인식을 통한 인물사진 분류 및 관리, 닮은 사람 찾기 등이 있다.

홍채인식은 필요에 의해 등장

현재 사용되는 생체인식은 바로 손의 지문이다. 여전히 지문으로 신원을 확인하는 일이 많은데, 예를 들어 출/입국 할 때 나 운전면허증을 만드는 등 그 분야는 너무 많아, 이루 말할 수 없을 정도다. 하지만 지문은 손상이 쉽다는 점과 조작의 위험 때문에 문제가 되고 있다. 그래서 등장한 것이 바로 홍채인식이다. 홍채는 눈꺼풀과 망막에 의해 보호되어 손상위험이 적어 정확도가 높고, 신체접촉이 필요 없다는 점에서 전염성 질환의 예방에 효과적이다.

홍채인식의 우수한 변별력

홍채인식 기술은 여러 생체인식 기술 중에서도 오인식율이 가장 낮기 때문에 본인과 타인을 구별할 수 있는 변별력이 가장 우수한 기술이다. 그리고 홍채의 무늬는 일란성 쌍둥이라도 서로 다르며, 특별한 외상이나 심각한 질병에 걸리지 않는다면 일생 동안 유지된다는 장점이 있다. 

이와 함께 홍채는 대략 266개의 측정 가능한 식별 특징을 가지므로 40개 정도의 식별 특징을 가지고 있는 지문에 비해 훨씬 복잡하고 정교하다. 또한 얼굴인식과 마찬가지로 카메라를 이용하여 홍채를 촬영하는 비접촉 방식이므로 지문인식에 비해 거부감이 줄어든다. 그리고 홍채인식 기술은 경제성으로 봐도 장점이 뚜렷하다. 홍채인식 카메라 장비의 지속적인 가격 하락으로 인하여 저렴한 비용으로 홍채 인식 기술을 이용할 수 있다. 향후 카메라 시장 규모의 확대에 따라 가격이 더욱 하락할 전망이다.

홍채와 홍채 이미지

홍채는 동공 주위를 감싸고 있는 donut 모양의 조직이다. 그리고 동공을 통해 망막에 도달하는 빛의 양을 조절하는 기능을 담당하는 카메라의 조리개 역할을 하고 있다(그림1 참조).

▲ 그림1. 홍채의 구성 원리

홍채 이미지는 적외선 파장대의 IR 카메라로 촬영 했을 시 가시광선에 의한 빛의 반사를  없애거나 최소화 된다(그림2 참조).

▲ 그림2. 가시광선 카메라로 촬영한 홍채 ▲ 적외선 카메라로 촬영한 홍채

홍채인식 주요 기술 이슈

홍채 영상은 빛의 반사를 없애거나 줄이기 위하여 가시광선이 아닌 적외선 파장대를 사용하여 IR카메라로 촬영한다. 

IR카메라로 실내에서 홍채를 촬영할 경우 빛이 반사에 의한 영향을 없앨 수 있다. 

하지만 다양한 파장대의 강한 조도의 광선이 쏟아지는 야외에서는 기존 홍채 촬영 장비로 촬영하는 경우, 실내와는 다르게 홍채 내부에 빛의 반사현상이 나타난다. 최근 야외에서도 홍채 인식을 해야 할 필요성이 높아지고 있다. 

따라서 이 문제를 해결할 수 있는 장비를 개발하여 실내에서와 마찬가지로 홍채인식에 적합한 홍채 영상을 얻을 수 있어야 한다(그림 3, 4 참조).

▲ 그림3. 야외에서 기존 장비로 촬영한 홍채

▲ 그림4. 빛의 반사를 없앨 수 있는 장비로 촬영한 홍채

이와 함께 해커에 의해서 서버에 보관된 개인 고유 정보인 template의 탈취는 생체인식 산업의 근간을 무너뜨릴 수 있는 매우 심각한 이슈다. 따라서 template은 반드시 분할하여 암호화 후 서버에 따로 안전하게 보관되어야 한다. 또한 분할된 template들이 하나로 합쳐지는 경우가 없어야 안전하다. 

이를 위하여, 각 서버에 분할해서 보관된 등록 템플릿은 여기에 대응하는 인증 분할 템플릿과 각 서버에서 매칭을 하고, 그 부분 결과 값만 통합 서버로 넘겨준다. 이를 토대로 통합 서버에서는 각 서버로부터 받은 부분 결과값을 통합해 최종 결과값을 생성한다. 이 과정에서 분할된 템플릿은 각 서버 밖으로 유출되지 않는다(그림 5 참조).

▲ 그림5. Template을 분할하여 서버에 안전하게 보관하는 방법

홍채인식의 응용 및 인증 서비스

현재 홍채인식 관련 서비스는 전 세계에서 인도가 가장 활발하게 이루어지고 있다. 인도는 2009년부터 시작해 현재까지 인도국민 대부분의 생체 정보가 등록된 상태며, 인도의 모든 거주민(인구 12억 이상) 들에게 생체인식 정보에 기초한 UID number(12 digits)를 제공하는 것이 목표라고 한다. 

인도 국민은 특성상 야외 노동인력이 많아 지문인식에 어려움을 겪어 현재는 홍채인식을 5~15세의 어린이 경우 적용해 핵심 생체인식 기술로서 인정을 받았다(그림 6 참조).

▲ 그림6. 인도 주지사가 iris scanner로 시연하는 장면

이와 같은 용도로 현재 해외의 위험지역에 파병되는 미군 부대에서 위험인물을 식별하는 용도로도 사용되고 있다. 미국은 향후 입출국 관리 시스템에도 홍채 정보를 추가한다고 한다. 미국 정부의 DHS에서 추진 중인 ‘US Entry&Exit program’에 적용될 예정이며 DHS와 FBI는 생체 정보의 공유를 통해 유기적인 협력 체제를 구축했다. 현재 사용 중인 얼굴 및 지문 정보 외에 홍채 정보를 추가해 앞으로의 홍채인식 기술은 더욱 다양한 분야에서 사용될 것으로 보인다.

또한 크게 활성화되고 있는 핀테크 환경에서 기존 패스워드나 공인인증서 등을 대체할 수 있는 수단으로서 생체인식 기술을 사용하는 방안이 시도 되고 있다. 생체 정보는 일정한 규칙에 의해 복수 개로 분할되고 분할된 생체 정보는 금융기관 및 위탁기관이 분산 관리함으로써 생체 정보는 불법 유출에 따른 위험으로부터 안전이 보장된다. 

이 부분에 국내 대다수의 생체인식 업체가 참여하고 있으며, 금년 말 또는 내년 초에 서비스 개통 예정이다(그림7 참조). 

▲ 그림7. 금융결제원의 바이오정보 분산관리 서비스