생체를 인식하는 방식과 부위는 여러가지가 있다. 기본적으로 생체 인식은 몇가지 전제되어야 하는 것들이 있다. 첫번째, 시간이 지나도 생체 정보가 변하지 않아야 하고, 두번째로 생체 인식 방식이 접근성이 좋은, 즉, 편리한 부위여야 한다. 마지막으로 인식 결과가 그 자리에서 바로 확인이 가능해야한다.
가장 오래되고 생체 인식 대표 방식인 지문(fingerprint)의 경우 이 세가지를 완벽하게 만족시킨다. 생각해보자. 발가락에도 지문(toeprint)이 있지만 누가 신발과 양말을 벗고 발가락 지문으로 인증을 받으려 하겠는가?
아무리 변하지 않는 생체 부위라도 사용이 편리하지 않은 방식의 정보의 경우 생체 정보로 활용되기 힘들다. 인식 속도도 중요하다. 위조가 불가능하고 가장 확실한 결과가 나오는 DNA 분석의 경우 분석 결과가 나오는데 며칠의 시간이 걸린다. 출입을 하기 위해 며칠을 기다릴 수는 없는 노릇이다.
부가적으로는 인식 방식으로 인해 신체에 고통이나 손상을 주어서는 안되고, 인식 장비가 저렴하고 작을수록 유리하다. 영화 Automatic(1995년 작) 에서는 터미네이터처럼 인간 모습을 한 휴머노이드 “오토메틱”이 인체 투시기능이 있는 눈을 통하여 인간의 치아 구조로 생체 인식을 하는 장면이 나온다.
치아 구조(Dental ID) 역시 잘 변하지 않기 때문에 지금도 사용되고 있는 생체 인식 방식 중 하나이다. 그러나 영화와 같이 얼굴을 쳐다보는 것만으로 치아 구조를 인식을 하는 것은 현재 기술로는 불가능하다.
현재 치아 구조로 신원 확인을 하는 때는 대형 사고가 나서 사망자의 신체가 많이 손상되었을 경우이다. 사망자의 치아 구조와 치과 진료 기록을 대조하여 사망자의 신원을 확인할 수 있다.
시간이 지나도 잘 변하지 않고, 가장 빠르고 쉽게 인증할 수 있고, 노출되어 있는 부위는 얼굴, 눈, 손 등이다.
비접촉방식의 지문 인식
생체 인식 방식은 접촉 방식과 비접촉 방식으로 나뉜다. 얼굴 인식과 홍채 인식은 비접촉 방식이다. 정맥의 경우 손바닥, 손등, 손가락 등을 인식하는데, 손가락 정맥의 경우 접촉 방식을 사용하고, 손바닥 손등의 경우 해당 부위가 직접 접촉되지는 않으나 특정 거리에서 인식해야 하기 때문에 손가락과 손목 등을 거치대에 접촉해야 하는 경우가 많다. 이러한 접촉 방식의 경우 몇가지 문제가 있다.
지문을 예로 들면, 접촉 방식의 경우 평면으로 된 인식센서 플래튼(Platen)에 손가락을 눌러서 인식을 시킨다. 이런 인식방식은 필연적으로 왜곡이 동반된다. 왜곡된 지문은 인식율이 떨어지기 마련이다. 인식센서에 지문이 접촉하는 부위도 매번 다르며, 누르는 강도에 따라, 상하좌우로 밀리는 정도에 따라 왜곡의 정도가 다르다. 그래서 접촉방식의 지문은 인식이 잘 되지 않아서 두세번 떼었다 붙였다를 반복해야 하는 경우가 발생하는 것이다.
압력에 의한 왜곡이 아니더라도 일반적인 생활 상황에서 인식이 안되는 경우가 있다. 접촉식 방식은 광학식 방식으로 접촉면에 강한 빛을 쏘은 후 반사된 지문을 고굴절 렌즈를 통과하면서 CCD(Charge-Coupled Device 빛을 전기로 변환시켜 판독하는 장치)에 정보를 전달하는 방식이다.
접촉식의 경우 지문에 적당한 습기가 있어야 인식이 잘되는데, 겨울에는 손이 건조해지고, 여름에는 습해진다. 계절에 따른 건조지문이나 물지문의 경우 인식이 힘들다. 특히 다한증이 있는 경우나 손이 물에 젖은 경우에는 인식이 안되는 경우가 많다. 이러한 문제는 접촉 방식의 지문 인식인 경우에는 해결하기 매우 힘들다.
이는 지문을 인식하는 방법이 지문의 융선과 골을 인식하는것이데, 지문이 젖을 경우 접촉 방식으로는 융선과 골을 구분하기 힘들기 때문이다.
또 하나의 문제는 교차 감염의 가능성이 있다. 은행이나 주민센터에서 지문을 이용하여 본인 확인을 하고 있다. 이때 필연적으로 지문인식기에 손가락을 접촉해야 한다. 문제는 자신이 접촉하기 이전에 누가 그 인식기에 지문을 접촉했는지 모르고, 어떠한 병균이 묻어있는지 확인할 수가 없다.
이러한 부분에 민감한 고객들을 고려하여 손세정제나 물티슈 등을 비치하는 경우도 있다. 일부 외국인의 경우 특히 접촉 방식에 민감하기 때문에 접촉 방식 자체를 거부하는 경우도 있다.
비접촉 지문 인식방식은 경우 이러한 문제를 모두 해결할 수 있다. 당연하게도 비접촉이기 때문에 왜곡과 감염 등에 해당되지 않는다. 접촉 방식의 경우 손가락 하나의 지문을 대상으로 하는것과 달리, 비접촉 방식은 두개 이상의 손가락 지문 데이타를 입력하고, 인식할 때에는 여러 개의 지문을 동시에 등록된 지문들과 대조하는 방식이기 때문에 훨씬 빠르고 인식 성공률이 높다. 한두개 손가락에 부상을 당하거나 반창고를 붙여도 다른 지문 데이타를 통해서 아무런 문제없이 인식할 수 있는 것이다.
또한, 카메라를 통하여 지문의 융선과 골을 감지하는 방식으로 인식하기 때문에 젖어 있는 손도 인식하는데 문제가 되지 않는다. 다만, 이러한 비접촉 기술은 고성능 카메라와 지문 분석 SW의 노하우가 전재되어야 한다. 최근에는 접촉 방식도 초음파센서를 이용하여 물에 젖은 지문도 문제 없이 인식이 가능하다고 하지만, 초음파 방식도 감염의 문제는 해결하지 못한다.
HW 장비도 고가였으나, 최근 핸드폰 카메라의 성능과 화소수가 증가하면서 핸드폰을 이용하여 별도의 추가적인 장비 없이 지문을 찍어서 지문을 인식하는 방식도 나오고 있다.
접촉방식의 경우 위에 열거한 여러가지 단점이 있기 때문에, 미래에는 비접촉 방식이 정착을 할것이다. 그리고, 단독 인식 방식으로는 무지문증 등 특정인의 경우 아예 인식이 불가능한 경우가 있으므로 다중 인증 방식으로 진화하고 있다.
한상준 joon@ctstechno.com 무인 보안 솔루션 회사인 씨티에스테크놀러지 대표이사. 생체 보안과 IoT를 접목시키는 사업을 하고 있다. 한글과컴퓨터, 이미지 클릭 등 IT 분야에서 20년 넘게 일하고 있다. 80년 말에 컴퓨터 통신을 시작한 1세대 통신인. 대학생 때부터 새로운 HW와 SW를 사용하고 분석하여 잡지사 신문사 등에 기고하며 얼리아답터 활동을 하고 있다. IT 분야 뿐 아니라 아마추어 마라토너, 요리 등 다양한 취미 생활과 관심 분야의 자료를 모으고, 분석하고 정리하여 글로 남기고있다.