생체인식기술

생체인식기술이란 바이오메트릭스(Biometrics)라고도 불리며, 지문·홍채·정맥·얼굴 등 신체의 고유한 특성이나 음성·필체·특정행동·걸음걸이 등 행동적인 특성을 이용하여 개인을 식별하는 기술이다.

개념

생체인식기술은 살아있는 사람의 신원을 생리학적 특징이나 행동적 특징을 기반으로 인증하거나 인식하는 자동화된 방법이다. 사람의 신체적, 행동적 특징을 자동화된 장치로 추출하여 개인을 식별하거나 인증하는데, 바이오인식 기술이나 바이오매트릭스라고도 불린다. 인간의 특성을 디지털화하여 보안용 패스워드로 활용하는 기술이다. 생체인식기술의 기술적 기초가 되는 신체정보는 생리학적 정보와 행동적 정보로 분류되는데, 생리학적 특징을 기반으로 하는 신체정보는 지문·홍채·정맥·망막·손 모양·얼굴·DNA 등이 있고, 행동적인 특성을 기반으로 한 정보에는 음성이나 서명, 걸음걸이 등이 있다. 먼저, 생리학적 특징을 기반으로 한 기술은 행동적인 특성을 기반으로 한 기술보다 상대적으로 안정적이며, 개인에서의 변화가 적은것이 장점이다. 하지만 활용 장치의 부피가 크고 비싸며, 사용자에게 거부감을 줄 수 있다는 단점이 있다. 생체인식기술로 사용하기 위해서는 누구나 가지고 있으며, 각 사람마다 고유하고, 변하지 않아야 한다. 또한, 변화 시킬 수도 없으며, 센서에 의해 획득이 가능하고 정량화가 쉬운 특징을 가져야 한다.

종류

신체적 특징을 이용한 기술로, 각 개인의 얼굴 모양과 얼굴 영상을 이용하는 얼굴인식, 홍채를 이용하는 홍채인식, 정맥을 이용하는 정맥인식, 지문을 이용하는 지문인식, 망막, 손모양 등이 있다. 행동적 특징을 이용한 기술로, 음성인식, 걸음걸이 인식, 서명인식 등이 있다. 2016년 기준, 생체인식의 정확도를 높이기 위해 행동특징인 걸음걸이, 서명, 음성 등을 신체적 특징과 복합활용하고 있다.

신체적 특징 인식 기술

지문인식

• 광학식 지문인식  : 가시광선에 반사된 지문 영상을 획득하는 방식이다.
• 비광학식 지문인식  : 정전용량식 지문인식은 전기용량의 차이를 이용하여 지문영상을 획득하는 방식이고, 초음파식 지문인식은 초음파센서에 초음파검사원리를 사용하여 지문 영상을 획득하는 장치이다.

지문인식기술은 전용센서를 이용하여 지문의 디지털 영상을 획득하여 사용자를 인식하는 기술이다. 위와 같이 광학식 지문인식과 정전 용량식 지문인식, 초음파식 지문인식이 포함되어 있는 비광학식 지문인식 으로 구분된다. 활용분야로는 공항 내 자동출입국 심사, 도어락, 보안게이트, 휴대폰 본인 인증, ATM 거래, 사회보장 등록(연금지급, 건강보험) 등이 있다. 지문인식 기술의 장점은 0.5% 이내의 낮은 에러율과 비교적 높은 인식률 및 1초 이내에 이루어지는 빠른 검증속도라는 장점 외에도, 다른 생체인식기술과 비교하여 사용자는 적은 부담감을 가지며, 소형화의 장점을 갖고 있다. 단점은 지문이 손상되거나 없어진 경우에는 적용이 불가능하며, 그 외에 잘리거나 메마른 피부, 붕대를 감았거나 피부가 굳은 손가락은 지문인식기 사용에 어려움이 있다.

얼굴인식

얼굴인식 기술은 인간이 다른 사람을 인지할 때 가장 많이 사용하는 기술로, 가장 자연스러운 생체인식기술로 볼 수 있다. 얼굴인식은 얼굴 전체보다는 코와 입, 눈썹, 턱 등 얼굴 골격이 변하는 각 부위 50여 곳을 분석하여 인식한다. 얼굴 영역을 추출할 때 얼굴혈관에서 나오는 열을 적외선 카메라로 촬영하는 특징점 기반 방식과 3차원 얼굴 영상을 이용한 영상기반 방식을 사용한다. 얼굴 영역을 추출하면 얼굴의 위치와 여부를 식별한 다음 저장된 데이터베이스와 비교하여 본인의 얼굴인지 여부를 판별한다. 입력자는 알려지지 않은 얼굴이며, 시스템은 이미 저장되어 있는 얼굴 데이터베이스로부터 입력된 사진과 정합된 사진들을 찾아낸다. 시스템은 입력된 얼굴이 저장되어 있는 얼굴 데이터와 매칭하여 입력자의 정체성을 확증하거나 거부한다. 이에 활용분야로 마케팅에서 얼굴 인식을 통한 고객 맞춤형 정보 제공, 거짓말 탐지, 휴대용 단말기를 이용한 범죄 용의자를 찾는 단속 범죄 용의자 탐지, 보안인증, 닮은 사람 찾는 엔터테인먼트, 인물 사진 관리 지원, 졸음운전 방지 등이 있다. 얼굴인식 기술의 장점은 카메라를 이용하는 거부감이 적으며, 사용자가 판독을 위해 자연스럽게 제출한 사진이 남기 때문에 사용자의 사후추적이 가능하다는 점이다. 단점으로는, 조명 및 환경과 영상의 각도에 민감하며, 변장, 세월이 흐르면서 생기는 얼굴 변화, 성형수술, 쌍둥이의 유사한 얼굴 특징 을 구분하는데 단점이 있다.

정맥인식

• 손등  : 한국에서 상품화한 손등 정맥의 패턴을 이용하는 방법이다. 넓은 영역에 걸쳐 분포해 있는 정맥의 분포를 파악하는 방식으로 눈으로 확인할 수 있는 정도로 정맥이 뚜렷하게 보이는 특징이 있다.
• 손바닥  : 일본의 후지쯔(Fujisu)에서 개발하여 상품화하고 있는 기술로, 특징으로는 손등과 같이 넓게 분포되어 있는 정맥을 이용하는 것이며 비접촉식으로 구현되어 있다.
• 손가락  : 손가락의 정맥을 이용한 인식 방법으로, 일본의 하타치 제작소(HITACHI)에서 상품화한 것이다. 손가락 위에 적외선 LED로 빛을 비추고 아래면서에서 전하결합소자(CCD) 카메라를 이용하여 손가락을 지나는 정맥 영상을 얻는 방법이다.

정맥인식의 기술은 위와 같이 분류할 수 있는데, 육안으로는 보이지 않으나 정맥 패턴이 사람마다 다르다는 점에서 착안한 것으로, 적외선을 사용하여 혈관을 투시한 후 잔영을 이용해 신분을 확인하는 방식이다. 적외선 조명과 필터를 사용하여 피부에 대한 혈관의 밝기 대비를 최대화 하여 혈관을 투시한다. 적외선이 근육이나 뼈 조직은 통과하지만, 혈관에서는 적혈구가 적외선을 흡수하여 통과하지 못해 ccd 카메라에 혈관부분이 어둡게 촬영된다는 점을 이용해서 정맥의 분포 정보를 추출한다. 데이터베이스에 저장하여 특이점을 인식할 뿐 아니라 전체적인 혈관 모양을 비교하여 신분을 확인한다. 정맥인식 기술은 은행atM기기, 컴퓨터나 단말기 로그인, 입·퇴실 관리, 근태관리, 결제, 회원관리 외 보안 영역에서 활용된다. 정맥인식 기술의 장점은 지문 또는 손가락이 없는 사람도 이용할 수 있으며, 정맥은 인체 내부에 있어 외상이나 노화로 인해 변형의 가능성이 적고 복제가 거의 불가능하다는 점이다. 단점으로는 손등의 피부 배경으로부터 정맥이 분포한 부분을 추출하기가 쉽지 않아 하드웨어 구성이 복잡하고 소형화가 어려워 시스템의 크기도 크고 구축 비용이 매우 높다는 점이다.

홍채인식

홍채인식 기술은 사람의 눈에서 중앙의 검은 동공과 흰자위 사이에 존재하는 도넛 모양의 홍채를 이용하여 사용자를 인증하는 기술이다. 먼저, 적외선 카메라가 사용자의 눈에서 가장 진한 색감을 가진 동공을 중심으로 색, 명암 등의 변화가 심한 동공과 홍채의 경계를 찾아 홍채를 검출하고, 홍채 외부를 둘러산 공막과의 경계도 마찬가지로 검출하여 홍채 영역을 분리한다. 다음으로, 사용자의 홍채인지를 검증하는 인증부분으로, 동공의 경계부터 공막과의 경계까지를 좌표화한 후 홍채무늬를 0과 1로 표현되는 숫자로 이진화한다. 이 이진화 된 코드열로 기존에 데이터베이스에 등록된 사용자 홍채 코드열과 비교하여 영상촬영 된 홍채의 진위여부를 가린다. 활용분야로 신분확인에서부터 위치확인, 공공시설 출입 통제, 요금정산의 수단으로 활용되고 있다. 홍채인식 기술의 장점은 사람의 홍채는 쌍둥이조차 서로 다른 패턴을 갖고 있기 때문에 통계학적으로 DNA분석보다 정확하다고 알려져 있다. 홍채는 복제가 거의 불가능하고, 외상 또는 아주 드문 질병을 제외하고는 일생동안 변하지 않으며, 콘텍트 렌즈나 안경을 착용하더라도 인식이 가능하다. 또한 266개의 고유 패턴이 존재하여 40개 정도의 식별 특징을 갖는 지문보다 훨씬 복잡하고 정교하여 안정성과 인식률이 높다. 단점으로는, 인식방법에 따라 거부감이 생길 수 있으며, 시스템을 구축하는 비용이 고가라는 점이다.

행동적 특징 인식 기술

음성인식

• 화자독립 인식 기술  : 불특정 다수 화자의 음성을 인식하기 위한 것으로, 화자종속인식과 같은 방식으로 사용자가 시스템의 동작 전에 음성을 등록시켜야 하는 번거로움이 없다.
• 화자종속 인식  : 특정화자의 음성을 인식하기 위한 시스템이다. 일반적으로 시스템의 사용 전에 사용자의 음성을 저장, 등록시키고 실제 인식을 수행할 때는 입력 음성의 패턴과 저장된 음성의 패턴을 비교하는 패턴매칭(Pattern matching) 기법이 사용된다. 휴대폰에 탑재되어 사용되는 음성인식다이얼링(voice dialing)기법이 사용된다.

음성인식 기술은 음성으로부터 추출한 독특한 특성을 이용하는 기술로 음성 경로, 비강과 구강의 모양 등에 의한 음성학적 특성을 이용한다. 인식의 대상으로 삼는 화자에 따라 위와 같이 화자독립 인식 기술과 화자종속 인식 기술로 분류된다. 음성인식의 장점은 인간에게 친숙한 정보 전달 방법이기 때문에 별도의 학습이나 훈련 없이도 기기를 손쉽게 사용할 수 있으며, 손과 발이 자유롭지 못한 상황에서도 정보를 입력할 수 있다. 단점으로는 사용자에 따른 인식률의 차이, 주변 잡음, 인식대상 어휘 제한 등에서 한계를 보인다.

걸음걸이

걸음걸이 인식은 걸음걸이 특성을 분석해서 인식해야하기 때문에 연구가 상당히 진척되어 있으나, 우리나라는 아직 초보단계에 머물러 있다. 활용 분야로 지능형 영상감시 시스템과 출입통제시스템 등에서 활용이 예상되고있다. 장점으로는 비접촉 방식으로 상체를 활용하지 않고 외적으로 사용되는 사생활이 보호되며, 포착이 어려울 수 있으므로 사용자들이 모르게 인증이 진행될 수 있다. 다른 바이오인식기술에 비해 장거리에서도 등록 및 인증이 가능하며, 한꺼번에 인증해야 할 경우 시간이 많이 단축될 수 있다. 단점으로는 사용자의 옷, 바닥의 표면, 신발, 부상, 가방이나 우산 등 외부 영향을 많이 받으며 소형화하기가 어렵다는 점이다.

서명인식

• 오프라인 방식(정적)  : 오프라인 방식은 작성된 서명을 스캐너, 카메라 등을 이용하여 광학적으로 인식한 후 모양을 분석하여 인식, 대조한다.
• 온라인 방식(동적)  : 온라인 방식은 전자패드에 직접서명하면서 움직임의 속도와 압력 등을 동적으로 파악한다.

서명인식 기술은 위와 같이 분류할 수 있으며, 필체 역학을 이용하여 압력이나 속도를 분석해 인증하는 방법으로 자연스럽고 전형적이다. 서명에 의한 식별은 일반적으로 인식보다 본인 여부 검증에서 많이 쓰이며, 사용자와의 친숙도가 높아 보편화되어 있고, 앞으로의 활용 가능성도 높다. 현재 활용 분야로 온라인 거래, 전자서명, 금융 시스템 등이 있으며 사용이 쉽고, 언어라 자유롭다는 장점이 있다. 또한, 빠른 인증속도와 적은 저장 공간이 사용되는 장점도 있다. 단점은 변조가 쉽고, 인증 시 측정범위와 식변 기준을 잡기 어려우며, 수전증 등과 같은 지병이 있을 경우에는 사용하기 어렵다는 점이 있다.

적용

사물인터넷 기반의 핀테크, 헬스케어, 위치기반서비스 등의 서비스가 확대되면서 해킹이나 개인정보 유출의 위험에 대응하기 위한 안전한 보안기술로 부상하고 있으며, 금융, 컴퓨터 정보시스템 보안, 통신기기 및 서비스 관리, 출입관리, 의료복지 및 공공 분야 등 광범위한 분야에 적용이 예상되고 있다.

• 금융  : 키오스크, ATM, 모바일 뱅킹, 증권거래, 전자상거래, 지불 및 결제수단 등
• 보안  : 시스템 및 데이터 접근·인증제어의 정보보안, 컴퓨터용 생체로그인, 휴대폰/노트북/자동차 등 기기 사용자 인증 등
• 출입관리  : 공항에서 출입국 심사·불법 입국자 등, 기업에서 출입통제 및 근태관리 등
• 의료복지  : 환자 신분확인, 기록 관리, 원격진료, 무인전자처방전 등
• 공공  : 지문대조 및 성분분석 등 범죄자 식별, 전자주민증, 선거관리에서 본인확인 등
• 검역  : 안면인식을 통한 신종플루 감염자 식별 등
• 엔터테인먼트  : 얼굴인식을 통한 인물 사진 분류 및 관리, 닮은 사람 찾기 등

금융

• 케이뱅크의 모바일 슈랑스 보험 : 은행에 가지 않고 모바일로 보험을 드는 것을 모바일 슈랑스라고 한다. 비대면 보험 가입을 위해 생체인식기술을 활용한 본인 인증 방식을 활용하는데, 케이뱅크는 홍채, 지문, 얼굴 인식 등 생체 인증만으로 모바일 슈랑스 보험에 가입할 수 있다. 케이뱅크와 제휴한 12개의 보험사 중 6개의 보험사 상품에 가입할 때 공인인증서나 비밀번호(OTP)없이 지문이나 얼굴 인식 등으로 강비할 수 있도록 하였다.

• 비씨카드의 결제 플랫폼 페이북 : 컴퓨터로 쇼핑몰에서 결제할 때 스마트폰과 연계해서 생체 정보 인식만으로 결제할 수 있는 서비스이다. 자체 결제 플랫폼인 페이북(paybooc)에 생체인증 기술을 도입하여, 페이북에 신용카드나 체크카드 등의 결제 정보와 지문, 목소리, 얼굴 등의 생체 정보를 미리 등록하여 사용하는 것이다. 컴퓨터 쇼핑몰에서 결제 단계에 바이오 인증을 선택하고 스마트폰의 페이북 앱을 실행하여 생체 정보를 인식하면 결제가 완료되는 시스템이다. 오프라인 매장에서 페이북의 바코드로 결제할 때도 결제 전 보안 단계에서 지문 인식이나 목소리 인식, 얼굴 인식으로 본인 인증을 거쳐 결제를 진행할 수 있다. 비씨카드 페이북을 이용한 생체 인증 이용건수가 2018년 6월 기준 2천만 건이 넘었다.

• 국민은행, 기업은행 등 시중 은행의 금융 키오스크 : 금융 키오스크는 ATM보다 더 많은 은행 업무를 처리할 수 있는 기기이다. 기존 ATM 기능에 체크카드 신규 발급 또는 재발급, 비밀번호 변경, 인터넷뱅킹의 보안 매체 발급 등의 업무 서비스를 제공한다. 국민은행의 금융 키오스크인 스마트텔러머신(Smart Teller Machine, STM)은 정맥 인식으로 본인 인증을 할 수 있다. 상담원과 화상 통화로 STM에서 정맥 정보를 등록한 뒤, 다음 이용부터는 비밀번호 없이 손바닥을 올려놓는 것만으로 본인 인증이 가능하다. 기업은행은 디지털 뱅킹존을 설치하여 편의성을 위해 음성인식 기능을 도입했다. 원하는 은행 업무를 말하면, 키오스크가 음성을 인식하고 해당 메뉴의 화면으로넘긴다. 통장 재발급이나 보안카드 발급 등의 업무도 키오스크에 음성을 인식하여 처리할 수 있다. 정맥 정보를 등록해 두면, 은행 카드가 없어도 송금이나 출금이 가능하다. 우리은행도 '위비 스마트'라는 키오스크를 운영하여, 은행권 최초로 홍채, 지문, 정맥 등 다양한 방식의 인증 기능을 도입하였다.

보안

• 애플(Apple) 맥북 터치아이디 : 맥북 프로(MacBook Pro) 및 맥북 에어(MacBook Air)에는 터치바(Touch Bar)가 장착되어 있다. 터치아이디를 사용하여 터치바에서 지문 하나로 빠르게 잠금해제가 가능하며, 터치아이디를 사용하여 아이튠즈(iTunes), 앱스토어(App Store) 및 애플 북스토어(Apple Books Store)에서 원하는 항목을 구입할 수 있어서 애플 아이디(Apple ID)와 애플페이를 사용하여 상품을 구입할 수 있다. 또한, 맥북 프로와 맥북 에어의 덮개가 열린 상태에서 기기가 꺼져있는 경우에 터치아이디를 눌러서 기기를 켤 수 있다.

• 애플 아이폰 : 아이폰에서 페이스아이디(Face ID)를 설정하여 아이폰의 잠금을 해제할 수 있으며, 구입 및 결제 승인이 가능하다, 또한 페이스아이디를 이용하여 타사 앱에 로그인도 가능하다.

• 삼성 갤럭시 스마트폰 : 삼성의 갤럭시 노트 20, 갤럭시s20, 갤럭시s10 등 다양한 스마트폰이 지문인식 기술을 이용하여 잠금 보안관리가 되어 있다.

출입관리

• 델타항공 탑승수속 : 델타항공은 안면 인식 탑승 수속 테스트를 디트로이트 메트로 공항 내 최초이며, 맥나마라 터미널의 14개 국제선 탑승구에서 시행하였다. 이 테스트는 미관세국경보호청, 웨인 카운티 공항 공단과의 협업을 통해 진행되었으며, 디트로이트 공항에서 국제선 직항편을 이용하는 승객이 탑승 시 안면인식 서비스를 이용하는 것이었다. 미국 내에 최초의 생체인식 터미널 중 하나였으며, 국제선 승객을 대상으로 미니애폴리스-세인트폴 국제공항에서 생체인식 시스템을 이용한 수화물 위탁 서비스를 시험했다. 또한, 로날드 리건 워싱턴 국제공항에서도 안면 인식 탑승 수속을 시험 중이며, 생체 인식 서비스는 델타 스카이 클럽 라운지에서 옵션으로 제공하고 있다. 애틀랜타 국제공항 터미널F의 국제선 승객은 온라인 체크인 중 여권 정보를 입력한 후, 로비에 있는 키오스크 스크린에서 '보기(LOOK)'을 클릭하거나 카운터·보안검색대·탑승구에 비치된 카메라에 다가가면 된다. 화면에 초록색 불이 들어오면 확인이 끝나게 되는 것이다.

• 인천공항 자동출입국 심사 : 인천공항은 2017년부터 만 19세 이상 국민이면 사전 등록 없이도 지문과 얼굴 인식을 통한 자동출입국 심사를 이용할 수 있게 하였다. 출국장에서 녹색 화살표로 바뀌면 입장한 후, 여권 사진면을 펼쳐서 판독기에 인식해서 문이 열리면 스캐너에 지문인식하여 정면의 카메라를 응시하면 된다. 자동으로 판별되어 입국심사가 가능해져 불법 입국자를 확인할 수 있게 된다.

의료복지

• 비트케어 플러스 원격의료 시스템 : 비트케어 플러스는 현지 의료인이 컴퓨터, 화상통신 등 정보통신 기술을 활용하여, 원거리의 원격지 의료인에게 의료지식이나 기술을 지원하는 의료인-의료인간의 원격협진서비스로 현지 의료인이 원격지 환자에 대해서 원격지 의료인이 측정한 의료영상 및 전자청진기·의료용 확대경·심전계·혈액분석기 등 생체 측정정보를 정보통신기술을 통하여 전달받아 진료를 지원하는 시스템이다. 이는 생체신호를 측정하고, 의료진 예약 및 화상상담이 가능하며, 의료진 간 협진 서비스가 가능하다. 국립경찰병원, 안동의료원이 속한 국공립 기관과, 국방기관, 실버타운 등 많은 곳에 구축되어 있다.

공공

• 브라질 지문인식을 통한 전자투표 : 1996년부터 브라질은 선거 부정 시비를 막고 선거관리의 효율성과 전체 인구의 약 13%에 달하는 문맹자들을 배려하기 위해 전자투표를 실시하고 있다. 브라질은 유권자의 지문 등록이 의무화되면서 선거 시스템에 보안성과 실용성이 강화되었다. 유권자들은 투표 전 반드시 지문인식을 통해 본인확인 절차를 거쳐야한다. 2020년 실시된 브라질 지방선거의 경우, 전체 도시의 약 80%에 해당하는 4,577개 도시의 유권자들이 지문인식기를 통해 본인의 신원을 확인해야하고, 브라질 유권자 1억 700만명이 지문 등록을 마쳤다.지문을 등록하지 않는 유권자는 투표 자격을 박탈당할 수 있다. 브라질은 이렇게 전자투표에서 지문인식을 사용하기 위해 생체인식 시스템 사용 의무화가 지속될것으로 여겨진다.

• 싸이패스 : 미성년자들의 위조신분증을 이용한 술, 담배 구매 및 술집, 피씨방(PC방) 출입으로 인해 피해를 보는 업소가 늘어나서 신분증에 대한 확실한 검사내역을 증명하기 위해 나온 시스템이다. 영업정지 등의 행정처분을 피할 수 있는 현행법으로 인해 신분증 감별기인 싸이패스를 실제 많은 업소들이 사용 중이다. 모든 종류의 주류 판매업소, 편의점·슈퍼마켓 등 술·담배를 판매하는 업소, 야간에 출입이 금해지는 피씨방·노래방 등에서 사용 중이다.

검역

• 얼굴인식 열화상카메라 : 코로나19의 확산으로 건물 출입시 발열여부를 확인하는 절차가 필수인 와중 열화상카메라에 얼굴인식 기능을 덧붙여 측정의 정확도를 높이는 기술이 늘어났다. 국내에서는 광주과학기술원(GIST)는 얼굴인식에서 개인 식별 기능까지 탑재한 발열 확인 시스템을 자체 개발하였다. 미국 스타트업 팝아이디는 기존 시스템에 열화상 카메라를 결합한 제품을 제작하였는데, 얼굴을 인식한 뒤에 체온을 측정하는 얼굴 부위인 눈 안쪽을 찾아 온도를 측정하는 알고리즘을 탑재했다. 체온 측정 오차는 0.3도 수준으로 정확하며 팝아이디는 이 제품을 미국에서 노인이 사는 가정과 공장, 사무실 건물, 식당 등에 600대를 판매한 만큼 이 제품은 여러 곳으로 확대되었다. 또한, 미국의 스타트업 코그니즈는 동시에 여러명의 얼굴을 인식하여 동시에 발열 상황을 확인하는 시스템을 개발하여 약 5미터에 떨어진 곳에 있는 사람들까지 측정이 가능하며 딥러닝을 이용해 사람을 찾아 얼굴을 인식한다. 마스크를써도 식별이 가능한게 특징으로 추운 날 외부에서 들어온 경우 피부가 일시적으로 차가워져도 이를 스스로 수정하는 기능도 갖춰있다.

엔터테인먼트

• 얼굴나이, 닮은꼴연예인 앱 : 앱 '니온 얼굴인식 Lite - 얼굴나이, 닮은꼴연예인'은 니온의 얼굴인식 기술을 활용하여 사용자와 가장 닮은 연예인을 찾아주고, 얼굴나이는 몇살인지 재미로 알려주는 앱이다. 아이폰, 아이패드, 아이팟터치에서 가능하다. 안드로이드용은 구글플레이스토어에서 다운이 가능하다.

생체인증 표준기술

모바일 결제 시장의 급성장에 따라 구글, 페이팔, 마스터카드, 비자카드 등 다수의 다국적 기업이 바이오인식 협의체인 FIDO(Fast IDentity Online)연합과, Natural Security 연합을 통해 지급 결제 서비스에 사용되는 바이오 인식 기술의 표준 규격을 발표하였다. FIDO 연합은 온라인 환경에서 바이오 인식기술을 활용한 인증방식에 대한 기술표준을 정하기 위해 2012년 7월에 설립되었으며, 2015년 2월 160여 개 이상의 기업이 가입한 글로벌 생체보안 인증 컨소시엄, 생체인증 관련 사실 상의 국제표준 단체로활동하고 있다. 페이팔, 알리바바 등이 주축이 된 FIDO 연합이 글로버 생체인증 규격과 표준화를 주도하며, 페이팔, 알리바바, ARM, 구글, 레노버, 마이크로소프트, 뱅크 오브 아메리카(Bank of America), Master Card 등 글로벌 금융·통신·인터넷·인증·컴퓨터, 보안 관련 기업들이 참여한다. 국내 기업으로는 삼성전자㈜, 엘지전자㈜. ㈜SK텔레콤, 삼성SDS㈜, 크루셜텍, 한국정보인증 등의 기업과 한국전자통신연구원(ETRI)가 참여한다. FIDO는 2014년 12월에 FIDO 1.0 인증표준 공식을 발표하였다. 유니버셜 인증 프레임워크(Universal Authentication Framework, UAF)와 유니버셜 이중인증(Universal Second Factor,U2F)로 구성되는데, 유니버셜 인증 프레임워크는 비(非)비밀번호 인증 표준으로 비밀번호 없이 지문 등의 생체인식이나 핀(PIN)으로 인증하는 방법이다. 유니버셜 이중인증은 유니버셜 인증 프레임워크 방식으로 1차 인증한 뒤 별도로 인증이 가능한 USB 단말기로 2차 인증을 받는 형태이다. 국내에서는 한국인터넷진흥원을 주축으로 바이오인식 기술을 개발하고 표준화를 추진하는데, 정보통신기술(ICT) 융합 서비스 사업자·통신사업자·바이오인식업체 등 산업계 전문가 및 대학병원과 생체신호 인증기술 표준연구회를 구성하였으며, 스마트 융합 보안서비스를 위한 텔레바이오 인식 기술 표준 개발을 추진중이다. 국내외 생체 신호 개인 식별기술을 분석하고, 웨어러블 스마트 기기 등 모바일 생체신호센터 인터페이스를 국내 표준화하며, 뇌파와 심전도 등 생체신호 개인 식별 및 보호 기술을 국내외 표준화하는 등 추진 중에 있다. 2018년까지 스마트 융합보안 서비스에서 기기인증 및 사용자 인증을 위한 텔레 바이오 인식기술을 민간에 이전할 계획이며, 한국바이오인식협회, 서울대병원, 세브란스병원, 서울아산병원, 슈프리마에이치큐, 솔미테크, 아이리텍, 금융보안원 등 38개 기관 및 기업이 참여한다.

생체인식 시장 동향

글로벌 시장조사기관인 트랙티카(Tractica)에 따르면 전세계 생체인식시장은 2015년 20억달러에서 25.3%의 연평균성장률을 보여 2024년 149억 달러에 이를 것으로 전망하고 있다. 향후 10년간 금융, 헬스케어, 정부 부문이 생체인식 시장의 주요 산업으로 자리매김하고 지문, 홍채, 음성 인식이 생체인식 방식 중 가장 큰 매출을 올릴 것으로 예측된다. 또한, 출입관리용으로 가장 활발하게 사용되고 있으며,보안을 필요로 하는 모든 산업에서 이를 조명하고 있다. 기술적인 발전과 생체인식기술 탑재기기 보급을 확대하고, 사물인터넷 기반 서비스 확산으로 생체인식 시장 활성화가 예상된다. 센서의 소형화 및 정확도의 향상, 스마트폰 및 웨어러블 디바이스의 보급 확대, 핀테크 및 헬스케어 등 사물인터넷 기반 서비스 확산이 시장 성장의 주요 요인이다. 모바일 생체인식기술은 2020년 48억 대의 스마트 모바일 디바이스에 적용될 전망이며, 54억 건의 생체인식 앱이 다운로드 될 전망이다. 또한 8,070억 건의 트랜잭션이 결제, 비결제 부문에서 발생할 것으로 예상된다. 2014년 국내 생체인식 제품 매출액 규모는 1,867억 원 규모로 추산되었으며, 2013년 1,724억 원 대비 8.3%가 증가하였다. 2013년부터 5년간의 추세를 보았을 때 연평균 9.2%씩 증가하여 2018년에는 4,147억원 규모에 이를 것으로 전망된다. 홍채인식 시스템 매출이 연평균 94.7%씩 증가하면서 가장 큰 폭의 증가율을 보일 것으로 예상되며, 매출액 규모가 가장 큰 지문인식 시스템 매출은 연평균 10.8%씩 증가할 것으로 예상된다.

생체인식기술의 산업 구조

생체인식 산업은 통신 시스템 업체들이 전방산업인 무인발급기, 현금인출기, 모바일 인증, AFIS 및 전자여권 솔루션에 서비스를 제공하기 위해 후방산업인 바이오인식, 센서, 스마트카드, 임베디드, 홈네트워크, 텔레메틱스 등 유무선정보통신망 산업 등의 업체와 연결되어 산업의 공급사슬(Supply Chain)을 형성중이다.

생체인식기술의 연관산업구조

• 후방산업  : 바이오인식 센서, 스마트카드, 임베디드, 홈네트워크, 텔레메틱스 등 유무선 정보통신망 산업
• 생체 인식  : 지문인식, 홍채인식, 정맥인식, 얼굴인식, 음성인식
• 전방산업  : 무인발급기, 현금인출기, 모바일 인증 자동응답시스템(ARS) 및 전자여권 솔루션

생체인식기술 공급망 분석

• 바이오 인식 부품  : 바이오인식장치에 활용되는 각종 부품소재를 가지며, 바이오정보 입력을 위한 인터페이스로서 크게 광학식, 반도체식 등의 지문입력센서와 얼굴·홍채 등의 입력장비인 카메라로 나뉘어 사용자로부터 해당 바이오인식 정보를 입력받는 하드웨어 장비 기술이다. 해외 기업으로는 퉁지 스마트 인식 기술 (Tongji Smartech Recognition Technology)가 있고, 국내기업으로는 휴노테크놀로지가 있다.

• 바이오 인식 서비스  : 바이오 데이터 취득 모듈과 바이오인식 엔진을 다루며, 지문·홍채·얼굴·정맥·음성·걸음걸이·서명 바이오정보를 이용한 인식 기술이다. 해외기업으로는 아이리스스캔(iriScan), 닛폰 전기(NEC), 오므론(OMRON), 인간 인식 시스템(Human Recognition System), 하타치(Hitachi), 후지쯔(Hujitsu), 싸이버사인이 있으며, 국내 기업으로는 니트젠, 슈프리마, 테스텍, 자이릭스, 아이리텍, 퍼스텍, 테크스피어, 시큐어로직이 있다.

• 응용기기  : 유비쿼터스, 기기/장치보안, 금융, 의료/복지, 출입국 관리, 법조/경찰, 공공, 정보보안 등을 다루며, 도난방지 및 운전자를 인식하는 지능형 자동차·바이오 인식 스마트폰 개인인증을 위한 ATM/키오스크·모바일뱅킹, 범죄자 지문관리, 범죄수사 및 검거, 여권, 전자주민증, 의료보험카드, 온라인 선거관리 등이 있다. 해외기업으로는 사프란모르포(SAFRAN Morpho), 한왕커지(Hanvon), ZK소프트웨어(ZK Software)가 있으며, 국내기업으로는 슈프리마, 삼성에스디에스(삼성SDS), 엘지씨엔에스(LG-CNS)가 있다.

현황

해외기업

2014년을 기준으로 세계 시장을 선도하는 기업은 모르포(Morpho), 닛폰 전기(NEC), 젬알토(Gemalto), 쓰리엠코젠트(3M Cogent) 등이며, 이들 4개 사의 시장 점유율은 45.5%에 달하고 있으며, 세계시장을 선도하는 상위 5개 기업의 점유율은 모르포(29.5%), 닛폰전기(6.5%), 젬알토(5.5%), 쓰리엠코젠트(4%)순이다. 모르포는 사프란 그룹의 하이테크 기업으로, 2011년 7월에는 연매출액이 4.5억 달러의 생체인식시스템 전문기업인 미국의 L-1 아이덴티티솔루션(Identity Solution) 을 인수하였고, 세계 생체인식시스템 시장의 대표적인 기업이 되었다. 신원식별, E-다큐먼트, 탐지부문 사업을 진행하고 있으며, 최근 DNA를 이용한 신원식별 솔루션을 개발하였다. 또한, 생체정보 관리 소프트웨어인 모르포Civis(MorphoCivis)와 손가락 정맥과 지문을 동시에 식별하는 복합기능을 탑재한 모르포스마트(MorphoSmart), 생체정보를 저장한 바이오메트릭 비자(Biometric VISA) 등의 생체인식 제품을 판매하고 있다.

• 애플 (Apple) : 2015년 9월에 출시한 아이폰6S와 6S플러스는 새로운 방식의 터치 지문인식 기술 포스터치(Force Touch)을 적용하였다. 2012년 지문인식 솔루션 업체 어센텍을 인수하여 2013년 9월 복잡한 인증 절차 없이 손가락 하나로 본인확인이 가능한 지문인식센서(Touch ID)를 탑재한 아이폰5S를 출시하였다. 이어서 아이폰6에서는 지문인식센서인 터치아이디와 NFC를 활용한 모바일 결제시스템인 애플페이를 공개하였다. 애플페이는 애플의 새로운 간편결제 서비스로 단말기의 홈버튼을 손가락으로 누른채 결제단말기에 가져가면 미리 등록해둔 카드로 결제가 되는 서비스이다.

• 구글 (Google) : 2015년에 출시한 차기 운영체제(OS)인 안드로이드 마시멜로 버전(안드로이드M6.0)과 안드로이드 페이에 지문인식을 기본으로 지원하며, 구글 플레이에서 앱 다운로드나 결제 시에 핀(PIN) 번호나, 비밀번호를 입력하는 대신 지문을 이용하여 결제를 승인하였다. 안드로이드 기기의 잠금해제 기능은 숫자와 패턴을 푸는 두 가지 방식으로 제공되었었지만, 마시멜로 버전을 시작으로 차기 넥서스폰 등 향후 선보일 기기의 화면 잠금과 지불인증을 위해 생체인식기술을 활용할 것으로 확대하였다.

• 마이크로소프트  : 음성인식 코타나, 지문·안면인식으로 로그인하는 윈도헬로(Windows Hello) 등 생체정보를 활용한 서비스를 발표하고 윈도10에 적용하였다. 음성인식 기술 코타나는 음성을 받아들일 뿐만 아니라 이를 해석하여 검색하고 개인의 성향에 맞는 정보까지 제공이 가능하다. 마이크로소프트는 윈도10에서 얼굴인식·홍채인식·지문인식 등 생체인식 기능을 이용한 로그인 솔루션 윈도 헬로를 탑재할 계획에 있으며, 윈도헬로는 디바이스에 포함된 적외선 센서와 레이저 스캐너를 통해 안면 굴곡까지 인식하기 때문에 높은 보안성이 강점이다.

• 뷰소닉 : 미국 영상 디스플레이 업체로, 홍채인식 기술을 적용한 스마트폰 중국시장을 타겟으로 내놓을 예정이며, 전면에 내장된 홍채 스캐너를 통해 인식한다. 잠금 해제뿐만 아니라 특정 파일 접근도 홍채를 통해 설정이 가능하다.

• L1 : L1은 미국의 방위산업체로, 지문인식업체인 아이덴틱스와 홍채인식업체인 이리디안, 얼굴인식업체인 프랑스의 비사를 인수합병(M&A)하였으며, 최근 L1이 프랑스 사프란에 흡수되는 등 기술과 자본을 통합하여 전략적으로 시장지배력을 키우고 있다.

• 압틱스 테크놀로지 : 2013년에 홍채·얼굴·지문·음성 등의 생체 정보를 활용한 스마트폰 인증 솔루션인 압틱스 스트래터스(AOptix Stratus)를 개발하였다.

• ㈜에이치알에스(HRS) : 에이치알에스는 영국의 대표적인 홍채인식 전문업체로 얼굴·정맥·지문·행동 인식 등 다양한 분야의 생체 정보를 포괄하며 출입자를 관리하는 서비스를 제공하고 있다.

• 닛폰 전기 (NEC) : 1982년부터 지문인식 시스템을 실용화한 기업으로, 2011년에 지문과 손가락 정맥 인식을 동시에 할 수 있는 비접촉 손가락 스캐너인 HS100-10을 개발하였다. 이 기기는 중요 정보를 취급하는 컴퓨터의 사용자를 인증하는 기기로, 2012년에 판매를 시작하였다.

• 어드밴스 미디어 : 주파수 성분과 시간 변화 분석을 통해 음성을 판별하는 기술로, 사용자의 음성 파형을 자랄 수치화하여 그 특징을 확인하고, 그것이 어느 음소에 가까운지 계산하여 결과를 도출하는 원리를 이용한 기술이다. 일본어에서 많이 쓰이는 문장의 어순이나 특정 문장 사이에 자주 쓰이는 단어를 데이터베이스화하여 정확도를 높이고 있으며, 특정인의 악세트나 말하는 속도, 주변의 노이즈와 같은 환경도 상정하고, 표준화된 데이터로 만드는 기능도 탑재하였다.

• 알리바바  : 중국 최대 전자상거래 업체 알리바바는 마윈 회장이 직접 나서서 얼굴 자체를 비밀번호처럼 활용하는 결제 시스템 '스마일 투 페이' 를 선보였다. 지문인식보다 한 걸음 더 나아간 기술로, 알리바바는 자사 간편결제 서비스 '알리페이'에 결합할 계획이다.

• 비보 : 비보는 중국 제조업체로, 2015년에 망막인식 기능이 추가된 비보 X5 프로를 출시하였다.

• 증흥통신(ZTE) : 아이베리파이(EyeVerify)사의 아이프린트ID라는 홍채인식 스캐너가 적용되어 홍채인식 보안기능을 갖춘 그랜드S3모델을 출시하였다.

국내기업

세계시장을 선도하는 국내 생체인식시스템 전문기업은 슈프리마, 유니온커뮤니티, 니트젠앤컴퍼니 등 40여개 기업이 활동 중이다. 이들 3개 기업의 매출합계는 700억원 수준이며, 중국·인도·일본 등 해외 시장 진출 비중이 305이상으로 수출비중이 매우 높다. 슈프리마는 지문과 얼굴인식을 통한 근태관리 시스템인 바이오스테이션 T2, 두 개의 지문과 얼굴을 인식하는 D-station 등을 판매하고 있다.

• ㈜삼성전자  : 갤럭시S6에 지문인식 기능을 탑재했으며 이를 기반으로 모바일 결제서비스 '삼성페이'를 선보였다. 갤럭시에 지문인식 기능을 탑재했으며, 홍채인식 기능을 탑재한 태블릿 제품을 출시예정이다. 또한, 웨어러블 기기에서 개인의 생체신호를 인식하는 기능에 대한 특허를 출원중이다.

• ㈜SK텔레콤  : 뉘앙스 커뮤니케이션즈의 보컬 패스워드라는 화자인증 기술을 이용한 목소리 인증 서비스를 제공한다. 사용자의 목소리를 "SK텔레콤 내 아이디 내 비밀번호입니다"라는 문장으로 미리 녹음해 두면 사용자의 목소리 특성을 분석하여 신원 확인이 가능하며, 다른 개인정보를 말하지 않아도되는 서비스로, 본 서비스를 통해 기존에 사용자가 고객센터 상담 시 여러가지 개인정보를 말해야하는 번거로움을 해결한다.

• 삼성에스디에스㈜  : 시스템통합(SI) 업체 삼성에스디에스는 2015년 4월 온라인이나 모바일결제 때 공인인증서 대신 지문으로 본인 확인을 할 수 있는 간편 결제 서비스를 선보였으며, 온라인 생체인증 국제표준단체 FIDO협회로부터 지문 기반 생체인식 인증기술을 세계에서 두 번째로 인증받았다. FIDO 표준규격의 적합성을 검증하는 인증을 획득함에 다라 앞으로 온라인 생체인증 분야에서 사실상 표준기술이 될 것으로 기대되고 있다.

• 크루셜텍  : 지문인식 모듈 업체인 크루셜텍은 한 번의 터치로 지문을 읽어내는 에어리어 방식과 지문을 긁어내려 인식하는 스와이프 방식의 두 기술을 모두 보유중이다. 중국시장을 중심으로 공급을 확대하고 있으며, 2014년 화웨이, 오포 등의 프리미엄급 스마트폰에 적용된다. 크루셜텍은 결제서비스 전문업체 다날과 합작하여 생체인식 종합 솔루션 기업 바이오페이를 설립하고지문인식뿐만 아니라 홍채인식과 정맥인식 등 다양한 생체정보 기반 인증 솔루션을 준비하고 있다.

• 파트론 : 파트론은 2013년에 대만 스마트폰에 탑재되는 지문인식 센서 모듈을 개발하고 양산에 들어가기 시작했으며, 다양한 지문인식 방식을 위해 스와이프 방식 이외에도 지문을 스크롤하지 않아 되는 에어리스 방식을 통한 지문인식 모듈도 개발 완료하였다.

• 트레이스 : 터치스크린패널(TSP, Touchscreen panel) 전문업체로 지문인식 솔루션 개발에 적극적이다. 모바일 결제시 지문 인식만으로 결제가 가능한 스마트 결제인증 기술인 티섹(T-SEC)을 개발하였으며, 홈버튼과 같은 별도의 모듈 없이 디스플레이 자체로 지문을 인식하는 기술이다. 2014년 산업통상부의 지문인식기술 개발 지원사업에 주관사로 선정되어 산학연공동연구방식으로 프로젝트를 진행해왔다.

• 아이리스아이디  : 홍채 인식 분야에서 세계적인 기술력을 보유하고 있는 국내 업체로 시장을 선도하고 있으며, 대표적인 제품 iCAM7000 시리즈는 1초 이내에 홍채정보 인식이 가능하다.

• 파워로직스  : 파워로직스는 스마트폰 홍채인식 카메라 모듈을 개발하여 모바일 최적화 등 양산에 준비 중이다.

• 해성옵틱스  : 해성옵틱스는 카메라 모듈 업체로, 홍채인식에 사용하는 카메라 모듈을 개발하여 스마트폰은 물론 스마트카에도 공급할 계획이다.

시사점

생체인식기술은 인간의 독자적인 특성을 보안의기초로 하고 있기에 기존 시스템의 단점을 줄일 수 있지만 사람을 대상으로 하여, 정보를 수집한다는 점에서 법률적·윤리적 문제를 가져온다. 또한, 기술 측면에서의 부정확성 문제도 해결해야한다. 전 세계적으로 생체인식 관련 시장 규모는 지속적으로 성장 중에 있으며, 특히 모바일, 컴퓨터 등의 스마트 디바이스에 생체인식기술을 적용한 본인 인증, 정보 보안, 온라인 결제 시장이 급성장 할 것으로 전망되기때문에 모바일 관련 생체인식기술의 사업화를 위한 연구 개발에 선택과 집중을 할 필요가 있다. 정부 주도하에 재정 및 인력 지원이 필요한 동시에 생체인식 정보 유출에 따른 개인 프라이버시 침해를 미연에 방지하기 위한 법규 마련도 시급하다. 금융권측면으로 보면, 사용자의 편의성과 더불어 보안성도 중요하다. 생체 정보는 각 개인의 고유한 정보이므로 본인 인증이 확실하고, 비밀번호 노출과 같은 걱정을 하지않아도 되기 때문에 많이 활용되고 있다. 하지만 비밀번호의 경우 변경이 가능하지만, 생체 정보는 바꿀 수 없기 때문에 문제점을 야기할 수 있다. 중국에서도 잠든 사람의 얼굴로 인식 기능을 사용하여 계좌에서 돈을 빼간 사건이 있으며, 3D 프린팅으로 타인의 지문을 똑같이 만들어 지문 인식 보안을 뚫을 수 있다는 문제점도 제기되었다. 그러나 생체 인증 방식은 많이 쓰일수록 보안 기술도 발전할 것이므로 전망은 크다. 뇌파나 심전도, 말투, 걸음걸이, DNA까지 인식하는 생체 인증 방식도 연구되고 있으며, 삼성전자㈜, 삼성에스디에스㈜, 비씨카드, SK텔레콤, 유비코, 라인 등 관련 기업에서 분야를 확장하고 지속적으로 연구하고 있다. 금융권에서는 생체 정보가 기존의 방식보다 상대적으로 보안 기능면에서 우월하기때문에 앞으로도 적극적으로 활용할 것으로 보인다. 악용 사례가 일어나지 않도록 보안 기술을 더욱 강화하고 인공지능이 사람의 생체 인식 정보를 분석해서 감정을 읽고, 필요한 것을 제시하는 등 서비스도 제공될 전망이다.

참고자료

• 연구성과실용화진흥원, 〈생체인식 기술 및 시장동향〉, 《생명공학연구센터》, 2016-02-23
• 한국과학기술정보연구원(KiSTi), 〈생체인식인증〉, 《생명공학정책연구센터》, 2016-12-23
• 효성 FMS 편집팀, 〈금융 트렌드 - 금융권에서는 생체 인식 기술을 어떻게 활용할까?〉, 《효성에프엠에스》, 2019-04-17
• Staff Writer, 〈델타항공, 애틀랜타에서 미국 최초 생체인식 기술 도입 터미널 공개: 다음은 디트로이트〉, 《델타뉴스허브》, 2019-12-09
• 엄호식 기자, 〈[2]〉, 《보안뉴스》, 2020-03-13
• 윤신영 기자, 〈코로나19 발열 확인에 얼굴인식 AI가 결합한 이유〉, 《동아사이언스》, 2020-06-30
• 맥북 애플 공식 홈페이지 - https://support.apple.com/ko-kr/HT207054
• 아이폰 애플 공식 홈페이지 - https://support.apple.com/ko-kr/guide/iphone/iph6d162927a/ios
• 앱스토어 공식 홈페이지 - https://apps.apple.com/kr/app/%EB%8B%88%EC%98%A8-%EC%96%BC%EA%B5%B4%EC%9D%B8%EC%8B%9D-lite-%EC%96%BC%EA%B5%B4%EB%82%98%EC%9D%B4-%EB%8B%AE%EC%9D%80%EA%BC%B4%EC%97%B0%EC%98%88%EC%9D%B8/id12016063811
• 삼성 공식 홈페이지 - https://www.samsung.com/sec/smartphones/
• 구글 플레이스토어 공식 홈페이지 - https://play.google.com/store/apps/details?id=biz.nion.facematchtest&hl=ko
• 비트컴퓨터 공식 홈페이지- https://www.bit.kr/01_business/business_02_1.aspx
• 싸이패스 공식 홈페이지 - http://www.xn--9t4b1fp1ko8o.kr/2018/bbs/board.php?bo_table=sub&sca=4
• ㈜베프스 공식 홈페이지 - http://befs.co.kr/technology/biometrics_tech/biometric-technology/
• 생체인식 기술 아이티파인드 공식 홈페이지 - https://www.itfind.or.kr/WZIN/jugidong/1268/126807.htm

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