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큐알코드
큐알코드(QR code) 또는 QR코드란 "Quick Response Code"의 약자로서, 일정한 정보를 담고 있는 2차원 바코드이다. 1994년 일본 토요타(Toyota) 자동차의 자회사인 덴소웨이브 회사가 개발했다. 덴소웨이브는 큐알코드에 대한 특허권을 포기하고 전 세계에 무료로 개방했다. 1차원 바코드가 20여 글자의 짧은 정보만 담을 수 있는 반면, 2차원 바코드인 큐알코드는 영문자 4,296자 또는 한자 1,817자에 해당하는 정보를 담을 수 있다. 큐알코드에 인터넷 홈페이지 주소(URL)를 담아두고, 스마트폰으로 촬영하면 해당 웹페이지에 바로 접속할 수 있다.
목차
개요
큐알코드는 작은 정사각형의 점을 가로세로 같은 수 만큼 병렬시킨 매트릭스형 2차원 코드로, 한 변에 21개가 나열된 (버전1)에서, 177개가 나열된 (버전40)까지, 40가지의 사양이 있다. 버전이 한 단계 높아질수록 한 변의 셀의 수는 4개씩 늘어난다. 점의 숫자가 많을수록 많은 정보를 기록할 수 있으나, 필요한 면적이 넓어지게 된다. 코드의 3개의 모서리에는 (回)자 형의 심볼(파인더 패턴, finder pattern)이 배치되어 있어서, 360도 어느 방향에서도 인식하여 정확한 정보를 얻을 수 있다. 기록 가능한 정보량은, 버전 40의 경우 최대 23,648비트이다. 독자의 문자 코드를 사용하므로, 일반 가나(일본 문자)나 한자의 경우 1,817문자, 알파벳과 숫자의 경우 4,296문자, 숫자만 사용할 경우 7,089문자까지 기록 할 수 있다. 데이터에는 보안성을 갖도록 하여, 일부가 손실되더라도 인식할 수 없게 되더라도 데이터를 복원할 수 있다. 오차 정정율은 4단계로 설정 할 수 있으며, 가장 낮은 것이 약 7%, 가장 높은 것이 약 30%까지의 손실되었을 경우 대응 가능하며 오차 정정율은 높을수록 보다 많은 보완용 데이터가 필요하므로, 기록 할 수 있는 데이터양은 그만큼 줄어든다. 큐알코드는 일본에서 가장 많이 보급된 2차원 코드로 간판, 광고, 재고 관리, 정보저장 등에 쓰인다. 최근에는 휴대전화에 큐알코드 인식 기능이 탑재되어, 인터넷 URL 등 버튼을 여러 번 눌러야만 입력할 수 있는 데이터를 간단히 입력하는 수단으로 보급되고 있다.[1]
역사
1960년대에 접어들어 고도성장기를 맞이하자, 식료품이나 의료품 등 폭넓은 상품을 취급하는 슈퍼마켓이 거리에 들어서게 되었다. 당시 슈퍼에서 사용하던 계산대는 수동으로 상품 가격을 입력해야 했다. 이 때문에 계산대 담당자 대부분은 손목 저림이나 건초염으로 고생을 겪었다. "직원들의 부담을 덜어줄 수 없을까?" 이런 고민을 해결해 준 것이 바코드였다. 바코드를 광센서로 인식 시키기만 하면, 자동으로 가격이 계산대에 표시되고 동시에 입력된 상품 정보가 컴퓨터로 전송되는 POS시스템이 개발된 것이다. 이렇게 바코드가 보급되자 새로운 문제가 제기됐다. 바코드의 용량이 영숫자로 최대 20자 정도밖에 되지 않는다는 점이다. "코드 자체에 좀 더 많은 정보를 담고 싶다", "한자나 일본어도 표현하고 싶다" 이와 같은 요구가 당시 바코드 인식기를 개발했던 덴소웨이브에 전해졌다. 이러한 목소리를 배경으로, "어떻게든 이용자의 요구를 실현하고 싶다"는 마음에서 개발팀은 새로운 2차원 코드 개발을 시작했다.
1994년 덴소웨이브는 큐알코드를 발표했다. 큐알코드라는 이름은 "Quick Response"에서 유래했으며, 고속 인식에 중점은 둔 개발 당시의 콘셉트가 담겨 있다. 발표 단계에서 개발자 하라 마사히로는 실제로 이 코드가 바코드를 대신할 2차원 코드로 받아들여질지 확신을 갖지 못했다고 한다. 그래도 "좋은 물건이니 조금이라도 많은 사람에게 알리고 사용하게 하고 싶다"는 마음에서 기업이나 단체를 돌며 큐알코드를 소개했다. 그러한 활동의 결과, 자동차 부품업계의 전자 간판에 큐알코드가 채용되어, 생산부터 출하, 전표 작성까지의 관리 효율화에 공헌하게 되었다. 그에 더해, 생간 이력 관리의 관점에서도 제조 과정을 보다 명확히 하려는 사회의 움직임도 있어, 식품업계, 약품업계, 콘택트렌즈 업계 등의 상품 관리 등에도 사용되었다. 특히 BSE문제 등 식품 안전이 위협받는 사건이 있고 나서는, 식품이 식탁에 오르기까지의 생산 및 유통 과정을 일목요연하게 볼 수 있길 원했다. 이러한 많은 정보를 게재하기 위해 큐알코드가 필수 불가결한 존재가 되었다. 큐알코드의 보급에는 다른 한 가지 중요한 요소도 기여하고 있다. 사양을 공개하고 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 코드로 만든 것이다. 덴소웨이브는 큐알코드의 특허를 보유하고 있지만, 규격화된 큐알코드에 대한 권리 행사를 하지 않겠다고 선언했다. 이것은 개발 애초부터 정했던 것으로, "보다 많은 사람이 큐알코드를 사용했으면 좋겠다"는 개발자의 마음이 담겨 있다. 비용도 들지 않아 안심하고 사용할 수 있는 큐알코드는 "공공의 코드"로서 세계 곳곳에서 이용되는 코드로 성장한 것이다.
2002년에는 큐알코드가 널리 일반인에게까지 보급되게 됐다. 그 계기는 큐알코드 인식 기능을 탑재한 휴대전화가 발매되었기 때문이다. 사람들의 이목을 끄는 신기한 모양과 인식만으로 손쉽게 휴대전화용 사이트에 접속하거나 쿠폰 취득을 할 수 있는 편리함 때문에, 큐알코드는 급속도로 사람들 속으로 침투해 갔다. 그리고 지금은 명함이나 전자 티켓, 공항의 발권 시스템 등에 이르기까지 곳곳에 큐알코드가 사용되며, 비즈니스와 사람들의 생활에서 빼놓을 수 없는 존재가 되었다.[2]
특징
큐알코드의 구조
큐알코드는 흑백 격자무늬 패턴을 이루는 셀, 위치 검출 패턴(위치 찾기 심벌), 타이밍 패턴, 포맷 정보, 얼라인먼트패턴, 여백(마진) 등으로 구성된다. 큐알코드를 이용한 디자인을 할 경우에는 피하는 것이 좋은 부분들이다. 큐알코드의 판독원리는 다음과 같다. 1) 카메라에서 큐알코드 영상 입력한다. 2) 카메라 영상을 흑백 (bitmap)으로 변환하고, 3) 흑백영상에서 큐알코드를 찾는다. 4) 찾은 큐알코드의 판독하고, 5) 판독 데이터를 스마트폰 화면에 출력한다.
큐알코드의 원리
큐알코드가 데이터를 저장하는 방식은 바코드와 같다. 데이터 영역의 '바둑판 무늬'가 검은색이냐 흰색이냐에 따라서 컴퓨터 2진법 수로 표현되는 '0'과 '1'을 구분하는 것이다. 바코드의 경우 검은 막대선은 약한 빛으로 반사되고, 흰 막대선은 강한 빛으로 되돌아간다. 해당 신호가 아날로그-디지털 변환기를 통과하면서 빛의 강약에 따라 '0'과 '1'로 구분된 전기신호로 바뀌어 컴퓨터가 읽어낼 수 있다. 바코드는 정보를 수직선을 통해서만 표시할 수 있다면, 큐알코드는 가로와 세로 모두 정보를 담을 수 있어, 거리와 넓이까지 데이터를 저장하는 수단으로 활용하게 된다. 큐알코드는 크기에 따라서 버전 1부터 버전 40까지 구분된다. 버전 1은 큐알코드의 가로와 세로를 각각 21개의 사각형으로 나누고, 버전 40은 가로와 세로를 각각 177개의 사각형으로 나눈다. 큐알코드는 각각의 작은 정사각형 안에 정보를 담기 때문에 당연히 사각형이 많을수록 더 많은 데이터를 저장하는 게 가능하다. 버전 40에는 숫자 최대 7,089자, 문자 최대 4,296자까지 저장된다. 큐알코드의 모습은 계속 변화 중이다. 큐알코드를 만든 덴소웨이브는 특허권 행사를 포기했다. 가능한 많은 사람이 쉽게 사용할 때 큐알코드의 가치가 빛을 발한다고 개발자가 판단했기 때문이다. 2014년엔 위치 찾기 패턴만 적용된 초소형 '마이크로 큐알코드'가 개발됐다. 데이터를 적게 저장하는 대신 아주 작은 공간에도 부착할 수 있다. 반대로 2008년엔 최대 4만 자리의 숫자를 저장, 엄청난 데이터를 담을 수 있는 장방형 '아이큐알코드'(iQR코드)가 만들어졌다. 개인정보나 사내 정보 등 보안이 필요한 정보를 활용하기 위해 데이터 인식 제한 기능을 갖춘 '에스큐알씨'(SQRC)나 큐알코드 안을 캔버스처럼 자유롭게 사용할 수 있어 진위 판정이 가능한 '프레임큐알' 등도 있다. 최근엔 흑백 일색이었던 기존 모습에서 탈피, 일러스트 및 로고 등을 삽입해 독창적인 큐알코드를 만들 수 있는 '코로큐'(LogoQ) 등 진화된 큐알코드가 속속 등장하고 있다. 큐알코드가 널리 쓰이면서 새로운 문제도 등장하고 있다. 큐알코드는 바코드에 비해 많은 정보를 담을 수 있어 큐알코드에 악성코드나 유해 웹사이트 주소를 담아 유포하는 사례가 많아지고 있다. 국내에선 최근 스마트폰으로 은행 거래를 하는 이용자들을 노려, 큐알코드를 이용하는 신종사기가 기승을 부리기도 했다. 악성코드에 감염된 스마트폰으로 은행 애플리케이션을 실행하면 가짜 사이트로 접속을 유도해, 거기서 큐알코드를 이용한 추가 인증을 요구해 개인정보를 탈취하는 수법이다. [3]
큐알코드의 종류
큐알코드 모델1/모델2
- 모델1은 가장 처음 만들어진 큐알코드다. 최대 버전은 14(73 X 73셀)로 1,167자리의 숫자까지 취급이 가능하다. 모델2는 모델1을 개량하여 만든 것으로, 큐알코드 모델2는 코드가 일그러진 경우에도 문제없이 인식이 가능하도록 모델1을 개량한 코드이다. 코드를 곡면에 인쇄하거나, 인식 시의 각도로 인해 코드가 일그러진 상태에서도, 코드 내부에 배치된 얼라이먼트 패턴에 의해 뛰어난 성능으로 인식할 수 있다. 최대 버전은 40(177 X 177셀)으로, 7089자리의 숫자까지 취급할 수 있다.
마이크로 큐알코드
- 마이크로 큐알코드(Micro QR code)의 가장 큰 특징은 '위치 찾기 심볼'이 1개인 것이다. 큐알코드의 경우 3개의 코너에 '위치 찾기 심볼'을 배치하여 일정한 크기가 필요하다. 또한, 큐알코드는 최소 4셀의 마진이 코드 주위에 필요했지만, 마이크로 큐알코드의 경우 2셀의 마진이 확보되면 된다. 이러한 구조로 마이크로 큐알코드는 큐알코드보다 더 작은 공간에 인쇄할 수 있다. 마이크로 큐알코드는 저장할 수 있는 데이터양이 많지 않다. (숫자로 최대 35자) 하지만, 큐알코드에 비해 효율적으로 데이터를 보관할 수 있어 데이터양이 증가하여도 그다지 코드가 커지지 않는다. 마이크로 큐알코드는 버전 M1 ~ M4까지 4개의 버전이 있다. 최대 버전인 M4도 큐알코드 버전1보다 저장할 수 있는 데이터양은 적다. 마이크로 큐알코드는 큐알코드와 마찬가지로 사양을 공개하고, 마이크로 큐알코드에 대해 덴소웨이브가 보유하고 있는 특허(JP2938338)의 권리를 행사하지 않겠다고 선언한 공개 코드이다.
아이큐알코드
- 아이큐알코드(iQR QR code)는 정방형/장방형 생성이 가능하며, 표리반전/흑백 반전/도트 패턴(직접 부품 마크)으로 인쇄가 가능하다. 이론상의 최대 버전은 61(422 X 422셀)로 약 4만 자리의 숫자까지 취급할 수 있다. 아이큐알코드는 코드 위치나 크기를 간단히 인식할 수 있는 매트릭스 방식의 2차원 코드이다. 종래의 큐알코드나 마이크로 큐알코드보다 더 작은 코드로부터 더 많은 데이터를 저장할 수 있는 대형 코드에 이르기까지, 광범위에 걸쳐 코드를 생성할 수 있다. 또한 장방형이나 표리 반전/흑백 반전/도트 패턴(직접 부품 마크)으로 인쇄가 가능하기 때문에, 넓은 분야에서 활용할 수 있는 코드이다. 아이큐알코드의 특장점은 아래와 같다.
- 정보 고밀도화 : 아이큐알코드는 종래의 큐알코드보다 더 많은 정보량을 저장할 수 있다. 종래의 큐알코드와 같은 크기라면 80% 늘어난 정보량을 저장할 수 있으며, 같은 정보량이라면 크기를 30% 작게 만들 수 있다. (종래의 큐알코드 대비)
- 크기의 소형화 : 아이큐알코드는 종래의 큐알코드보다 더 작은 코드를 생성할 수 있다. 최소 셀의 구성은 종래의 큐알코드가 가로세로 11셀 X 11셀이었던 것에 비해, 아이큐알코드는 가로세로 9셀 X 0셀이며, 코드 면적은 종래의 큐알코드에 비해 약 60%까지 작게 만들 수 있다.
- 장방형화 : 아이큐알코드는 정방형이 아닌 장방형으로도 생성이 가능하다. 이로 인해, 바코드가 인쇄되어 있던 자리에 아이큐알코드를 바꿔 넣거나, 정방향 코드로는 인식이 어려운 원통형 제품에 인쇄할 수 있다.
- 대용량화 : 아이큐알코드는 종래의 큐알코드의 최대 저장 수를 넘는 코드를 생성할 수 있다. 큐알코드의 최대 버전(셀 수 가로177 X 세로177)으로 저장할 수 있는 문자는 7,000이지만, 아이큐알코드의 최대 버전(셀 수 가로422 X 세로422)은 약 40,000문자를 저장할 수 있다. (저장 데이터는 숫자)
- 고복원율 : 아이큐알코드는 종래의 큐알코드보다 코드 복원 기능을 높게 설정했다. 코드의 파손/오염 등으로 인한 데이터의 오류 복원 레벨은, 종래의 큐알코드가 전체의 30%까지였던 것에 비해 아이큐알코드는 50%까지 확대되었다.[4]
에스큐알씨
- 에스큐알씨(SQRC)는 데이터 인식 제한 기능을 가진 코드이다. 개인정보나 사내정보 관리 등에 활용할 수 있다. 겉모양은 보통 큐알코드와 같다. 에스큐알씨는 코딩된 데이터 자금 기능이 있어서 특정 스캐너로 읽어야한다. 또한 데이터는 공개 및 개인 섹션으로 구성된다. 단일 코드는 제어 수준이 다른 두 가지 유형의 정보를 전달할 수 있는 공공 및 개인 정보가 혼합된 특징을 보인다. 그리고 에스큐알씨는 일반 큐알코드와 모양과 특성을 유지하며 오류 수정을 포함하여 큐알코드의 모든 기능이 있다.[5]
프레임큐알
- 프레임큐알(Frame QR)은 코드 안에 자유롭게 사용할 수 있는 캔버스 영역을 가진 큐알코드이다. 캔버스 부분에 문자나 화상을 넣을 수 있어, 판매 촉진용 툴 이나 진위 판정 코드 등, 여러 가지 용도로 이용할 수 있다.[6]
장점
- 대용량 정보의 취급
- 종전 바코드는 많아야 20자리 정도의 정보량이었지만, 큐알코드는 바코드의 수십 배~수백 배의 정보량을 취급할 수 있다. 큐알코드는 숫자, 영자, 한자, 한글, 기호, 바이너리, 제어코드 등 모든 데이터를 처리할 수 있다. 정보량은 7,089문자(숫자)까지 1개의 코드로 표현할 수 있다.
- 작은 공간에 인쇄
- 큐알코드는 가로/세로 양방향으로 정보를 표현함으로 바코드와 동일한 정보량을 1/10 정도의 크기로 표시 할 수 있다.(더 작은 공간에 표현이 가능한 마이크로 큐알코드를 지원한다)
- 오염, 손상에 강함
- 큐알코드는 '오류 복원 기능'을 통하여 코드의 일부가 더러워지거나 손상에도 데이터를 복원할 수 있다. 데이터를 복원 코드워드(codewords) 단위 최대 약 30%가 복원 가능하다. 특히 이 기능은 디자인적인 부분에서 상당히 중요하게 여겨지는데 그 이유는 큐알코드의 복원력을 이용하여 바코드의 일정 부분을 디자인용도로 훼손시키더라도 바코드로서의 기능을 할 수 있기 때문에 종전의 단순한 바코드에서 벗어나 고객의 흥미를 끌 수 있는 바코드를 만들 수 있다.
- 어느 방향에서도 인식 가능
- 큐알코드는 360도 어느 방향에서든지 고속인식이 가능하다. 그 비밀은 큐알코드 안에 3개의 '위치찾기 심볼'로, 배경모양의 영향을 받지 않고 안정적인 고속인식이 가능하다.
- 연속기능 지원
- 큐알코드는 코드화하고자 하는 데이터를 분할하여 표현할 수 있다. 역으로 표현하면, 여러 큐알코드로 나뉘어 저장된 정보를 1개의 데이터로 연결하는 것이 가능하다. 최대 16분할 가능하여 이 기능을 사용하면 좁고 긴 영역에 인쇄도 가능하다. 일반적인 스마트폰의 애플리케이션에도 멀티스캐닝(Multi Scanning) 혹은 배치프로세스(Batch Process)가 있어서 연속으로 읽을 수 있게 되어있다.[1]
큐알코드의 활용
큐알코드의 특징을 통해 유통, 물류, 제조, 보안, 아이디, 의료 환경 등 각종 분야에서 활용되고 있다. 특히 국내에서 큐알코드는 기업과 지방자치단체 마케팅에 적극 활용되고 있다. 서울시에서는 문화 예술이 있는 서울광장에 큐알코드를 통해 공연 정보와 영상 콘텐츠, 공연 사진, 공연장 위치 등의 정보를 안내하고 있으며, 부산광역시도 부산 국제영화제, 부산 불꽃축제, 부산자갈치축제 등을 관람하기 위해 부산을 찾는 일본인 관광객들을 위한 부산의 관광, 숙박, 쇼핑, 축제정보를 손쉽게 찾아볼 수 있도록 큐알코드 서비스를 도입했다. 기업에서는 제품 포장에 큐알코드를 적용하여 제품 정보를 확인할 수 있도록 했으며, 유통업체들은 큐알코드를 통해 제품 및 행사 정보를 제공하고, 이마트는 큐알코드로 이마트몰에서 홈페이지로 구매까지 가능하도록 구축하여 운영하고 있다.
큐알코드 마케팅은 스마트폰 확산과 무관하지 않은데, 스마트폰에 장착된 카메라를 통해 입력된 큐알코드를 인식하는 응용 프로그램을 사용하여 정보를 읽은 후 자동으로 정보를 제공하는 홈페이지로 연결해준다. 이 때문에 소비자로서는 인터넷 사이트 주소를 번거롭게 입력하지 않아도 서비스가 제공되는 사이트에 자동으로 연결해준다는 점에서 재미와 정보라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 지방자치단체나 기업이 아닌 개인도 큐알코드를 활용할 수 있다. 명함에 큐알코드를 넣어두면 상대방이 연락처를 쉽게 전자기기로 저장할 수 있으며, 명함에 담을 수 없는 수많은 정보를 넣을 수도 있고 개인 홈페이지나 회사 홈페이지로 연결할 수도 있다. 또한, 초대장이나 청첩장에 큐알코드를 넣어 사진, 동영상을 보여줄 수도 있으며 위치연동 API를 이용하여 지도 서비스도 첨부할 수 있다.[7]
각주
- ↑ 1.0 1.1 디자인그룹 - http://flairkorea.com/board_data/cms/1382688042_79793_1.pdf
- ↑ 큐알코드의 역사 - https://www.qrcode.com/ko/history/
- ↑ 김현우 기자, 〈(그렇구나! 생생과학)스물 네살'QR코드'의 원리 아시나요〉, 《한국일보》, 2018-08-18
- ↑ 큐알코드닷컴 - https://www.qrcode.com/ko/codes/
- ↑ 덴소웨이브 에스큐알씨 - https://www.denso-wave.com/en/system/qr/fundamental/qrcode/sqrc/index.html
- ↑ 덴소웨이브 프레임큐알 - https://www.denso-wave.com/en/system/qr/fundamental/qrcode/frameqr/index.html
- ↑ 돌스&규스, 〈QR코드의 정의와 활용, 미래〉, 《티스토리》, 2014-02-17
참고자료
- 큐알코드닷컴 - https://www.qrcode.com/ko/codes
- 디자인그룹 - http://flairkorea.com/board_data/cms/1382688042_79793_1.pdf
- 덴소웨이브 에스큐알씨 - https://www.denso-wave.com/en/system/qr/fundamental/qrcode/sqrc/index.html
- 덴소웨이브 프레임큐알 - https://www.denso-wave.com/en/system/qr/fundamental/qrcode/frameqr/index.html
- 큐알코드의 역사 - https://www.qrcode.com/ko/history/
- 돌스&규스, 〈QR코드의 정의와 활용, 미래〉, 《티스토리》, 2014-02-17
- 김현우 기자, 〈(그렇구나! 생생과학)스물 네살'QR코드'의 원리 아시나요〉, 《한국일보》, 2018-08-18
같이 보기
