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시장조사 및 분석자료 |
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| 생체인식 기술 |
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2006-11-03 10:10:25 |
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547 |
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[출처] IT FIND 주간기술동향, 2006-10-17
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1. 개요
Biometrics, 즉 생체인식 기술은 살아 있는 사람의 신원을 생리학적 특징 또는 행동적 특징을 기반으로 인증하거나 인식하는 자동화된 방법을 말한다. 즉, 인간의 특성을 디지털화하여 그것을 보안용 패스워드로 활용하는 것이다. 따라서, 생체인식 기술의 기술적 기초가 되는 신체정보는 생리학적 정보와 행동적 정보로 분류된다. 생리학적 특징을 기반으로 하는 신체정보는 지문, 홍채, 망막, 손 모양, 정맥의 모양, DNA 등이 있으며, 행동적 특징을 기반으로 하는 정보에는 음성이나 서명, Key stroke, 걸음걸이 등이 있다.
생리학적 특징에 기반을 둔 기술은 행동적 특징에 기반을 둔 기술보다 상대적으로 안정적이며, 개인 내에서의 변화가 적은 것이 장점이나 활용 장치의 부피가 크고 비싸며, 사용자에게 거부감을 줄 수 있다는 것이 단점이다. 반대로 행동적 특징에 기반을 둔 기술은 활용장치가 단순하고 저렴하며, 사용자에게 자연스러운 느낌을 줄 수 있다는 장점이 있으나 심리 상태에 따라 변화하고 신체적 특징에 영향을 받으며 개인 내의 변화가 크다는 것이 단점이다.
더불어 생체인식 기술은 인간의 독자적인 특징을 보안의 기초로 하고 있기 때문에 기존 시스템의 단점을 일소할 수 있으나, 대상이 사람이라 사람의 정보를 수집한다는 점에서 법률적, 윤리적 문제를 안고 있다. 더욱이 아직은 기술이 발전단계에 있기 때문에 기술면에서의 부정확성 문제도 해결해야 할 시급한 과제이다.
2. 생체인식 기술의 종류
현재 다양한 생체인식 기술이 적용되거나 연구되고 있으며, 그중 하나가 홍채나 망막을 이용한 인식 기술이다. 홍채나 망막의 무늬는 일란성 쌍둥이라도 서로 다른 것으로 알려져 있으며, 특별한 외상이나 심각한 질병에 걸리지 않는 한 평생 변하지 않는다. 망막인식은 안구 배면에 있는 모세혈관의 구성이 지문과 같이 평생 변하지 않는다는 특성을 이용한 기술이다. 망막인식의 장점은 지문보다 더 많은 속성을 가지고 있다는 점이다. 그러나 사용자가 자신의 눈을 망막 스캐너에 아주 근접하게 갖다 놓아야 하므로 사용자들의 호응을 얻지 못하고 있다. 홍채인식은 사람의 눈에서 중앙의 검은 동공과 공막(흰자위) 사이에 존재하는 도넛모양의 홍채무늬 패턴을 이용하여 사용자를 인증하는 기술이다. 홍채인식 시스템의 장점은 약 1미터 떨어진 곳에서도 카메라로 포착이 가능하다는 것이다. 이때 개인마다 홍채의 모양이 다르기 때문에 저장된 코드 정보의 3분의 1만 대조해도 신원확인이 가능하다. 이런 점에서 홍채인식은 지문을 포함한 모든 생체인식 시스템 중에서 보안성이 가장 뛰어나다. 하지만, 홍채인식 시스템의 경우 기기가 소형화되기 힘들어 상용화, 보편화가 힘들고 다른 인식 시스템보다 고가라는 단점이 있다.
손모양 인식은 생체인식 기술 중 가장 먼저 자동화된 기법으로 개인마다 손가락의 길이가 다르다는 점에서 착안, 손가락 형태를 분석하여 이를 디지털화한 시스템으로 영상인식 기술의 발전으로 단순한 길이를 측정하는 것에서 벗어나 다양한 특징을 추출하여 사람을 인식하는데 사용되고 있다. 손모양 인식은 간편하고 처리량이 적어 실시간 처리가 가능하나 정확도면에서 문제점을 안고 있다. 손모양 인식은 지문을 남기지 않고 장문만을 남길 때 그 문양으로 범인을 잡아내는데 사용되고 있으며, 다른 분야에 대한 응용은 연구단계에 머무르고 있다.
정맥인식 기술은 손등이나 손목의 정맥 패턴도 지문처럼 사람마다 다르다는 점에 착안한 보안 기술이다. 간단한 상처나 일반적인 광 투과성 물질에 의한 오염 등에도 양호한 영상을 획득 할 수 있다는 장점이 있으며, 복제가 거의 불가능해서 가장 높은 보안성을 가지고 있다. 하지만 혈관분포 영상을 얻는 방법으로 보통 적외선 조명과 광학 필터를 사용하는 방법을 취하는데, 손등의 피부배경으로부터 정맥이 분포한 부분을 추출하기가 쉽지 않으며 하드웨어 구성이 복잡하고 가격이 높아 상용화의 걸림돌로 작용하고 있다.
DNA 패턴 인식은 현재 연구가 진행되고 있는 분야로서 실시간 측정 기술이 개발되지 않아 생체인식 분야에 포함하기 어렵지만 위조 및 해독이 원천적으로 불가능하기 때문에 위조 변조 등으로부터 저작권을 보호할 목적으로 사용할 수 있다. 현재의 기술 방식은 개인의 혈액이나 타액에서 DNA를 추출해 얻은 자료를 마이크로 캡슐화해 잉크와 혼합한 DNA 잉크 방식을 사용하고 있으며, 향후 생체인식 분야의 유망 기술로 기대를 모으고 있는 분야이다.
생체인식 기술하면 가장 먼저 지문인식을 떠올릴 만큼, 지문인식은 오늘날 가장 널리 또 오랫동안 사용되고 있는 생체인식 기술이다. 지문은 땀샘이 융기하여 일정한 흐름을 형성한 것으로 그 모양이 개인마다 서로 다를 뿐 아니라, 태어날 때의 모습 그대로 평생 변하지 않는 특성이 있다. 이러한 고유 특성 때문에 식별 성능에 대한 신뢰도, 안정도 및 인식 속도가 다른 생체인식보다 높은 것으로 평가되고 있고, 가장 효율적인 개인인증 방법으로 이용되고 있다. 특히, 지문인식은 지문을 저장하고 식별하는 센서와 반도체 칩이 소형이고 저렴하기 때문에 그 어느 생체인식 기술보다 응용범위가 넓다. 지문인식의 장점은 0.5% 이내의 에러율이라는 비교적 높은 인식률과 1초 이내에 이루어지는 빠른 검증속도 면에서 우수하고, 타 생체인식 기술에 비해 사용이 편리하고 경제성이 높다. 지문인식의 단점은 지문이 손상되거나 아예 없어진 경우에는 적용이 불가능하다는 점인데 우리나라는 전체 인구의 약 5% 정도가 이 경우에 속한다. 남아있는 지문 흔적을 복사해 사용하거나, 지문을 위해 손가락을 잘라가는 등의 범죄 가능성도 존재하나 지문인식 장비의 기술발달로 복사된 지문정보와 죽어 있는 신체 일부는 인식되지 않게 함으로써 문제를 해결해 가고 있다.
얼굴인식 기술은 인간이 다른 사람을 인지할 때 가장 많이 사용하는 것이 얼굴이기 때문에 가장 자연스러운 생체인식 기술이라고 할 수 있다. 하지만, 얼굴을 인식하기 위해서는 영상에서 얼굴 부분만 따로 분리해 내는 작업이 필수적인데 인간의 얼굴이 고정되어 있는 것이 아니기 때문에 분리 작업은 매우 어려운 과정이 된다. 얼굴인식 방식으로는 얼굴 혈관에서 발생하는 열상을 적외선 카메라로 촬영하는 특징점 기반 방식과 3차원 얼굴 영상을 이용한 영상기반 방식(Principal Component Analysis: PCA)이 사용되고 있다. 향후 얼굴인식 기술이 가장 널리 적용될 것으로 예견되는 분야는 로봇 기술 기반의 에이전트 서비스이다. 로봇은 얼굴인식을 통해 누구인지 인식하고 그에 따른 적절한 행동을 취할 수 있으며, 뉴스 프로그램에서 특정인의 얼굴이 나오는 장면만 선택해 검색하는 등의 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다.
음성인식은 음의 강약과 높낮음 등 음성의 진동이 갖는 특징을 디지털 신호로 바꾼 뒤 분석하여 데이터베이스에 저장된 음성자료와 비교하여 본인임을 확인하거나 그 언어적 의미를 분석해 내는 기술이다. 현재 음성인식 기술은 상대방의 이름이나 관련 단어를 말하면 자동으로 통화를 연결해 주는 핸드폰, 컴퓨터 명령어를 말로 실행시킬 수 있는 보이스 액세스 프로그램, 기본적인 메모, 인터넷 접속까지 음성인식이 가능한 IBM의 OS/2 워프 등에 활용되고 있다. 하지만, 사용자가 감기나 후두염 등 건강상태에 따라 후천적으로 목소리가 변할 수 있고, 주변 소음과 잡음도 시스템에 영향을 미치며 일부러 목소리를 변화시키거나, 다른 사람이 목소리를 흉내낼 수도 있기 때문에 인식률이 떨어지는 문제점이 아직 해결해야 할 과제로 남아 있다.
인간이 문자 생활을 한 이후 서명은 아주 오랫동안 자연스럽게 적용되어 온 생체인식 방법으로 직접 작성한 문서나 악보, 그림, 조각품, 악기, 공예품에 이름을 써넣는 것은 오늘날에도 매우 일반적인 방법이다. 서명인식 방법은 작성된 서명을 스캐너, 카메라 등으로 광학적으로 인식한 다음 모양을 분석하여 인식 대조하는 오프라인 방식과 전자 패드에 직접 서명하면서 그 움직임, 속도, 압력 등을 동적으로 파악하는 오프라인 방식이 있다. 서명인식 방법은 위조전문가에 의한 모조가 쉽다는 것이 서명인식의 가장 큰 단점이며, 높은 보안을 요구하는 부분에서는 지문이나 홍채인식 등 다른 생체인식 특징을 병행해 사용하는 것이 일반적이다.
<표 1>에 앞에서 언급한 주요 생체인식 기술들 간의 장단점을 비교하였다.
3. 시장 및 국가별 동향
가. 세계 생체인식산업 시장 규모
IBG가 예측한 2006년 세계 생체인식산업 시장 규모는 26억 8,400만 달러이며, 2008년에는 46억 3,900만 달러에 이를 것으로 전망하고 있다. 기술별로 보면 지문인식 관련 기술 및 시스템의 매출 비중이 약 60%로 가장 높고, 그 다음은 얼굴인식 분야로 약 17% 정도의 시장 점유율을 기록할 것으로 보이며, 서명인식 기술은 약 5% 미만의 점유율로 가장 낮은 시장 규모를 형성할 것으로 전망되고 있다.
적용 분야별로 보면, 정부, 공공 분야와 법집행 분야가 도합 약 60%의 점유율을 보이고 있어 생체인식 산업은 국가 주도로 발전하고 있음을 알 수 있다. 지역별로는 모든 지역이 2008년까지 연평균 성장률 40% 이상의 고성장을 이룰 것으로 전망되며, 시장 규모로 보면 미국 중심의 북미 지역과 일본, 중국 중심의 아시아/태평양 지역이 시장 점유율이 각각 약 32%, 약 22%로 시장을 주도하고 있다.
나. 국내 생체인식산업 시장 규모
국내 생체인식산업은 아직까지 시장 규모 산정을 위한 정확한 기준이 마련되어 있지 않은 상태이나, 생체인식포럼과 한국정보보호협회가 발표한 자료에 따르면 2005까지 매년 100% 이상의 연평균 성장률을 기록한 것으로 나타났다. 그러나 시장 규모는 SI를 포함해도 약 600~700억 원 규모로 아직은 세계 시장에 비해 극히 미미한 실정이다. 국내 생체인식산업은 2006년 이후 활성화되어 2008년 경에는 최대 약 3,000억 원에 이르는 시장을 형성할 것으로 전망되고 있다. 기술 분야별로는 지문인식 기술이 약 85%에 이르는 점유율로 대부분을 차지할 것으로 보인다.
다. 세계 주요국가 사업 추진 현황
생체인식산업은 적용 분야의 특성상, 또 개인 신체정보의 집적과 활용이라는 측면에서 신뢰할 수 있는 기관이 정보를 관리해야 한다는 필요성에 따라 국가 주도로 진행되는 경우가 많다. 또한 생체인식산업이 향후 가져올 산업적 영향력이 지대함을 고려하여, 각국은 시장 선점을 위해 국가 주도로 기술발전과 상용화에 지원을 하고 있다. <표 6>은 현재 세계 각국에서 진행되고 있는 대표적인 생체인식 프로젝트를 정리한 것이다. 미국이 주도하고 17개국이 참여하고 있는 US-VISIT 프로젝트는 생체여권 도입을 목적으로 하고 있다. 전자주민증 프로젝트는 영국과 중국에서 중점적으로 추진하고 있으며, 특히 영국은 2007년까지 시스템 구축을 완료하고 2013년까지 전인구의 80%를 대상으로 전자주민증을 발급한다는 계획을 갖고 있다. 국제노동기구(ILO)는 선원들에게 항만 출입국시 생체정보를 담은 선원수첩을 의무적으로 소지하도록 하는 내용의 ‘선원 신분증명서 협약’을 2005년 6월 채택하였으며, 국제표준화기구(ISO)가 생체인식 기술 표준 초안으로 연구 중인 ‘지문 패턴 데이터 저장 포맷’을 채택하고 있다. 독일 정부는 국내 최대 국제공항인 프랑크프루트 공항에 7대의 홍채인식 시스템을 설치하고 시범 적용에 돌입하였다. 이 프로젝트는 18개 유럽국가 관련 프로젝트 일환으로 추진되고 있으며 EU 차원에서 외국인에게 발급되는 비자와 체류 허가증에 생체인식 정보를 수록한다는 법령 초안이 마련되어 있다.
라. 국내 주요 사업 추진 현황
정부는 생체인식의 정부업무 도입에 따른 효용성 외에도 생체인식산업이 가지는 산업적 파장이 큰 점을 감안하여, 생체인식산업 발전을 위한 로드맵을 설정하고, 단계별 추진 전략에 따라 사업을 진행중에 있다.
국내 생체인식사업 역시 생체여권 등 정부 기관 주도로 이루어지고 있으며, 현재 추진되고 있는 생체인식 관련 시범사업 현황은 <표 8>과 같다. 민간 부분에서는 세계 최고 수준의 정보통신 인프라를 바탕으로 금융 부문에서의 생체인식 애플리케이션 서비스의 적용 움직임이 활발하다.
4. 결론
생체인식 기술은 BT(Bio Technology)의 한 분야로 IT에 이어 국가 산업의 발전을 선도할 산업 영역으로 손꼽히고 있어, 미국, 일본 등 세계 주요 국가들은 국가 차원에서 생체인식산업의 활성화를 위한 로드맵을 작성하고 각종 지원책을 마련하고 있다. 국내생체인식산업은 세계 시장에 비해 아직 기술적 완성도와 시장 규모 측면에서 미성숙한 단계이다. 하지만, 기술력의 측면에서 본다면, 2002~2004년 생체인식 관련 논문의 숫자는 한국이 미국, 중국, 영국, 일본에 이어 세계 5위이며, 2004년 8월까지 미국에 등록된 생체인식관련 특허 현황에서 미국, 일본, 캐나다, 영국, 대만에 이어 세계 6위를 차지하고 있어 낮은 수준이 아니라고 할 수 있지만 특허 등록 수가 1위인 미국에 비해 1%에 불과한 실정이라 여전히 많은 연구가 필요한 분야이기도 하다.
따라서 앞으로 성장성이 높을 것으로 예상되는 생체인식 시장에서 성공하기 위해서는 업계와 더불어 정부가 협력하여 핵심 기반 기술 확보를 위해 노력을 기울여야 할 것이다.
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