d라이브러리 2016년 21호 어린이과학동아

절대 변하지 않는 지문!
지문은 태아 상태로 엄마 뱃속에서 자라는 동안 손가락 피부가 만들어질 때 생기는 주름이에요. 각자의 피부에서 만들어지기 때문에 엄마 뱃속에서 함께 자라는 쌍둥이도 서로 다를 정도로 고유한 정보지요.

이러한 사실은 1800년대 중반 처음 밝혀졌어요. 영국의 의사였던 헨리 포드는 지문 모양을 연구하던 중 아주 중요한 특징 두 가지를 알아냈지요. 첫 번째는 모든 지문이 다른 형태를 가지고 있다는 점이고, 두 번째는 지문의 형태가 평생 변하지 않는다는 거예요.

이후 헨리 포드는 지문의 형태를 궁상문, 와상문, 제상문 이렇게 3가지 기본 패턴으로 나누고, 이를 이용해 지문을 구분하는 방법을 개발했답니다.

1980년대에 들어 컴퓨터가 발달하면서 지문인식 기술도 급속도로 발전했어요. 수많은 사람들의 지문 정보를 저장했고, 이 정보를 이용해 범인을 잡는 데 이용하기 시작했지요. 또 손가락을 갖다 대기만 하면 되는 편리함 때문에 스마트폰과 금융 결제, 출입문 관리 등 일상생활에서 가장 먼저 사용되기 시작했답니다.

특이점을 찾는다!
지문에는 여러 개의 선이 일정한 모양을 이루고 있어요. 이 선은 손바닥에 존재하는 땀구멍이 솟아오른 것으로, 솟아 오른 선을 ‘융선’, 두 융선 사이 패인 곳을 ‘골’이라고 불러요. 지문 인식은 이러한 융선의 모양에서 특이점을 찾아내는 방식이에요.

일단 지문 인식기에 손가락을 갖다 대면 센서가 사진을 찍듯 지문을 감지해요. 그리고는 지문의 융선을 선 형태의 정보로 만들어 컴퓨터로 전달하지요. 컴퓨터는 여러 가지 융선 중 구부러진 부분, 끊긴 부분, 점이나 실선이 있는 부분 등을 특이점으로 잡고, X, Y, θ, T 로 표현하지요.

X, Y는 특이점이 있는 위치를 나타내요. 전체그림을 격자 모양으로 자른 뒤, 특이점이 위치한 곳의 좌표로 표현한답니다. 이때 융선이 구부러진 각도와 방향은 θ로 표시해요. 그리고 구부러진 모양, 끊긴 모양, 점이나 선을 이루는 모양을 영어 대문자로 분류해 T 항목에 표시하지요. 이후 손가락을 다시 갖다댔을 때, 기존에 읽어낸 지문과 일치하는지 비교하는 거랍니다.

하지만 선천적으로 지문이 선명하지 않으면 센서가 지문을 인식하기가 어려워요. 또 손가락에 물이 묻거나 반대로 피부가 건조한 상태가 되어도 센서가 오작동할 수 있어요. 게다가 다른 사람이 지문을 비교적 쉽게 위조할 수 있어서 영화에서처럼 범죄에 이용될 우려가 높답니다.

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Part 2. [생체열쇠 - 하나] 지문