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문제1
다음 제시문을 읽고 물음에 답하라.
(가) 칩이나 카드의 형태가 아니라 지문이나 홍채를 이용해 결제하는 시대가 다가오고 있다. 영국 잡지 ‘카드 인터내셔널’은 최근 “지문이나 홍채를 이용한 생체인식 결제는 가장 진보된 카드 기술 중 하나”라고 소개했다. 고객은 인증번호를 누르고 지문이나 홍채를 이용해 결제하기 때문에 카드나 칩을 가지고 다닐 필요가 없다. 마이크로소프트가 공개한 터치스크린 컴퓨터의 기술력과 생체인식 기술이 결합되면 집에서 컴퓨터 스크린에 손가락을 가져다대는 것만으로 결제가 이뤄지는 마법 같은 세상도 곧 올 듯하다.
- 동아일보 2007년 7월 2일자
(나) 1990년대의 영화 ‘007’ 시리즈나 ‘미션 임파서블’ 시리즈를 보면 지문인식, 음성인식을 이용한 보안 장치들이 등장한다. 당시에는 그저 영화 속에서나 가능한 일이라고 여겼던 이러한 기술이 일상생활에서 널리 쓰이고 있다. 2000년대에 들어서서 영화 속의 보안 장치도 발전을 거듭해 홍채인식, 망막인식, 얼굴인식 장치가 등장하고 있으며, 이 중 홍채인식이나 망막인식 장치가 대세로 자리잡고 있다. 영화 ‘마이너리티 리포트’를 보면 주인공인 톰 크루즈가 자신의 신원을 숨기기 위해 상대방의 안구 전체를 자기 눈에 이식하는 장면이 나온다. 영화 ‘미녀 삼총사’에서도 망막을 이용해 신원을 확인하는 장면이 등장한다.
영화 속의 이러한 첨단 장치들은 모두 생체인식 기술과 관련돼 있다. 생체인식 기술은 사람마다 특징이 다른 생체정보를 뽑아내 신원을 판별하는 기술이다. 생체인식 기술에서 기준이 되는 신체 특징으로는 지문, 얼굴, 홍채, 각막, 손 모양, 음성이 있다. 생체인식은 지금까지 우리가 사용해오던 신원인증 수단에 비해 장점을 지닌다. 현재 신원인증 수단으로 쓰이는 비밀번호(문자, 숫자와 특수기호의 조합), ID카드, 스마트카드의 경우 공유, 노출, 망각, 분실의 위험성이 항상 존재한다. 이에 비해 생체인식은 공유, 망각, 분실의 가능성이 거의 없다. 다음 표에는 각종 생체인식 방법과 그 장단점이 정리돼 있다.
(다) 지문은 손가락의 진피부분이 손상되지 않는 한 평생 변하지 않는다는 특성을 갖기 때문에 오래전부터 인식 수단으로 사용돼 왔다. 지문을 인식할 땐 지문의 중심점, 삼각주, 분기점, 끝점 등 특징점을 파악해 비교한다.
홍채는 생후 6개월에서 3년 이내에 특유의 형태로 자리 잡은 뒤 평생 변하지 않으며 형태도 좌우가 서로 다르다. 심지어 쌍둥이조차 홍채의 패턴이 다르다. 또 홍채인식은 살아있는 눈만 가능하기 때문에 과학적인 방법으로 위조가 어렵다. 이런 특성 때문에 홍채는 생체인식의 중요 수단으로 사용되며 인식률 또한 높은 것으로 판명됐다. <그림 2>의 왼쪽 그림에서 볼 수 있듯이 홍채는 독특한 모양을 하고 있다. 홍채를 인식할 땐 오른쪽 그림처럼 홍채를 수십 개의 영역으로 분리해 영역별로 그 특성을 파악한다. 영역별로 주름, 골, 줄무늬, 색깔을 인식해 신원을 확인하는 것이다.
그러나 생체인식 기술이 항상 옳은 결과를 내는 것은 아니다. 생체인식 기술에서 오류가 나타날 확률은 본인 거부율과 타인 수용률로 나타낼 수 있다. 본인 거부율은 생체인식 정보가 일치하지만 시스템이 일치하지 않는다고 판단할 확률이고, 타인 수용률은 정보가 불일치하지만 일치한다고 판단할 확률이다.
(라) 최근 일본에서 미성년자를 구별해 내는 자판기가 등장해 화제다. 개발사에 따르면 이 자판기는 10~60대까지 500명을 대상으로 한 실험에서 약 90%의 미성년자 판별 정확도를 보였다고 한다. 고객들이 ‘성인인증’ 버튼을 누르면 내장된 카메라가 얼굴을 찍고, 컴퓨터가 주름, 눈, 입 같은 신체 특정 부분을 분석한 다음 성인인지 여부를 판별한다. 판별에 걸리는 시간은 3초 정도다. 이 기술은 미성년자들에게 유해한 담배와 같은 물건을 파는 자판기에 우선 도입될 예정이다.
실제 현장에서는 2D, 3D, 열적외선의 장점을 취합한 얼굴인식 방식이 유력하다. 3D 데이터를 이용해 얼굴 포즈를 교정한 뒤 이를 2D로 변환해 2D 얼굴 인식 알고리즘을 사용한다. 이 방식을 이용하면 다양한 각도의 얼굴을 인식하지 못하는 2D의 단점과 처리시간이 긴 3D의 단점을 보완할 수 있다. 또 열적외선 영상과 가시광선 영상을 조합하면 조명에 취약한 기존 2D 영상의 문제점을 열적외선 영상으로 보완할 수 있다.
9.11테러 이후 미국, 호주, 영국 정부기관은 외국인의 신원확인과 보안용도로 얼굴인식 기술 도입을 확대하고 있다. 또 금융권에서는 훔친 카드로 ATM에서 출금하는 사건을 막기 위해 얼굴인식 ATM기기를 곧 내놓을 전망이다. 가격이 낮아진다면 이러한 기술은 PC 같은 개인용 보안에까지 확대될 전망이다. 사실 기술의 성패는 사소해 보이는 곳에서 결정되기도 하는 법이다. 대부분의 첨단기술이 그렇듯 소비자의 거부감을 얼마나 줄이냐에 따라 얼굴인식 기술의 성패도 결정될 것이다.
- 한겨레신문 2008년 1월 14일자
1) 생체인식 대상으로 잘 알려진 것으로는 지문, 얼굴, 홍채, 각막, 손 모양, 음성 등이 있다. 이외에 생체인식 대상으로 사용할 수 있는 요소엔 어떤 것이 있을지 서술하라.
2) 제시문 (다)를 보면 홍채는 생후 6개월에서 3년 이내에 특유의 형태로 자리 잡은 뒤 평생 변하지 않으며 형태도 좌우가 서로 다르고 심지어 쌍둥이조차 홍채의 패턴이 다르다고 한다. 그렇다면 생체인식에 홍채의 어떤 특징을 이용하는 것일까? 그 방법을 고안해 서술하라.
3) 왼쪽 상단의 그림과 같이 중심점은 하나밖에 없으므로 지문의 특징점은 분기점, 끝점, 삼각주 세 가지로 볼 수 있다. 왼쪽 하단의 그림과 같이 지문을 9개의 영역으로 나눠 지문 인식을 할 때 문제점은 무엇인지 서술하라.
전문가 클리닉
1) 생체인식 대상으로 여러 다른 생체적 특징을 생각해볼 수 있습니다. 예시답안에서는 실제로 생체인식에 도입된 사례가 있는 부위인 손등의 정맥을 토대로 글을 풀어봅니다.
2) 홍채는 생체인식의 다른 대상에 비해 유일성, 변조 불가능 조건이 잘 충족되는 장점이 있습니다. 특히 홍채 무늬는 지문에 비해 훨씬 많은 특징점을 찾아 낼 수 있으며 그 패턴을 파동 함수의 조합으로 재구성하는 방법이 연구되고 있습니다.
3) 중심점은 대개 가운데만 존재하므로 중심점을 제외하면 특징점은 3가지로 볼 수 있습니다. 이에 대한 경우의 수를 구한 뒤 문제점이 존재한다면 특징점의 개수를 늘리거나 영역을 늘리는 방법을 고안해야 합니다.
예시답안
1) 사람의 손등에는 개개인마다 고유한 형태의 정맥이 존재하므로 이를 생체인식에 이용할 수 있다. 개인별로 고유한 정맥 패턴의 특징을 분석하고 이를 데이터베이스에 저장해 기존에 등록된 사용자의 정맥 패턴과 비교해 본인임을 판별한다.
정맥 패턴 인식은 전체적인 시스템을 구축하는 데 많은 비용이 든다. 그러나 복제가 거의 불가능하기 때문에 비교적 높은 보안성을 가지며, 홍채인식에 비해 사용자의 거부감을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
2)‘마이너리티 리포트’라는 영화를 보면 주인공 톰 크루즈가 시체에서 눈을 적출해 홍채인식에 이용하는 장면이 나온다. 홍채인식은 살아 있는 사람에게서만 가능하므로 이 장면은 옥의 티라 할 수 있다.
홍채인식시스템은 사람마다 고유한 홍채 패턴을 구별해 신분을 증명하는 장치다. 이것은 신체 일부를 이용하는 생체인식 가운데 가장 우수한 기술로 인정받고 있다.
홍채인식에서는 개인을 구별할 수 있는 특징점이 지문의 경우 분기점, 끝점, 삼각주 등 약 40여개인 반면 홍채 무늬의 경우 사람마다 약 260개의 차이점을 갖고 있다. 이를 이용하면 차이점의 유무만 구별하더라도 각각의 차이점에 대해 경우의 수가 2가지씩 나오므로 총 경우의 수는 2260이 나와 타인 수용률을 거의 0으로 만들 수 있다.
이 무늬를 몇 가지 파동 함수의 조합으로 재구성할 수도 있다. 파동 함수의 조합으로 재구성되면 사람마다 함수값이 다르고 이 차이를 이용해 본인임을 확인할 수 있다.
3) 특징점 유무의 경우의 수는 2가지, 중심점은 대개 가운데만 존재하므로 특징점 3가지(분기점, 끝점, 삼각주)로 판단한다면 9개의 영역이 존재한다. 따라서 경우의 수는
가 나온다.
세계 인구를 60억 명으로 본다면 지문인식을 할 때 같은 사람으로 인식될 가능성이 존재한다. 이를 방지하려면 어떻게 해야 할까.
첫째, 만약 영역을 12개로 나눈다면 경우의 수는
가 된다. 이렇게 되면 세계 인구에 비해 10배에 가까운 경우의 수가 나오는 셈이다. 이는 더 많은 특징점을 찾아내 판단에 사용하는 경우에 해당하므로 타인 수용률이 줄어들어 문제를 해결할 수 있다.
둘째, 특징점의 개수가 0인 경우, 하나인 경우, 두 개 이상인 경우로 구분하는 방법이 있다. 이렇게 하면 영역은 여전히 9개라고 하더라도 경우의 수는
가 된다.
마지막으로 더 많은 수의 특징점을 추가하는 방법도 가능하다. 특징점을 하나만 더 추출한다고 하더라도 경우의 수는
가 된다. 이와 같은 원리를 이용한다면 문제점을 쉽게 해결할 수 있다.
다음 제시문을 읽고 물음에 답하라.
(가) 칩이나 카드의 형태가 아니라 지문이나 홍채를 이용해 결제하는 시대가 다가오고 있다. 영국 잡지 ‘카드 인터내셔널’은 최근 “지문이나 홍채를 이용한 생체인식 결제는 가장 진보된 카드 기술 중 하나”라고 소개했다. 고객은 인증번호를 누르고 지문이나 홍채를 이용해 결제하기 때문에 카드나 칩을 가지고 다닐 필요가 없다. 마이크로소프트가 공개한 터치스크린 컴퓨터의 기술력과 생체인식 기술이 결합되면 집에서 컴퓨터 스크린에 손가락을 가져다대는 것만으로 결제가 이뤄지는 마법 같은 세상도 곧 올 듯하다.
- 동아일보 2007년 7월 2일자
(나) 1990년대의 영화 ‘007’ 시리즈나 ‘미션 임파서블’ 시리즈를 보면 지문인식, 음성인식을 이용한 보안 장치들이 등장한다. 당시에는 그저 영화 속에서나 가능한 일이라고 여겼던 이러한 기술이 일상생활에서 널리 쓰이고 있다. 2000년대에 들어서서 영화 속의 보안 장치도 발전을 거듭해 홍채인식, 망막인식, 얼굴인식 장치가 등장하고 있으며, 이 중 홍채인식이나 망막인식 장치가 대세로 자리잡고 있다. 영화 ‘마이너리티 리포트’를 보면 주인공인 톰 크루즈가 자신의 신원을 숨기기 위해 상대방의 안구 전체를 자기 눈에 이식하는 장면이 나온다. 영화 ‘미녀 삼총사’에서도 망막을 이용해 신원을 확인하는 장면이 등장한다.
영화 속의 이러한 첨단 장치들은 모두 생체인식 기술과 관련돼 있다. 생체인식 기술은 사람마다 특징이 다른 생체정보를 뽑아내 신원을 판별하는 기술이다. 생체인식 기술에서 기준이 되는 신체 특징으로는 지문, 얼굴, 홍채, 각막, 손 모양, 음성이 있다. 생체인식은 지금까지 우리가 사용해오던 신원인증 수단에 비해 장점을 지닌다. 현재 신원인증 수단으로 쓰이는 비밀번호(문자, 숫자와 특수기호의 조합), ID카드, 스마트카드의 경우 공유, 노출, 망각, 분실의 위험성이 항상 존재한다. 이에 비해 생체인식은 공유, 망각, 분실의 가능성이 거의 없다. 다음 표에는 각종 생체인식 방법과 그 장단점이 정리돼 있다.
(다) 지문은 손가락의 진피부분이 손상되지 않는 한 평생 변하지 않는다는 특성을 갖기 때문에 오래전부터 인식 수단으로 사용돼 왔다. 지문을 인식할 땐 지문의 중심점, 삼각주, 분기점, 끝점 등 특징점을 파악해 비교한다.홍채는 생후 6개월에서 3년 이내에 특유의 형태로 자리 잡은 뒤 평생 변하지 않으며 형태도 좌우가 서로 다르다. 심지어 쌍둥이조차 홍채의 패턴이 다르다. 또 홍채인식은 살아있는 눈만 가능하기 때문에 과학적인 방법으로 위조가 어렵다. 이런 특성 때문에 홍채는 생체인식의 중요 수단으로 사용되며 인식률 또한 높은 것으로 판명됐다. <그림 2>의 왼쪽 그림에서 볼 수 있듯이 홍채는 독특한 모양을 하고 있다. 홍채를 인식할 땐 오른쪽 그림처럼 홍채를 수십 개의 영역으로 분리해 영역별로 그 특성을 파악한다. 영역별로 주름, 골, 줄무늬, 색깔을 인식해 신원을 확인하는 것이다.
그러나 생체인식 기술이 항상 옳은 결과를 내는 것은 아니다. 생체인식 기술에서 오류가 나타날 확률은 본인 거부율과 타인 수용률로 나타낼 수 있다. 본인 거부율은 생체인식 정보가 일치하지만 시스템이 일치하지 않는다고 판단할 확률이고, 타인 수용률은 정보가 불일치하지만 일치한다고 판단할 확률이다.
(라) 최근 일본에서 미성년자를 구별해 내는 자판기가 등장해 화제다. 개발사에 따르면 이 자판기는 10~60대까지 500명을 대상으로 한 실험에서 약 90%의 미성년자 판별 정확도를 보였다고 한다. 고객들이 ‘성인인증’ 버튼을 누르면 내장된 카메라가 얼굴을 찍고, 컴퓨터가 주름, 눈, 입 같은 신체 특정 부분을 분석한 다음 성인인지 여부를 판별한다. 판별에 걸리는 시간은 3초 정도다. 이 기술은 미성년자들에게 유해한 담배와 같은 물건을 파는 자판기에 우선 도입될 예정이다.
실제 현장에서는 2D, 3D, 열적외선의 장점을 취합한 얼굴인식 방식이 유력하다. 3D 데이터를 이용해 얼굴 포즈를 교정한 뒤 이를 2D로 변환해 2D 얼굴 인식 알고리즘을 사용한다. 이 방식을 이용하면 다양한 각도의 얼굴을 인식하지 못하는 2D의 단점과 처리시간이 긴 3D의 단점을 보완할 수 있다. 또 열적외선 영상과 가시광선 영상을 조합하면 조명에 취약한 기존 2D 영상의 문제점을 열적외선 영상으로 보완할 수 있다.
9.11테러 이후 미국, 호주, 영국 정부기관은 외국인의 신원확인과 보안용도로 얼굴인식 기술 도입을 확대하고 있다. 또 금융권에서는 훔친 카드로 ATM에서 출금하는 사건을 막기 위해 얼굴인식 ATM기기를 곧 내놓을 전망이다. 가격이 낮아진다면 이러한 기술은 PC 같은 개인용 보안에까지 확대될 전망이다. 사실 기술의 성패는 사소해 보이는 곳에서 결정되기도 하는 법이다. 대부분의 첨단기술이 그렇듯 소비자의 거부감을 얼마나 줄이냐에 따라 얼굴인식 기술의 성패도 결정될 것이다.
- 한겨레신문 2008년 1월 14일자
1) 생체인식 대상으로 잘 알려진 것으로는 지문, 얼굴, 홍채, 각막, 손 모양, 음성 등이 있다. 이외에 생체인식 대상으로 사용할 수 있는 요소엔 어떤 것이 있을지 서술하라.
2) 제시문 (다)를 보면 홍채는 생후 6개월에서 3년 이내에 특유의 형태로 자리 잡은 뒤 평생 변하지 않으며 형태도 좌우가 서로 다르고 심지어 쌍둥이조차 홍채의 패턴이 다르다고 한다. 그렇다면 생체인식에 홍채의 어떤 특징을 이용하는 것일까? 그 방법을 고안해 서술하라.
3) 왼쪽 상단의 그림과 같이 중심점은 하나밖에 없으므로 지문의 특징점은 분기점, 끝점, 삼각주 세 가지로 볼 수 있다. 왼쪽 하단의 그림과 같이 지문을 9개의 영역으로 나눠 지문 인식을 할 때 문제점은 무엇인지 서술하라.
전문가 클리닉
1) 생체인식 대상으로 여러 다른 생체적 특징을 생각해볼 수 있습니다. 예시답안에서는 실제로 생체인식에 도입된 사례가 있는 부위인 손등의 정맥을 토대로 글을 풀어봅니다.
2) 홍채는 생체인식의 다른 대상에 비해 유일성, 변조 불가능 조건이 잘 충족되는 장점이 있습니다. 특히 홍채 무늬는 지문에 비해 훨씬 많은 특징점을 찾아 낼 수 있으며 그 패턴을 파동 함수의 조합으로 재구성하는 방법이 연구되고 있습니다.
3) 중심점은 대개 가운데만 존재하므로 중심점을 제외하면 특징점은 3가지로 볼 수 있습니다. 이에 대한 경우의 수를 구한 뒤 문제점이 존재한다면 특징점의 개수를 늘리거나 영역을 늘리는 방법을 고안해야 합니다.
예시답안
1) 사람의 손등에는 개개인마다 고유한 형태의 정맥이 존재하므로 이를 생체인식에 이용할 수 있다. 개인별로 고유한 정맥 패턴의 특징을 분석하고 이를 데이터베이스에 저장해 기존에 등록된 사용자의 정맥 패턴과 비교해 본인임을 판별한다.
정맥 패턴 인식은 전체적인 시스템을 구축하는 데 많은 비용이 든다. 그러나 복제가 거의 불가능하기 때문에 비교적 높은 보안성을 가지며, 홍채인식에 비해 사용자의 거부감을 줄일 수 있다는 장점이 있다.
2)‘마이너리티 리포트’라는 영화를 보면 주인공 톰 크루즈가 시체에서 눈을 적출해 홍채인식에 이용하는 장면이 나온다. 홍채인식은 살아 있는 사람에게서만 가능하므로 이 장면은 옥의 티라 할 수 있다.
홍채인식시스템은 사람마다 고유한 홍채 패턴을 구별해 신분을 증명하는 장치다. 이것은 신체 일부를 이용하는 생체인식 가운데 가장 우수한 기술로 인정받고 있다.
홍채인식에서는 개인을 구별할 수 있는 특징점이 지문의 경우 분기점, 끝점, 삼각주 등 약 40여개인 반면 홍채 무늬의 경우 사람마다 약 260개의 차이점을 갖고 있다. 이를 이용하면 차이점의 유무만 구별하더라도 각각의 차이점에 대해 경우의 수가 2가지씩 나오므로 총 경우의 수는 2260이 나와 타인 수용률을 거의 0으로 만들 수 있다.
이 무늬를 몇 가지 파동 함수의 조합으로 재구성할 수도 있다. 파동 함수의 조합으로 재구성되면 사람마다 함수값이 다르고 이 차이를 이용해 본인임을 확인할 수 있다.
3) 특징점 유무의 경우의 수는 2가지, 중심점은 대개 가운데만 존재하므로 특징점 3가지(분기점, 끝점, 삼각주)로 판단한다면 9개의 영역이 존재한다. 따라서 경우의 수는
가 나온다.
세계 인구를 60억 명으로 본다면 지문인식을 할 때 같은 사람으로 인식될 가능성이 존재한다. 이를 방지하려면 어떻게 해야 할까.
첫째, 만약 영역을 12개로 나눈다면 경우의 수는
가 된다. 이렇게 되면 세계 인구에 비해 10배에 가까운 경우의 수가 나오는 셈이다. 이는 더 많은 특징점을 찾아내 판단에 사용하는 경우에 해당하므로 타인 수용률이 줄어들어 문제를 해결할 수 있다.
둘째, 특징점의 개수가 0인 경우, 하나인 경우, 두 개 이상인 경우로 구분하는 방법이 있다. 이렇게 하면 영역은 여전히 9개라고 하더라도 경우의 수는
가 된다.
마지막으로 더 많은 수의 특징점을 추가하는 방법도 가능하다. 특징점을 하나만 더 추출한다고 하더라도 경우의 수는
가 된다. 이와 같은 원리를 이용한다면 문제점을 쉽게 해결할 수 있다.
