두근두근, 우리 가족이 처음으로 일본 여행을 가는 비행기 안. 일본엔 어떤 재미있는 것들이 가득할까? 이런저런 생각을 하다 보니 금세 일본에 도착했어. 일본으로 들어가기 위한 입국심사. 여권을 보여 주고 왜 일본에 간 것인지 알려 주는 절차야. 혹시 범죄자나 불법으로 체류하려는 사람이 일본으로 들어오는 것을 막기 위한 거지. 드디어 우리 가족순서. 난 당연히 여권만 보여 주고 통과할 줄 알았는데 부모님께서 손가락 지문을 기계에 찍고 있어. 얼굴 사진도 찍고. 우리 가족을 범죄자로 보는 거야? 도대체 왜 지문과 사진을 찍으라는 거지?

어린이 뉴스

바이오인식, 인천국제공항도 사용해요

현재 미국과 일본이 테러 방지를 목적으로 외국인이 입국할 때 지문을 스캔하고 얼굴 사진을 촬영하는 바이오인식을 이용하고 있어요. 다가오는 2010년에는 인천국제공항도 바이오인식을 이용해 출입국을 할 계획이랍니다.
바이오인식을 이용한 출입국 심사는 전자여권에 담긴 생체정보와 개인의 지문이나 홍채의 생체정보를 비교해 본인을 확인하는 거예요. 혹시 입국이 불가능한 사람은 아닌지 확인한 뒤 입국을 허가해 주는 거지요.
인천국제공항은 올해 시범서비스를 거쳐 2009년부터 공항출입국 절차에 바이오인식을 이용한 출입국 시스템을 본격적으로 사용할 예정이에요. 외교통상부의 통계를 보면 세계적으로 생체정보를 담은 전자 여권을 사용하고 있는 국가는 총 35개국 (2007년 2월 기준)이며, 올해까지 50여개 국가로 늘어날 거래요.
하지만 바이오인식을 이용한 출입국 방법은 아직까지 외국인 차별, 생체정보 유출에 대한 우려, 인권침해 등 많은 논란을 빚고 있답니다.

내 몸으로 연다고?

아하~, 신문을 보고 공항에서 지문을 꾸욱, 사진을 찰칵찰칵 찍는 이유가 바이오인식 때문이란 걸 알았어. 여권에도 사용할 정도라니….
그런데 바이오인식이 도대체 뭐야? 왜 바이오인식을 사용하는 거지? 너무너무 궁금한걸?

날 알아보는 바이오인식

열쇠를 잃어버려 집에 들어가지 못했던 경험이 있니? 인터넷 사이트에 로그인할 때 아이디와 비밀번호를 잊어버려서 곤란했던 경험은? 이럴 때 열쇠 대신 손가락만으로 문을 열 수 있다거나 로그인을 할 수 있다면 정말 좋을 거야. 이런 것을 가능하게 해 주는 것이 바로 바이오인식이란다.
바이오인식은 사람마다 다른 신체적, 행동적 특징을 인식해 각각의 사람을 알아보는 것을 말해. 지문을 인식하는 장치에 손가락만 대면 누군지 알아볼 수 있는 것처럼 말이지. 바이오인식을 이용하면 신분증이나 열쇠, 비밀번호가 없어도 손가락만있으면 되니 정말 편리하겠지?
게다가 바이오인식은 신분증이나 열쇠, 비밀번호보다 안전해. 열쇠나 아이디와 비밀번호, 신분증은 다른 사람이 나쁜 목적으로 몰래 쓰기가 쉬워. 열쇠를 훔치거나 복사해 집으로 들어가거나, 내 비밀번호를 해킹해 접속하고, 신분증을 위조해 나인척 할 수도 있지. 하지만 바이오인식에 사용하는 생체정보는 위조가 어렵기 때문에 더욱 믿을 수 있단다.

내 몸의 열쇠는 어디?

내 몸이 나를 나타내는 열쇠가 될 수 있다니 신기하지? 그런데 어디가 어떻게 다른 걸까? 내 몸 구석구석 숨어 있는 열쇠들을 찾아보자.

얼굴 모양

사람을 가장 확실하게 구분할 수 있는 방법, 바로 얼굴 모양이야. 사람마다 얼굴 형태는 물론 눈, 코, 입의 모양과 크기가 다르고 위치와 간격이 달라. 하지만 나이가 들거나 안경을 쓰는 등 외모는 변할 수 있다는 것이 단점이야.

홍채

홍채는 눈의 검은자 부위의 도넛모양 근육을 말해. 눈에 들어오는 빛의 양을 조절하는 기관이지. 홍채의 색깔과 주름, 무늬가 사람마다 다르단다. 1994년 영국 캠브리지대학교 존 더그맨 교수는 이런 홍채의 특징을 이용해 사람을 구별해 내는 방법을 개발했지. 홍채는 태어난 지 12
개월이 지나면 죽을 때까지 모양이 변하지 않고, 일란성 쌍둥이라도 각각 다른 모양을 하고 있기 때문에 바이오인식에 자주 사용된단다.

목소리

전화기에서 들리는‘여보세요’라는 목소리만 들어도 엄마인지, 아빠인지, 어떤 친구인지 구분할 수 있지? 이렇게 같은 말은 하더라도 사람마다 억양과 말하는 습관에 따라 음의 높낮이가 모두 달라 나만의 열쇠가 될수 있어.

손금

손바닥을 펴 보면 많은 주름이 보여. 이 주름이 바로 손금인데, 어느 위치에 어떤 길이, 어느 방향으로 생겨 있는지는 사람마다 달라. 흔히 주름의 모양으로 운을 점치기도 하지? 손금의 모양이 다 다르기 때문에 이것도 가능한 거란다.

지문

우연히 지문이 같은 확률이 10억 분의 1 정도밖에 안 될 정도로 사람들의 지문은 모두 달라. 물론 일란성 쌍둥이도 지문이 다르지. 중국에서는 기원전 7000여 년전부터 지문을 사람을 구분하는 방법으로 이용했다고 해. 놀랍지? 정확하고 편리하기 때문에 현재 가장 많이 사용되고 있는 우리 몸의 열쇠야.

손 모양

1980년대 미국 공군 조종사의 장갑을 만드는 과정에서 개인마다 손가락 길이가 조금씩 다르다는 것을 발견했어. 이를 알게 된 미국 스탠퍼드대학교의 연구팀은 4000명의 손바닥 모양을 조사해서 개인마다 독특한 특징이 있다고 발표했지. 손은 얼핏 보면 비슷해 보이지만 사람마다 손바닥의 크기, 손가락의 길이, 손의 두께가 모두 다르단다.

지문 속으로 고, 고!

지문은 아주 오래 전 중국에서 사용되었지만 현대적으로 지문이 이용된 것은 얼마 되지 않아. 1823년 체코슬로바키아의 실험생리학자인 푸르키네가 지문이 사람마다 다르다는 사실을 확인하여 지문을 신분 증명 수단으로 활용할 수 있다는 이론을 발표했어. 하지만 실제적인 사용은 1892년에서야 이뤄졌지. 아르헨티나 경찰관 후안 부체티크가 살인범을 잡는 데 세계 최초로 지문을 이용했어. 이 후 1960년대 후반에 들어서야 지문을 전자적으로 기록하는 시스템이 개발되면서 많은 지문을 자료로 만들어 이를 자동으로 식별하고 검출할 수 있게 되었단다. 세계 최초로 지문인식 장치를 사용한 곳은 1968년 미국 월스트리트의 한 증권회사래.

이런 열쇠도있다고?

휴~, 내 몸의 열쇠가 정말 많지? 하지만 이게 다가 아니야. 생각지도 못한 기발한 내 몸의 특징과 행동들도 바이오인식의 열쇠로 사용되고 있거든. 정말 이런 방법을 사용할 수 있을까 싶을 정도라니까. 어떤 방법들인지 함께 알아볼까?

서명

부모님이 마트에서 물건을 사고 카드로 계산을 한 다음 서명을 하는 모습을 본 적 있지? 사람마다 서명을 할 때 글자 모양이 다른 것은 물론 서명을 하는 동작 사이의 간격, 글씨를 쓸 때 펜으로 누르는 압력과 각도가 달라서 사람을 구별하는 열쇠로 쓸 수 있단다.

얼굴의 열 분포

얼굴을 적외선 카메라로 촬영하면 사람마다 독특한 열 분포가 나타나. 얼굴에 있는 혈관에서 생기는 열이 감지되는 거란다. 얼굴 모양과 다르
게 얼굴에 상처가 나더라도 바뀌지 않는다는 장점이 있어.

정맥

손등을 가만히 보면 파랗게 정맥 혈관이 보일 거야. 이 정맥의 모양이 사람마다 다르단다. 손등뿐만 아니라 손목이나 손가락의 정맥도 모두 모양이 다르대. 피부 속의 혈관이라 복제가 거의 불가능하지.

망막

망막은 눈의 가장 안쪽에 위치한 얇고 투명한 막으로, 빛의 자극을 받아들이는 시신경이 있는 곳이야. 이 곳엔 모세혈관이 다양한 모양으로 자리 잡고 있는데, 그 모양이 사람마다 달라. 망막의 혈관도 지문이나 홍채처럼 유전자가 같은 일란성 쌍둥이도 다르단다.

귀

평소 귀의 모양에 대해서는 많은 관심이 없었지? 하지만 귀를 자세히 살펴보렴. 귀의 크기나 귓바퀴의 모양이 사람마다 모두 다르다는 사실에 놀라게 될 거야.

걸음걸이

걷고 있는 모습만 보고도 누구인지 금세 알아채는 경우가 있어. 이건 사람마다 걸을 때 보폭과 걷는 리듬이 다르기 때문이야. 걸음걸이를 열쇠로 사용하면 먼 거리에서도 누군지 알아볼 수 있어 편리하대.

컴퓨터 자판을 치는 습관

타닥타닥 다다닥~. 친구들이 컴퓨터 자판을 칠 때 들리는 소리를 잘 들어 봐. 컴퓨터 자판을 칠 때도 사람마다 독특한 리듬을 갖고 있을 거야. 하지만 자판을 치는 리듬은 기분이나 신체 상태에 따라 쉽게 변한다는 단점이 있지.

피부

피부는 뭐가 다를까? 피부는 겉이 아니라 속이 달라. 피부 속은 빛으로 본단다. 피부에 빛을 투과시킨 다음 반사되는 빛의 파장을 분석해 피부 내부구조를 보면 사람마다 다른 특징이 있어. 이 기술이 발달하면 피를 뽑지 않고도 혈당을 체크하는 등 건강에 대한 정보도 알아낼 수 있을 거래.

뇌파

우리가 생각을 할 때는 뇌에서 미세한 전기가 흐르는데, 이걸 뇌파라고 해. 똑같은 것을 생각하더라도 사람마다 뇌파 신호가 다 다르기 때문에 내 고유한 열쇠가 될 수 있어. 앞으로 뇌파를 이용한 기술이 발전하면 사과를 생각하며 문을 여는 날이 올지도 몰라. 정말 신기하지?

심장박동

심장이 뛰면 심장 근육에 미세한 전기가 흘러. 이것을 측정하는 것을‘심전도’라고 하는데, 심전도도 사람마다 고유한 차이가 있대. 심전도 같은 인체 내부 신호는 워낙 미세하기 때문에 위조가 거의 불가능하다고 해. 열쇠라고 생각하니 심장 뛰는 소리가 특별하게 들리지 않니?

내 몸을 어떻게알아보니?

손가락만 갖다 대면 혹은 그냥 지나치기만 해도 나를 알아볼 수 있는 기술들이 개발되고 있다니 정말 놀라워. 그런데 기계들이 어떻게 날 알아보는 건지 정말 궁금해. 우리 몸을 인식하는 기계의 눈과 뇌를 파헤쳐 보자!

등록하기

먼저 나의 생체정보를 컴퓨터에 등록해야 해. 지문을 스캔하거나, 홍채를 카메라로 찍거나, 목소리를 인식한 후 각각 생체정보의 특징을 뽑아.
이 특징들은 디지털 정보로 바뀌어 컴퓨터에 저장된단다.

누구세요?

컴퓨터에 생체정보가 등록이 되면 바이오인증을 할 수 있게 돼. 나의 생체정보를 입력하면 컴퓨터는 생체정보가 올바로 입력이 됐는지, 위조된 것은 아닌지 확인하고 생체정보의 특징 찾아 내. 이것을 다시 디지털 정보로 바꾸어 이미 저장되어 있는 정보와 비교하는 거야. 나의 생체정보와 일치하는 정보를 발견하면 내가 맞는지, 또 내가 누구인지 알아 낼 수 있단다.

그렇다면 컴퓨터는 어떻게 생체정보의 특징을 찾아 내는 걸까? 가장 많이 쓰이는 지문과 홍채의 생체정보를 찾는 방법을 자세히 알아보자.

소용돌이를 파헤쳐라

지문을 자세히 들여다보면 소용돌이처럼 빙빙 돌아나간 여러 가지 선이 보일 거야. 이런 여러 가지 선의 흐름을‘융선’이라고 해. 선 사이에 하얗게 보이는 부분은 골이라고 한단다. 융선의 흐름에는 여러 가지 특징적인 부분이 있는데, 융선이 끊어진 부분을 끝점, 융선이 두 개로 갈라지는 부분은 분기점이라고 불러. 지문의 가장 중심부분에 변화가 급격한 곳은 중심점, 융선의 흐름이 세 방향으로 이뤄지는 곳은 삼각주라고 부르지. 조금 복잡하지? 그림으로 보면 쉽게 이해할 수 있을 거야. 이런 융선의 특징적인 부분들이 사람마다 다르다는 것을 이용해 바이오인식을 하는 거야. 기계가 인식한 지문의 여러 가지 특징들을 찾아 낸 다음 입력되어 있는 지문의 특징들과 비교하면 같은 사람의 지문인지 아닌지 알아 낼 수 있는 거란다.

왼쪽의 새로 인식된 지문과 저장되어 있던 오른쪽 지문의 특징을 비교해 본인인지 아닌지를 알아 낸다.

자글자글 주름 들여다보기

홍채는 빛이 눈에 들어오는 양을 조절하는 눈의 근육이야. 사람마다 색과 모양이 다양하지. 빛의 양에 따라 홍채를 조였다 풀었다 하기 때문에 많은 주름이 있어. 홍채인식 시스템에서는 홍채를 카메라로 찍은 뒤 홍채를 둥글게 여러 부분으로 나눠. 그 뒤 홍채 주름을 밝은 부분과 어두운 부분으로 나누어 분석해 고유 코드로 인식한단다. 인식된 정보를 저장되어 있는 정보와 비교하면 누구의 홍채인지 구분할 수 있는 거지.

바이오인식으로달라진 세상

우리나라에서는 약 10년 전부터 특별히 보안이 필요한 곳에 지문인식장치가 쓰이기 시작해, 오늘 날에는 현관문을 여는 데까지 바이오인식
이 쓰이고 있어. 그리고 그 쓰임새는 더욱 다양해지고 있지. 눈을 크게 뜨고 어디어디에 바이오인식이 이용되고 있는지 함께 찾아보자.

돈 NO, 지문 YES!

잃어버린 신용카드를 다른 사람이 쓴다면 어떻게 하지? 이젠 그럴 걱정이 없어. 이스라엘의 보안업체 비프카드사는‘음성인식 신용카드’를 2007년 말에 개발했어. 이 카드는 종이처럼 얇은 스피커와 마이크, 음성인식 칩을 담고 있단다. 이 카드를 사용하려면 반드시 암호를 말하는 음성인식을 거쳐야 해. 지문을 인식하는 카드도 개발 중이야. 미국 미시건주립대학교의 애닐 제인 박사는 지문인식센서가 있는 보안카드를 연구 중이야. 카드 자체에 지문이 입력돼 있어 해킹으로부터 안전하다고 해.
현금이나 카드 없이 지문만으로 물건 값을 계산하는 마트도 등장했어. 외국이 아니라 우리나라 얘기야. 바이오인식 기술을 개발하는 씨크롭이라는 회사는 2004년에 LG카드와 함께 LG마트 송파점과 시화점에 현금이나 신용카드 대신 지문으로 물건 값을 치를 수 있는 시스템을 설치했단다. 곧 지갑이 필요 없는 세상이 올 것 같아.

2008년은 전자여권 시대

7월부터 우리나라도 생년월일, 여권번호, 유효기간과 같은 일반 여권에 기록되는 기본 정보는 물론, 사진이나 지문과 같은 생체정보가 담긴 칩이 들어 있는 전자여권이 발급돼. 인천국제공항의 출입국에도 곧 사용될 예정이란다.

목소리를 아는 인형

미국에서는 주인의 목소리를 알아듣는 인형을 장난감 가게에서 팔고 있어. 미국의 장난감회사가 개발한‘놀라운 아만다’라는 인형은 음성인식 칩이 몸 안에 있어. 인형을 처음 산 사람이 여러 번 인형의 이름을 부르면 이 음성은 칩에 저장되고, 인형은 그 음성을 주인으로 알아보게 되는 거야. 주인이 아닌 사람이 부르면 우리 엄마가 아닌 것 같아’라고 대답한대. 귀엽지? 게다가 이 인형은 주인에게‘기쁜 얼굴이 좋아요, 슬픈 얼굴이 좋아요?’라고 물어보고 주인이 대답하는 대로 기쁜 표정이나 슬픈 표정을 짓는다고 해. 바이오인식이 이처럼 재미있는 인형도 만들고 있단다.

웃어라, 찍힐 것이다!

최근 웃으면 자동으로 찍히는 카메라가 나와 사람들의 관심을 끌고 있어. 물론 얼굴을 인식해 자동으로 초점을 맞춰 주는 건 기본이지. 이런 기술은 얼굴을 인식하는 바이오인식 기술을 응용한 거야. 그렇다면 카메라가 어떻게 웃는 얼굴을 알아보는 걸까?
카메라가 얼굴을 인식하는 방법은 크게 두 가지야. 첫 번째는 얼굴을 구성하고 있는 기본적인 요소인 두 개의 눈, 하나의 코와 입을 인식하는 방법이야. 두 번째는 신체 부위 중에서도 굴곡이 심한 얼굴은 밝은 부분과 어두운 부분이 명확하게 나타난다는 것을 이용하는 거지.
웃는 얼굴을 찾아 내는 방법도 의외로 간단해. 우선 얼굴 인식기능으로 얼굴을 찾아 낸 뒤 눈이라고 생각되는 부분을 중심으로 얼굴의 변화를 감지하는 거야. 일반적으로 사람이 웃으면 눈은 작아지고 입은 커지며 뺨이 올라가게 되지. 카메라가 인식한 얼굴에서 이런 변화가 감지되면 자동으로 사진을 찍게 되는 거야.
얼굴을 인식하는 기술이 더욱 발전되면 카메라뿐만 아니라 컴퓨터나 로봇도 내가 기쁜지 슬픈지 알아보는 날이 오겠지?

내 몸으로 단단하게 열어야 하는 세상

바이오인식은 이렇게 열쇠나 암호, 증명서보다 보안이 철저하고 잃어 버릴 염려가 없어. 또 가지고 다니지 않아도 되니까 편리해. 하지만 영화에서처럼 다른 사람이 나의 지문이나 얼굴, 홍채를 위조할까 봐 걱정이 되기도 하지? 그냥 걱정만 하고 있을 거야? 나와 함께 더 자세히 알
아보자!

여권을 전자레인지에 넣는다?

미국인들이 여권을 전자레인지에 넣고 있대. 왜 그럴까? 미국의 경우 2005년부터 생체정보가 담긴 전자여권을 발행하고 있어. 하지만 여권에 담긴 생체정보가 유출될 것을 걱정한 사람들이 생체정보가 담긴 *RFID칩을 망가뜨리기 위해 여권을 전자레인지에 넣고 돌리거나 망치로 칩을 두드리고 있는 거지. 여권에 사용된 RFID 칩은 무선으로 정보를 읽을 수 있기 때문에 정보가 유출되기 쉽대. 이런 우려를 없애기 위해 여권이 닫혀 있을 때는 칩의 정보를 읽을 수 없는 차폐막이 설치되어 있어. 또 정보를 암호화해 RFID 칩을 읽어 내더라도 어떤 내용인지 알 수 없게 하고, 정보를 읽는 판독기주변에 전파를 통제하는 시설을 설치하는 등 생체정보의 유출을 막기 위한 다양한 방법을 마련하고 있단다. 하지만 아직 일반인들의 생체정보 유출에 대한 두려움은 사라지지 않고 있어.

*RFID : 많은 정보를 담을 수 있으며 일일이 리더기를 갖다 대지 않아도 무선으로 정보를 읽을 수 있는 전자태그. 더 자세하게 알고 싶다면 ‘어린이과학동아’2007년 7월 1일자 쥐꼬리 과학백과를 보세요.

위조 하지 마! 아니 못 할걸?

생체정보 유출뿐만 아니라 생체정보의 위조도 많은 사람들이 걱정하고 있는 부분이야. 친구들도 위조된 지문을 손가락에 붙이고 문을 통과하는 영화를 보고 바이오인식 기술이 쉽게 위조될까 봐 걱정한 적 있을 거야. 지문은 바꿀 수 없고 10개뿐이기 때문에 지문이 위조되어 사용할 수 없게 된다면 다른 것으로 대체하기가 힘들지. 생체정보는 이렇게 바꾸기가 어렵고 양이 제한적이라는 단점이 있어. 아직까지는 지문이나 홍채가 위조된 사례가 없지만 바이오인식 기술이 더 일반화 되면 어떤 위조방법이 생길지 알 수 없는 일이야. 그래서 많은 과학자들이 새로운 바이오인식 기술을 개발하는 것은 물론 생체정보 보호를 위한 기술을 연구하고 있어.
가장 일반적인 것은 다중인식이야. 지문만 인식하는 것이 아니라 지문과 홍채를 인식하거나 얼굴과 지문을 함께 인식하는 거지. 이렇게 하면 위조는 거의 불가능해져. 또 하나, 인식 방법 자체를 발전시키는 방법도 있어. 지문의 경우 손가락의 온도를 함께 측정하거나 사람의 몸에 전기가 통하는 특징을 이용하면 위조가 불가능해진단다.

미래에는 밖에서 집 안을 맘대로 조종하거나 멀리서도 내 컴퓨터를 쉽게 쓰는 등 언제 어디서나 다양한 일을 할 수 있는 유비쿼터스 시대가 올 거야. 이 때는 바이오인식기술이 더욱 중요해. 확실하게 나를 확인할 수 있는 바이오인식 기술이 아니라 남이 쉽게 사용할 수 있는 열쇠나 암호를 사용하면 유비쿼터스의 편리함인‘언제 어디서나’가‘언제 어디서나 아무나’가 될 수도 있을 테니까.
아직은 많은 사람들이 바이오인식 기술을 불안해하고 있어. 하지만‘어린이과학동아’친구들이 미래에 새로운 바이오인식 기술을 개발하고, 정보의 유출과 위조를 막는 기술을 발전시킨다면 우리의 미래는 더욱 편리하고 안전해지겠지? 물론 그 땐 전자레인지에 여권을 넣는 사람도 없을 거야. 내 몸을 편리하고 안전하게 열쇠로 사용하는 미래, 기대할게!