‘삑∼’,‘삐익∼’

요즘 현대인들은 이런 신호음을 달고 산다. 버스나 지하철을 타건, 사무실에 들어가건, 심지어 매장에서 물건을 살 때도 이 같은 소리는 곁을 떠나지 않는다.

그렇다면 우리의 신원이나 물건을 식별하는 인식 시스템들은 과연 어떤 과학적 원리로 작동하는 것일까. 앞으로는 어떤 새로운 인식 기술이 우리 곁으로 다가올까.



요즘은 버스나 지하철을 탈 때 예전처럼 미리 동전을 준비하는 경우는 거의 없다. 지갑속 깊숙이 들어 있는 교통카드 한 장이면 모든 게 해결된다. 그런데 카드에는 배터리가 들어 있지 않은데 어떻게 전파를 이용한 무선통신을 할 수 있는 걸까. 비밀은 카드속에 들어있는 유도코일과 축전기(蓄電器)에 있다.

여기에는 유용한 물리법칙이 숨어 있다.

바로 영국의 물리학자 패러데이가 발견한 ‘유도 전류의 원리’이다. 이 원리는 자기장과 코일을 가까이하면 코일에 순간적으로 전류가 발생하는 것을 말한다.

버스를 예로 들어보자. 카드 단말기 주변에는 강한 자기장이 흐르고 있는데, 교통카드를 대면 전류가 발생하고 카드는 이 전기를 이용해 메모리칩에 기억된 금액 정보를 무선 네트워크로 연결된 중앙 컴퓨터로 보내 요금을 산정한다. 단 교통카드는 은박지가 담긴 담배갑 등과 함께 있으면 유도코일을 이용한 무선 주파수 통신이 방해받을 수도 있다.

유도전류의 원리를 이용한 식별 방법은 직원 출입증이나 의류 등 상품에 부착해 도난방지용으로도 활용된다. 세계 곳곳에서는 상습 성범죄자 등 사람의 신체에 메모리 칩을 넣어 신원을 식별하는 방안이 추진되고 있다.

사람의 신체를 이용해 신원을 확인하는 생체인식시스템도 보편화되고 있다.

생체인식이란 얼굴·음성·지문·홍채·각막·손등 정맥·걸음걸이 등 신체적 특징을 추출해 판별하는 것이다.

개인의 일거수 일투족을 감시하는 ‘빅브라더(Big Brother) 논란’에도 불구하고, 생체 정보가 개인마다 다르고 복제하기 힘들다는 점에서 널리 활용된다.

이 가운데 손등 정맥을 이용한 ‘손인식기’는 국내 대학 기숙사 등에서 이미 활용 중이다. 정맥 인식은 사람마다 고유한 형태의 정맥이 손등에 나타나는 점을 이용한다.

오남용의 위험성이 적어 최근 과학수사의 새 흐름을 이끌고 있다. 최근에는 손등 피부 아래의 깊은 부분까지 이미지를 추출해내는 기술로까지 발전했다.

얼굴인식은 얼굴 혈관에서 발생하는 열기를 적외선 카메라로 포착,3차원으로 영상화해 식별한다. 눈·코·입 등 얼굴의 특징을 구별할 수 있다. 성형수술을 하더라도 눈·코·입의 간격과 비율은 변하지 않기 때문에 인식이 가능하다고 한다.

홍채인식은 검은 눈동자 주변의 갈색부분의 무늬가 사람마다 다르다는 점을 이용한다. 그러나 영화 ‘마이너리티 리포트’에서 보듯 주인공이 뽑아낸 안구를 이용해 홍채 인식 시스템을 유유히 통과하는 것은 오류가 있다. 안구는 빼냄과 동시에 시신경이 끊어져 동공이 확대된다. 빛에 따라 동공이 확대 또는 축소돼야 제대로 된 인식이 가능하다.

홍채는 지문보다 그 패턴이 훨씬 복잡해 가장 완벽한 식별시스템으로 알려져 있다.

한편 망막인식시스템은 안구의 가장 뒷부분에 있는 망막의 혈관 분포를 파악하는 방법이다.

요즘은 손으로 버튼을 누르는 대신 말로 하면 다음 단계로 넘어가는 자동응답서비스(ARS)가 많다. 음성인식은 사람의 목소리마다 특정 주파수대의 에너지 분포가 다른 점을 이용한다. 예컨대 ‘아’와 ‘어’의 목소리는 주파수가 다르다. 소리마다 다른 주파수의 특성을 읽는 원리이다.

과학자들은 다가올 미래에는 머릿속의 생각을 읽는 식별 기술이 보편화될 것으로 내다보고 있다.

최근 미국 시카고대와 브라운대 등 연구팀은 과학저널 네이처에 “뇌속에 장착된 칩을 이용해 마우스를 움직여 인터넷을 검색할 수 있다.”는 연구 결과를 발표했다. 연구팀에 따르면 대뇌 피질 속에 삽입된 소형 칩이 뇌파(생각)를 인식한 뒤 연결된 컴퓨터에 전달하면 컴퓨터가 주변 기기나 기계 팔·다리를 움직이게 된다. 즉, 뇌 신호가 컴퓨터를 거쳐 운동신호로 바뀌는 원리인 것이다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr