안녕하세요. 탭블로깅입니다. 이번 글에서는 스마트폰 지문인식 원리와 작동 방식 2가지를 소개드리도록 하겠습니다. 우리가 사용하는 스마트폰에서는 이제 지문인식 기술이 상용화되어 최신 모델의 경우 지문인식을 대다수 지원하고 있는데요. PIN 번호나 패턴에 비해서 유출에 대한 걱정없이 빠르게 잠금을 해제할 수 있어서 많은 사용자가 편리하게 이용하는 기능이라고 할 수 있습니다. 그런데 어떻게 스마트폰에서는 지문인식을 높은 정확도로 지원하고 있을까요? 이러한 지문인식의 원리와 작동 방식을 간단하고 이해하기 쉽게 안내드리겠습니다.
지문 인식이란?
지문 인식은 개인의 지문을 사용하여 그 사람을 식별하는 기술을 말하는데요. 각 사람의 지문은 고유한 패턴을 가지고 있으며 이러한 패턴은 눈에 보이지 않는 미세한 무늬와 특징들의 조합으로 이루어져있습니다. 즉 60억명의 사람이 있다면 60억개의 다른 지문 모양을 가지고 있다는 것입니다. 이러한 특징으로 잠금 및 해제를 위해 현재 스마트폰에서는 지문인식 기능을 대다수 지원하여 사용할 수 있습니다.
스마트폰 지문인식 원리 3가지
스마트폰의 지문인식 원리는 3가지로 사용되는데 바로 초음파 방식, 광학 방식, 정전식 방식입니다. 각 방식의 장점과 원리를 상세히 작성해보도록 하겠습니다.
지문인식 초음파 방식의 원리
초음파 방식은 지문 인식을 위해 초음파 신호를 지문에 보낸 후 지문의 볼록한 부분인 융선(Ridge)과 오목한 부분인 골(Valley)에서 반사되는 초음파 신호의 세기를 측정하여 지문을 파악하는 방식입니다. 이러한 원리로 지문의 윤곽을 세밀하게 파악할 수 있는데요. 그래서 초음파 방식은 고체로 된 매질도 잘 투과하여 지문의 내부까지 정확하게 인식할 수 있습니다. 또한 기존의 광학적인 지문 센서와 달리 물, 먼지, 기름 등 환경 요인에 영향을 받지 않으며 높은 보안성이 장점이라고 할 수 있습니다.
초음파 신호 송신 > 지문 융선 골 부분 반사 > 센서 수신 > 지문 윤곽 파악 및 지문 정보 추출
지문인식 광학 방식의 원리
광학 방식은 디스플레이의 광원과 센서를 이용하여 지문의 융골(Ridge)과 골(Valley)에서 반사되는 빛의 반사량 차이를 측정하는 방법을 사용합니다. 이 방식은 지문의 개별적인 특징을 고려하여 이미지로 만들어지는데 이렇게 얻어진 이미지와 등록된 지문 이미지를 비교하여 지문의 동일성 여부를 판정합니다. 이러한 지문인식 광학 방식은 고해상도로 지문의 고유한 특징을 담고 있어 지문 인식의 정확성을 높이는 것이 장점입니다. 다만 손의 상태나 주변 환경에 따라서 인식률이 변동될 수 있다는 치명적인 단점과 가짜 지문을 만들어서 인식하는 위협에도 취약한 것이 단점입니다.
디스플레이의 빛 > 지문 융선 골에서 빛 반사 > 반사되는 빛의 양과 방향에 따른 광학센서 이미지 생성
지문인식 정전식 방식의 원리
정전식 방식은 지문에 있는 융선과 골에 따라 다르게 감지되는 전기용량으로 인식하는 방법을 말합니다. 사람의 지문마다 다른 융선과 골로 인해서 정전식 감지 센서에 손가락을 올리면 각 손가락마다 다른 전기용량이 출력되게 됩니다. 이러한 전기용량 값으로 인해서 지문을 감지하고 인식하여 잠금을 해제하는 방식입니다. 만약 사용중인 스마트폰에 별도로 지문인식 버튼이 달려있다면 높은 확률로 정전식 방식을 이용하는 것을 말합니다.
지문인식 기술에서 자주 묻는 질문 FAQ
지문인식이 다른 보안 기술보다 안전한 이유는 무엇인가요?
지문은 개인의 고유한 특징으로 다른 사람과 중복될 확률이 매우 적습니다. 그래서 타인이 지문을 변조하거나 모방하는 것이 어렵습니다.
스마트폰 지문인식이 100% 정확한가요?
스마트폰 지문인식은 매우 높은 정확도를 가지고 있지만 완전히 정확하지는 않습니다. 일부 특정한 상황이나 손가락 지문의 변형과 같은 상황에는 예인식에 실패할 수 있습니다.
지문인식은 어떤 용도로 사용되나요?
지문인식은 주로 스마트폰의 잠금 해제나 결제 인증 등에 사용됩니다. 또한 몇몇 기업에서 출입 제어 시스템에도 적용되고 있습니다.
지문인식은 악용될 수 있는 가능성이 있나요?
지문인식 방식에 따라서 악용될 가능성이 있습니다. 그렇기에 개인적인 안전과 개인 정보 보호를 위해서는 추가적인 보안 조치를 취하시는 것이 좋습니다.
마치며
여기까지 스마트폰 지문인식 원리와 작동 방식을 살펴보았습니다. 이렇듯 스마트폰 지문인식은 편리하고 안전한 보안 기술인데요. 과거에는 정전식 방식으로 지문인식하는 기술이 대세였다면 이제는 디스플레이 화면에서 지문을 인식하는 초음파 방식이 대세로 자리잡게 되었다고 합니다. 이렇듯 일상 생활에서 흔히 쓰이는 기술인데 알고보니 참 재밌는 원리가 들어있는 것을 확인할 수 있었네요.