[상상반도체] 내 몸 속 고유한 정보를 읽다, ‘생체인식 기술’



휴대폰의 얼굴인식 잠금 기능, 얼굴을 찍어 닮은 연예인을 찾아 주는 앱, 삼성 갤럭시 S4에 내장된 스마트 화면유지(Smart Stay) 기능. 이들의 공통점은 무엇일까요? 바로 '생체인식(Biometrics)' 기술의 하나라는 점 입니다.

 

이처럼 우리는 알게 모르게 생활 곳곳에서 '생체인식 시스템'을 접할 수 있는데요, 생체인식은 개인별로 차이가 있는 사용자의 고유한 생체정보를 이용하는 것으로 분실 및 도난 등의 문제가 없어 기존 방법에 비해 높은 보안성을 제공할 수 있습니다.

 

이러한 인식기술의 기초는 '센서'라는 반도체 기술이 활용되는 것인데요, 생체 정보를 인식·분석하고 확인하는 일까지 모두 반도체가 수행한답니다! 이러한 생체인식 기술은 첩보, 액션, SF영화에 단골로 등장하는 기술이기도 한데요, 그렇다면 영화 속 상상력을 만나 더욱 빛나는 생체인식 기술을 만나 볼까요?

 

 

 생체인식[Biometrics] 이란?

 

생체인식이란 일생동안 변하지 않고 개인마다 다른 모양을 가지고 있는 것으로 알려진 얼굴모양, 지문, 홍채, 정맥, DNA 등 개인의 독특한 생체정보를 자동으로 측정하여 신원을 파악하는 기술입니다. 우리의 얼굴 모양이나 음성, 지문, 안구 등과 같은 신체적인 특성은 열쇠나 비밀번호처럼 타인의 도용이나 복제에 의해 이용될 수 없을 뿐 아니라, 변경이나 분실의 위험이 없어 안전한데요,

 

2012년 리메이크되어 개봉한 영화 <토탈리콜>에서는 전신 스캐너를 통해 얼굴, 목소리, 질문에   신체반응 등을 종합해 신분을 인증하는 장면이 등장합니다. 우리의 주인공은 신분을 위장해 스캐너를 통과하려다 발각되고 마는데요, 이러한 영화 속 생체인식 미래 기술은 관람객들이 영화에 더욱 깊이 빠져 드는 흥미로운 요소로 작용하기도 합니다.



 손 끝에서 내 정보를 읽는다, 지문인식 (Finger Scan)

 

최초의 생체인식 기술인 지문인식은 가장 오래되고 일반화된 기술입니다. 지문인식 시스템은 일반적으 지문 융기의 분기점, 끝점 등으로 구성되는 특징점의 위치와 속성을 추출, 저장, 비교하는 알고리즘을 통해 구분하는데요.

 



 

최신 첩보 기술을 볼 수 있는 007시리즈의 <7탄 다이아몬드는 영원히>에서 배우 숀 코네리가 가짜 지문을 엄지에 붙여 지문 인식기를 통과하는 장면이 그려지기도 했습니다. 이 영화는 1971년 개봉한 영화 벌써 40년 전 이야기인데요, 당시에는 지문인식 기술이 생소했기 때문에 영화 속에서나 볼 수 있 기술이었습니다.

 

지문을 인식하는 방식은 여러 가지가 있는데, 그 중 반도체 기술을 이용한 방식은 피부의 전기 전도 특성을 활용하고 있습니다. 실리콘 칩 표면에 직접 손 끝을 접촉시키면 칩 표면에 접촉된 지문의 특수한 모양을 전기 신호로 읽어 인식하는 것 입니다.

 

지문인식은 건물 출입부터 금융 거래시의 신원 검증, 노트북 등의 전자기기 사용 인증 등에서 많이 사되고 있습니다. 하지만 지문은 닳아 없어지거나 손이 건조할 때 혹은 이물질이 묻으면 인식이 어렵다는 단점이 있는데요. 런 지문인식의 단점을 보완해 줄 생체인식 기술이 바로 '홍채 인식'입니다.



 지문을 넘어 눈동자로, 각광받는 홍채/망막인식 (Iris/Retina Scan)

 

홍채나 망막의 무늬는 쌍둥이들도 서로 다른 패턴을 가지고 있다고 알려져 있습니다. 특별한 외상 혹은 질병을 제외하고 홍채는 일생동안 변하지 않으며 콘텍트 렌즈나 안경을 착용해도 인식이 가능해 그 활용범위가 매우 넓은데요,

 

홍채인식 과정은 크게 입력 영상으로부터의 홍채 영역 검출, 홍채 특징 코드의 추출 비교 및 판단의 순으로 이루어 집니다. 이처럼 홍채인식 기술은 사람마다 고유한 특성을 가진 안구의 홍채 패턴을 이용하기 때문에 데이터의 정확성 및 안정성, 편리성, 처리 속도 면에서 욱 진보한 보안시스템으로 평가 받고 있습니다.

 




'홍채인식'하면 떠오르는 대표적인 영화가 있습니다. 바로 2002년 개봉했던 미국 영화 <마이너리티 리포트>입니다. 이 영화 속 배경이 되는 2050년대의 미래에는 거리 곳곳에 설치된 스파이더 로봇이 사람들의 홍채와 망막의 정보를 읽어 개인의 신원을 파악합니다. 이를 통해 개인 맞춤형 광고를 노출하기도 하지만, 범인을 쫓는 데에도 사용되는데요, 특수경찰에서 도망자 신분으로 전락한 주인공 존 앤더튼(톰 크루즈)는 타인의 안구를 이식해 감시를 피합니다.

 

또한, 적출한 자신의 안구를 인식해 보안 시스템을 통과하기도 하는데요, 이 장면은 지금의 홍채인식 기술로 비추어 보면 옥의 티입니다. 현재 개발된 홍채인식 시스템 생체여부를 확인하는 모듈이   살아 있는 사람의 홍채인지를 확인할 수 있기 때문이죠!  깜빡, 빛에 따 동공 확대·축소 등을 바탕으로 확인할 수 있답니다.

  

 

지금까지 내 몸 속 고유한 정보를 활용하는 '생체인식 기술'에 대해 알아보았습니다. 현재 생체인식 기술이 가장 많이 활용되고 있는 분야는 보안 분야지만, 향후에는 특수 의료기기나 산업 현장까지 그 범위가 넓어질 것으로 예상되고 있는데요, 앞으로 미래에는 또 어떤 놀라운 첨단 기술들이 등장할지 기대가 됩니다!


출처 : 삼성반도체이야기 (http://www.samsungsemiconstory.com/376)



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      비즈니스 정보실  |  2013.12.19 13:35




특허 빅데이터로 미래 먹거리 기술 찾았다! 



- 특허청, 산업융합, 소재, 에너지·자원, 환경·기상분야 대상10대 미래 유망기술 발표 - 

 특허청(청장 김영민)은 산업융합, 소재, 에너지·자원, 환경·기상 등 4대 산업분야를 대상으로 우리나라가 향 후 3~5년 이내에 핵심·원천특허를 확보할 가능성이 높은 40개 미래 유망기술을 선정해 발표했다. 
  
 올해 선정된 대표적인 미래 유망기술로는 산업융합 분야에서 ▴의료용 빅데이터 기술 ▴수술 및 치료로봇 기술이 뽑혔고, 소재 분야에서는 ▴미래 수송기기용 경량 금속 및 고분자·복합 소재 ▴차세대 디스플레이용 투명 유연전극 소재가, 에너지·자원 분야에서는 ▴신개념 연소 후 이산화탄소 포집 시스템 ▴메탈/에어 전지의 공기극 개발 기술이 각각 선정되었다. 또한, 환경·기상 분야에서는 ▴배출원 원천 감량화 기술 ▴자원절감형 3D 프린팅 기술이 선정되었다.  
  
 특허청이 2012년부터 매년 선정해 오고 있는 산업분야별 10대 미래 유망기술은 전문가들의 직관이나 경험에 의존하던 종전 선정 방식에서 벗어나, 특허청이 보유한 2억3천만 건의 특허 빅데이터를 기반으로 산업분야별로 100만 건이 넘는 대규모 특허정보 분석을 통해 객관적으로 선정된다는 점에 특징이 있다. 

 산업분야별로 R&D부처 기획전문가, 연구자, 특허전문가 등으로 전략위원회가 구성되어 R&D부처의 기술체계를 기초로 유효특허 분석을 통해 객관적이고 체계적인 ‘특허기반 기술체계’가 만들어지며, 특허 정량분석으로 도출되는 지식재산의 유망성 및 원천성을 기준으로 후보 유망기술군을 선별·압축한 뒤, 분야별 전문가단의 검증을 거쳐 유망기술을 최종 선정한다. 

 특허청은 이들 미래 유망기술을 정부 R&D 관련 부처에 제공하여 R&D정책 방향 수립 및 차년도 정부 R&D 과제기획에 활용하도록 한다는 계획이다. 

 또한, 내년 2월에는 선정된 40대 미래 유망기술을 포함한 후보 유망기술에 대한 분석결과를 담은 종합보고서를 발간하여 기업, 연구소 등에 제공함으로써 신규 연구·사업 아이템 발굴 등에 활용하도록 할 방침이다.  

 김영민 특허청장은 “국내외 특허정보의 대규모 분석을 통해 핵심·원천특허의 획득 관점에서 선정한 미래 유망기술이 국가 R&D를 효율화하는데 기여할 뿐만 아니라, 우리 기업이 자동차, 휴대폰을 이을 새로운 미래 먹거리를 찾는데 큰 도움이 될 것으로 기대한다”며 “2015년까지 18개 全 산업분야에 대한 특허관점의 미래 유망기술을 선정하여 제공할 계획”이라고 밝혔다.  

312_특허빅데이터로_미래먹거리기술_찾았다(지선구_최종).hwp

붙임 : [참고자료] 가 포함된 보도자료 1부.                                                                                                         
문의 : 산업재산정책국 산업재산정책과 지선구 사무관 (042-481-5931)




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      비즈니스 정보실  |  2013.12.19 11:10




석탄과 석유를 대체할 에너지원, 셰일가스

 

 

여러분은 혹시 셰일가스(shale gas)에 대해서 들어보신 적이 있으신가요?

셰일가스는 일종의 천연가스인데요. 최근 석탄이나 석유 등을 대체할 수 있는 에너지원으로 주목받고 있습니다. 그럼 보통의 천연가스와 어떤 점이 다르기에 주목을 받고 있을까요? 이번 기사에서 함께 알아보겠습니다. 

 

 

 

셰일가스는 무엇인가요?

셰일가스란 땅속에 있는 암석층인 "셰일층"에 갇혀있는 천연가스를 말합니다. 셰일층은 모래와 진흙이 오랜 기간 걸쳐 퇴적되고 그 속의 물이 빠지면서 딱딱하게 굳어진 퇴적암층입니다. 셰일가스는 지하 2000~4000m 깊이에 있는 셰일층에서 생성되는데요, 셰일층 위에 기체가 통과할 수 없는 암석층이 있어서 셰일가스가 빠져나가지 못하고 보존되었습니다. 셰일가스는 우리가 보통 사용하는 천연가스보다 깊이 매장되어 있고 셰일층 속에 고루 퍼져있기 때문에 예전에는 채굴(땅속에서 뽑아내는 것)이 불가능했습니다. 하지만 미국의 조지 P. 미첼이라는 기업인이 1998년 셰일가스 채굴에 완전히 성공하며, 셰일가스의 시대가 시작되었답니다. 



 

셰일가스를 가지고 있는 셰일층

 

 

셰일가스는 어떤 성분으로 이뤄져 있을까요?

셰일가스에는 여러 가지 기체가 섞여있는데요, 셰일가스 성분 중 80%는 우리가 LPG 가스로 자주 쓰는 메탄입니다. 그리고 5%는 에탄, 10%는 프로판과 부탄, 그리고 나머지는 이산화탄소와 질소로 이뤄져있습니다. 여기서 소량 들어있는 에탄과 프로판, 부탄도 화학적으로 가공을 한 후에는 연료로 쓸 수 있다고 합니다.

 


셰일가스는 어떻게 채굴하는 것일까요?

셰일가스는 지하 2000~4000m 정도로 깊은 곳에 있기 때문에, 암석 깊은 곳으로 파이프를 집어넣어 가스를 빼내야합니다. 하지만 가스는 잘못하면 공기 중으로 새어나가기 쉽기 때문에 이것을 모으기 위해서는 고도의 기술이 필요합니다. 



 

그럼 함께 채굴 과정을 살펴보도록 할게요.

 

 

<동영상으로 확인하기 : YouTube >

 

1. 드릴로 암석층을 뚫고 수직으로 들어가서, 마침내 셰일층에 이르면 평행하게 암석을 드릴로 뚫습니다.

2. 드릴로 뚫은 곳에 쇠파이프를 집어넣은 후, 파이프를 통해 시멘트를 흘려주어 파이프 바깥으로 굳으면서 통로를 봉해줍니다.

3. 다시 드릴로 계속해서 셰일층을 뚫습니다.

4. 새로 뚫은 셰일층에 위아래로 구멍이 여러 개 뚫어져있는 파이프 총을 넣어준 후, 총을 발사시켜 셰일층을 갈라지게 하여 틈을 만듭니다.

3. 그 틈 안으로 물과 모래, 화학약품을 집어넣어 큰 압력(약 1,000기압=대기압의 1000배)을 줍니다. 그러면 압력을 이기지 못하고 원래 생겼던 틈에 가지를 쳐서 또 다른 미세한 틈들이 갈라집니다.

4. 마개로 끝을 막은 후, 왔던 길을 돌아가면서 다시 앞의 과정을 계속 반복합니다.

5. 마지막으로 마개를 모두 열어주고, 펌프를 사용하여 셰일층이 갈라진 틈새에 모여 있는 가스를 밖으로 빼냅니다.

 

 

셰일가스는 얼마나 매장되어 있을까요?

셰일가스는 전통적인 천연가스와는 달리 전 세계에 매장량이 골고루 퍼져있으며, 전 세계가 59년을 사용할 만큼의 매장량을 가지고 있습니다. 하지만, 잠재매장량을 고려하면 200년을 쓸 수 있는 에너지양을 가지고 있다고 합니다. 얼마나 많은지 감이 오시나요? 다른 에너지원들과 비교를 통해 감을 잡아보도록 해요~! 먼저 석유는 앞으로 전세계가 46년 쓸 만한 양이 매장되어 있고, 석탄은 118년, 전통가스는 59년, 셰일가스는 59년을 사용할 수 있는 양이 남아있다고 합니다. 다른 에너지원인 석탄이나 석유의 매장량과도 비슷하기 때문에, 셰일가스는 어마어마한 가능성을 가지고 있다고 볼 수 있어요. 


 

 

앞으로 셰일가스의 미래는 어떻게 될까요?

셰일가스는 상대적으로 다른 에너지원에 비해 생산 단가가 저렴합니다. 따라서 미국뿐만 아니라 유럽이나 중국 등 다른 나라에서도 경쟁적으로 개발을 시작하고 있으며, 석탄이나 석유를 대체할 새로운 에너지원으로 주목받고 있습니다. 셰일가스 개발을 팍팍 밀고 있는 미국의 셰일가스 연간 생산량은 2000년도에 비해 14배가 늘어났습니다. 또한 미국에서 사용하는 천연가스 중, 셰일가스 차지하는 비중이 2010년 24.1%에서 2035년에는 49%까지 확대될 것이라 예상하고 있습니다.

 

하지만 그 이면에는 우리가 극복해야할 단점들과 문제점들이 있습니다. 먼저 셰일가스와 같은 기체 상태의 물질을 운반하려면 특수용기에 넣어야 하기 때문에, 석유나 석탄에 비해서 운송비용이 상대적으로 증가할 수 있습니다. 또 암석 속에 갇혀있는 기체를 뽑아내는 과정에서 가스가 새어나갈 수 있어, 우리가 예상하는 양보다 더 적은 양만 얻는다는 문제점이 있어요. 


 

셰일가스 개발을 반대하는 캐나다 퀘벡 주민들

 

또한 셰일가스를 채굴하는 과정에서 환경문제가 생길 수 있습니다. 셰일가스를 암석에서 뽑아낼 때 화학물질이 들어있는 물을 암석에 넣었다가 다시 빼내게 되는데요, 이때 생기는 대량의 폐수를 어떻게 친환경적으로 처리하느냐가 현재의 가장 큰 문제입니다. 또 암석을 드릴로 뚫게 되면서 자연을 회손 시키거나, 지하수를 오염시킬 수 있기 때문에 환경단체들이 셰일가스 개발을 강력히 반대하고 있습니다.

      비즈니스 정보실  |  2013.12.18 14:15



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