자율주행에서의 바이오 트윈기술, 동물의 개체식별기술

‘김재성의 생체인식 이야기’는 다양한 산업과 융합하고 일상에까지 깊숙이 자리 잡은 생체(바이오)인식과 관련한 최신의 트렌드와 적용 분야를 자세히 살펴보는 코너입니다. ①생체인식 기술의 변천사를 시작으로 ②생활 속의 생체인식 기술 ③생체정보 보호기술 ④생체인식 기술표준화 및 시험인증기술 ⑤미래의 생체인식 기술 등 총 5가지의 주제로 연재됩니다[편집자주]

[보안뉴스=김재성 한국인터넷진흥원 연구위원] 생체인식기술은 오랫동안 출입국심사·전자여권·근태관리·민원서류 발급업무 등 오프라인에서의 신원확인을 위한 중요한 수단으로 사용되고 있다. 특히, 포스트 코로나19와 4차 디지털 혁명 시대에 접어들어서는 스마트폰을 이용한 모바일 지급결제 및 인터넷 전자상거래·전자투표·화상회의 및 원격수업 등 사이버 경제활동이 급증하면서 온라인 상에서의 비대면 인증수단으로 활용도가 더욱 증가할 전망이다.


[이미지 = gettyimagesbank]

최근 들어서는 자율주행차에서 차량 도난, 불법 주행, 운전자 헬스 모니터링 등 생체인식 기반의 바이오 트윈 기술의 출현과 함께 그동안 전통적으로 살아있는 사람에 대한 신원확인 수단에서 우리나라를 중심으로 반려동물의 비문·안면 정보를 이용한 동물 개체식별 기술에 대한 상용화 제품 출현과 이에 대한 국내외 표준화가 활발히 진행되고 있다.

자율주행에서의 바이오 트윈기술
최근 들어 지능형 교통시스템인 ITS가 보급화되고 자율주행기술, 자동차 인포테인먼트 기술, 커넥티드 스마트카 등 자율주행차 관련 기술에 대한 연구개발이 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 스마트카의 차량 도난 및 무단 도어개폐, 차량간 통신시스템 보안, 차량 전자제어장치(ECU) 펌웨어 등의 센서 관련 장비에 대한 보안 등에 대한 위협과 보안 취약점을 중심으로 국내외 표준화가 진행 중에 있다.

또, 그동안 주로 사용된 전통적인 자동차키 또는 스마트키를 통한 자동차의 도어 개폐 및 시동 기능에서 고급형 차량을 중심으로 자동차 키분실 및 도난방지에 스마트폰을 이용한 디지털키와 커넥티드 기능을 이용해 자동차 도어개폐 및 원격시동, 주행거리·연료 잔여량·도어/창문 개폐·타이어 공기압·차량 정검서비스 등의 차량 상태를 원격으로 확인해 주는 정보서비스를 제공하고 있다.


▲그림 1 바이오인식기술을 활용한 차량 도어개폐 및 시동기능[출처=현대자동차 제네시스, 저자 제공]

그리고 최근에는 이를 좀 더 발전시켜 그림 1과 같이 현대자동차 제네시스 차량에 지문·얼굴인식 기술을 이용한 도어개폐 및 시동 기능을 구현한 바 있다. 또, 일부 고급 차종 및 사양에서는 자동순항장치인 크루즈 콘트롤 기능으로 차량 계기판에 홍채 및 동공인식 센서를 탑재하고 운전자의 졸음운전 예방을 위한 클락션 경고 등 상황인지 식별경고음 및 자동출발 등의 기능을 통해 운전자의 주행 편의성과 안전성을 보장하는 다양한 기술들이 선보이고 있다.


▲그림 2 현대모비스가 개발한 엠브레인 이어셋과 스마트폰 앱[출처=현대자동차 제네시스, 저자 제공]

가까운 미래에는 자율주행차의 차량도난, 비인가된 운전자의 불법주행 제어, 운전자의 신체 상황에 따른 주행편의성과 안전성 보장을 위해 그림 2처럼 운전자의 뇌파측정용 앰브레인 이어셋, 심전도 측정용 운전석의 안전밸트 내 센서 내장 등 웨어러블 디바이스로 생체신호로 운전자/차량 인증과 동시에 심장질환·졸음 등 헬스 모니터링을 통해 위급상황을 인지하고 음성인식으로 네비게이션을 작동해 차량을 휴게소 또는 대학병원으로 이동시키는 운전자 주행 안전성과 운전자 보호를 위한 바이오인식 기반의 지능형 자율주행 보조시스템 개발도 연구되고 있다.

동물의 개체식별 기술
전 세계적인 코로나19 펜데믹 출현, 1인 가구 증가, 저출산 및 노령화 사회와 더불어 강아지·고양이 등 반려동물의 개체수가 1,500만마리에 육박하면서 이와 관련된 펫산업 시장이 6조원 규모로 확대되고 있다. 이러한 사회적 환경의 변화에도 유기동물의 급증과 함께 의무화된 무선 생체이식칩을 통한 반려견 동물등록제에 대한 거부감(생애 2개월령의 반려견의 체내에 RF 이식칩을 삽입하는 형태의 동물등록방식) 등으로 효과적인 유기견 예방이 어려워짐에 따라 개물림 사고가 급증하고 펫보험 상품의 출현과 동종품종에서 보험 미가입 반려견에 대한 보험사기 사고발생 등 동물에 대한 개체식별 부재로 인한 사회적인 이슈로 급부상하는 등 문제점이 발생되고 있다.


▲그림 3 동물 개체식별기술[이미지=저자 제공]

이에 따라, 그림 3과 같이 반려견을 중심으로 비문·안면 등의 바이오정보를 이용해 반려동물에 대한 개체식별기술의 출현과 말의 종자관리를 위한 말갈기·걸음걸이 등의 다양한 부위의 신체적인 특징을 구별하는 동물감별사의 개체식별 방법의 자동화와 소·돼지 등 개체수가 많은 축산동물, 야생동물 보호 및 회귀종 관리 차원에서의 동물 개체식별 기술에 대한 바이오인식 기술의 적용이 미래의 블루오션으로 각광을 받을 것으로 전망된다.

이에 따라 반려견의 비문·안면인식을 이용한 개체식별 기술에 대한 연구개발 및 국내외 표준화를 착수해 바이오인식 기반의 반려동물 개체식별용 DB 구축지침, 개체인증 알고리즘 성능시험 지침 등 TTA 단체표준을 개발했다.

그리고 2022년 10월, 행안부 도전한국 정부 시범사업의 일환으로 춘천시와 공동으로 춘천지역의 반려견 500마리에 대한 비문·안면정보 등 바이오정보 DB를 구축해 펫테크 기업의 비문·안면인식 알고리즘에 대한 성능시험과 바이오인식 기반의 반려견 개체식별에 대한 기술검증을 진행해 90% 이상의 정확성을 확인하기도 했다.


▲그림 4 텔레바이오인식기술을 이용한 반려동물 개체인증서비스[출처=ITU-T X.1095, 저자 제공]


▲그림 5 마필의 생체정보를 이용한 개체식별기술[출처=한국마사회, 저자 제공]

또한, 그림 4와 같이, ITU-T SG17에서 텔레바이오인식을 이용한 반려동물 개체식별 인증 서비스에 대한 국제표준(ITU-T X.1095)을 3년 6개월간 걸쳐 개발해 세계 최초로 바이오인식기반의 동물 개체식별 기술에 대한 국제표준으로 사전 채택되는 쾌거를 거두었다. 이를 기반으로 농림축산식품부의 바이오인식 기반의 반려동물 등록제의 핵심 표준으로 활용되기를 기대한다.


▲김재성 한국인터넷진흥원 연구위원[사진=김재성 연구위원]
한편, 지난 2023년 9월부터 한국바이오인식협의회에서는 한국마사회와 공동으로 마필(말)의 종자관리 및 말 바뀜 보안사고를 미연에 방지하고자 그림 5와 같이 마필의 말갈기·걸음걸이 등 생체정보를 이용한 개체를 식별하는 표준개발을 위해 연구에 착수했다.

2024년도부터는 이러한 생체정보를 기반한 바이오인식 기반의 마필 개체식별 기술에 대한 연구개발과 더불어 국내외 표준화를 추진할 계획이다.
[글_ 김재성 한국인터넷진흥원 연구위원]

필자 소개_김재성 박사는 인하대학교 정보통신공학과를 졸업했으며, 한국인터넷진흥원(K ISA) 연구위원(1996.07~현재)으로 활동하고 있다, 또, ISO/IEC & ITU-T 국제표준 에디터(2002.12~현재), 아시아바이오인식협의회(ABC) 의장(2013~현재), 한국바이오인식협의회(KBID) 회장(2023.08.25.~현재), TTA TC5(정보보호기술위원회) 의장(2020.01~현재)을 맡고 있다.

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