도난·분실·복제 우려 없고 높은 정확도와 간편함 무장해 고성장
빅브라더 감시사회 우려 있어 개인정보보호 법적 규제 및 가이드라인 중요
[보안뉴스 신동훈 기자] 얼굴인식 시스템(Facial Recognition system)은 디지털 이미지를 통해 각각의 사람을 자동으로 식별하는 컴퓨터 지원 응용 프로그램을 말한다. 열적외선 촬영, 3차원 측정, 골격 분석 등을 통해 얼굴 형태나 열상(Thermal Image)을 스캔·저장·인식하는 기술로, 카메라에 잡힌 얼굴 이미지와 저장된 사진 데이터베이스와 비교해 신원을 확인하는 데 활용한다.
[사진=dremstime]
얼굴인식은 외우거나 휴대하지 않고도 편리하게 이용할 수 있는 생체인증(Biometrics) 방식이라 ICT 서비스 핵심 인증 수단으로 부상하고 있으며, 국내는 물론 해외 주요국에서는 다양한 분야로 활용 영역이 확대되고 있다. 특히, 공항이나 터미널, 은행거래 등에서 인증 절차를 간소화하는 방안으로 얼굴인식 기술을 활용하는 국가가 증가하고 있지만, 개인정보 침해 우려가 있어 보안 문제도 공존하고 있다.
얼굴인식은 어떻게 진행될까?
카메라가 사람을 분석하고 데이터베이스에 있는 얼굴 데이터와 매칭하는 얼굴인식은 먼저, CCTV를 통해 사람의 얼굴을 캡처(Capturing)하고, 그 즉시 눈과 눈썹, 코와 입, 턱 등의 얼굴 특징이 변하는 각 부위 60여곳을 분석해 특징(Feature)되는 데이터를 추출한다.
그 다음으로, 추출된 데이터와 데이터베이스에 저장된 얼굴의 특징 데이터와 비교해 일치 여부를 통해 얼굴을 인식한다. 얼굴의 특징을 추출하는 방법에는 열상(Thermogram) 및 자외선을 이용하거나 3차원 측정기를 이용하는 방법 등이 있다.
▲얼굴인식 진행 과정[출처=Mint research]
얼굴인식은 얼굴검출, 얼굴매칭(얼굴인식), 인식결과 도출 세 단계로 크게 구분된다. 먼저, 얼굴 이미지를 분할하고, 얼굴의 특징 중 어떤 것을 선택할 것인지 결정한다. 선택된 얼굴 이미지를 특징값에 따라 분류, 필터링, 퓨전 등의 작업을 통해 인식 과정을 수행한다. 그 후 얼굴인식이 되면, 다른 정보들과의 결합 및 비교 분석을 통해 최종 인식 결과를 도출하는 과정을 거친다.
개인 인증을 위한 얼굴인식 시스템에는 여러 종류가 있다. 그 중에서도 얼굴 이미지를 캡처하는 이미지 시스템, 컴퓨터, CCTV를 사용하는 것이 일반적이며, 적외선 카메라를 사용하는 경우도 있다. 얼굴 영상은 노화, 머리카락의 색깔, 표정, 변장, 조명 방향에 따라서 획득되는 얼굴 영상 데이터가 변화되므로 고도의 보안이 필요한 분야에 적용하기 곤란하다. 이에 얼굴인식과 홍채인식, 지문 등 다른 생체인식 방법을 병행하는 멀티모달 방식이 늘어나고 있다.
얼굴인식 기술은 정면, 측면, 임의 방향 얼굴에 다양하게 적용할 수 있지만, 일반적으로 정면 얼굴을 대상으로 할 때 인식률이 가장 높다. 현재의 얼굴인식 기술은 정면 얼굴일 경우 95% 이상 인식이 가능한 것으로 알려졌다. 인식 속도를 살펴보게 되면, 2000년대 초반에 0.5초당 1명의 얼굴인식이 가능한 수준이었으나, 최근엔 영상 내에서 0.001초당 1명의 얼굴인식이 가능하다고 알려졌다.
인공지능 발전 속도에 따라 함께 진화되는 얼굴인식
최근 다양한 국가와 분야에서 얼굴인식 기술이 다수 활용되고 있다. 가장 얼굴인식 기술이 활발하게 활용되고 있는 중국은 지하철이나 매장 등에서 얼굴 결제가 일상화됐고 지난 2019년 12월에는 신규 휴대전화 등록 시 얼굴 스캔을 의무적으로 해야 하는 규정을 집어넣기도 했다. 인공지능 기술을 연구 중인 베이징 대학에서는 얼굴인식 카메라가 방문자 확인용으로도 쓰이고 있다. 세기의 결혼식이라 불린 영국 해리 왕자와 여배우 메컨 마클의 결혼식에서도 아마존의 머신러닝 플랫폼이 설치돼 하객들의 얼굴을 일일이 확인했다는 사실이 보도돼 화제가 된 바 있다.
이처럼 얼굴인식 기술은 인공지능 기술의 발전에 힘입어 더욱 고도화되고 있다. 얼굴인식 기술은 얼굴검출 기술에서 출발한다. 즉, 검출된 얼굴 정보에서 특징점들을 파악해 개개인의 얼굴 정보와 매칭하는 작업이 얼굴인식 기술의 핵심이다. 인공지능의 발전과 딥 러닝과 같은 관련 알고리즘, 그리고 GPU를 활용한 연산속도의 증가 등은 기존 인공지능 연산 속도를 획기적으로 증가시켰고, 이로 인해 인공지능을 활용한 얼굴인식 기술은 더욱 빠르게 발전하고 있다.
저작권 분야에서도 얼굴인식 기술 활용에 관한 연구 및 논의가 활발하게 이뤄지고 있다. 다양한 저작물에서 얼굴인식 기술을 활용해 영상 또는 이미지에 있는 사람의 얼굴을 인식한 후, 그 정보를 바탕으로 불법 유통 영상이나 이미지인지 검출해 내는 방식이 주로 활용되고 있다.
인공지능 기반 얼굴인식 시스템의 정확도가 향상되면서 쇼핑, 결제, 금융, 행정, 보안, 출입관리, 의료복지, 엔터테인먼트 등 인증이 필요한 다양한 영역에 적용됐거나 시범 서비스가 진행중이다.
▲얼굴인식 시스템과 다른 생체인식 시스템 비교[자료=중국 치앤짠 산업 연구원]
얼굴만 보여주면 모든 게 끝!
선글라스, 콧수염, 턱수염, 비정상적인 표정, 머리 모양의 변화 등이 얼굴인식 시스템의 인식률을 저하할 수 있지만, 얼굴인식 기술은 피측정자에게 특별한 행위나 동작을 요구하지 않고 비접촉으로 피측정자를 인식할 수 있는 편리함이라는 장점이 있다. PC 보안·금고 관리·출퇴근 등의 보안 분야, 가전제품 조작·인터넷 결제 등의 편의성 향상 분야, 공항·ATM 등 무인감시 분야 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.
얼굴인식 기술은 외우거나 휴대하지 않고도 편리하게 이용할 수 있는 방식이라 ICT 서비스 핵심 인증 수단으로 부상하고 있다. 생체인증은 비밀번호를 설정해야 하는 불편도 없고 모방·복제가 매우 힘들며 도난·분실 염려도 없어 보안성이 우수하다. 이 같은 장점으로 IoT, 핀테크, 헬스케어, 위치기반 서비스 등의 신규서비스 출시와 맞물려 생체인식 적용 분야도 다양한 영역으로 확대되고 있다.
얼굴인식은 인식 장비와 직접 접촉하지 않아 위생적이고 편의성이 높아 다양한 분야에서 활용성이 높다. 얼굴인식의 최대 장점은 간편함으로 홍채처럼 센서에 눈을 댈 필요도 없고 카메라만 있으면 먼 곳에서도 순식간에 본인 확인이 가능하다. 기존 얼굴인식 기술은 빛 등 주변 환경 변화에 취약한 약점이 있었으나, 3D 인식기술 발전으로 이 같은 약점이 보완되고 있다.
특히, 얼굴로 잠금 해제가 가능한 스마트폰이 출시되면서 소비자들에게도 친숙해졌다. 미국 블룸버그통신은 얼굴인식 기능이 장착된 애플 아이폰 X를 계기로 50여년 전 처음 개발된 얼굴인식 기술이 소비자들과 가까워지게 됐다고 분석하기도 했다. 2017년 9월 애플은 얼굴인식으로 인증하는 ‘페이스 ID’가 장착된 아이폰 X를 공개했고 삼성전자는 갤럭시 S9에 하이브리드 3D 얼굴인식 기능을 적용하기도 했다. 중국 스마트폰 업계도 얼굴인식 기능 탑재를 앞다퉈 경쟁 중이다. 샤오미(Xiaomi)가 출시한 믹스2와 노트3, 비보(VIVO)의 X20, 메이주(MEIZU)의 스마트폰 등에 얼굴인식 기능이 탑재됐다.
활발하게 R&D가 진행 중인 얼굴인식 기술
얼굴만 보여주면 식당에서 식사하고 가게에서 물건도 사며 포인트 적립까지 자동으로 하는 얼굴인식 기술은 그 간편함 때문에 이미 우리 삶 속에 깊숙이 들어와 있다. 도난, 분실과 복제의 우려가 없다는 점과 높은 정확도로 얼굴인식 기술은 생활 속 다양한 분야에 빠르게 확산하고 있다. 그렇기에 각국 정부와 기업에서는 얼굴인식 기술을 미래 유망 기술로 보고 R&D가 활발하게 진행 중이다.
기업별로 살펴보면, 구글은 2016년 3월, 휴대폰을 꺼내지 않는 ‘핸즈프리 결제’라는 결제 시스템을 공개한 바 있다. 판매원에게 “구글로 계산하겠다”라고 말하면, 핸즈프리 프로필에 등록된 사용자의 이름과 사진을 대조해 결제를 진행한다. 페이스북은 딥 페이스(Deep Face)라는 얼굴인식 기술을 이용해 회원 계정의 사진을 자동으로 인식하고 사용자를 선택하기 위한 자동 태깅 서비스를 제공한다. 마이크로소프트는 2016년 9월, 사람 얼굴을 인식하고 감정을 읽어내는 유어페이스(Your Face) 챗봇을 공개했다.
과기정통부와 법무부는 인천공항에 ‘인공지능 식별 추적 시스템’ 구축사업을 진행하고 있다. 다수의 움직이는 사람의 신원을 자동으로 식별하고 위험 상황을 실시간으로 탐지하는 것으로서 지금의 공항 검문에서 얼굴을 인식하고 검문한 뒤 지나가는 것이 아닌 워크 스루(Walk through) 형태로 통과하는 것을 최종 목표로 하고 있다.
▲얼굴인식으로 신원검증이 가능한 수준으로 고도화하고 있다[자료=과학기술정보통신부]
국내 경찰에서도 범죄예방 및 수사를 위해 얼굴인식 기술을 발전시키고 있다. 경찰청은 범죄 용의자 검색 성능을 향상하기 위해 기존 범죄자 데이터베이스의 2차원 수법 촬영 영상을 3차원화하는 작업을 진행했으며, 2014년부터 얼굴 포즈 변화에 대응한 얼굴인식 기술을 적용하기 위해 3차원 모델 기반 얼굴인식 기술을 한국과학기술연구원(KIST)와 함께 개발하고 있다. 또한, 경찰청에서는 기존 수법 촬영 시스템이 2차원 얼굴 영상만을 촬영하는 한계를 해결하기 위해 3차원 얼굴 촬영 시스템을 2015년부터 서울, 인천, 경기 지역에 설치했으며, 2016년에는 전국 25여개 경찰서에 설치해 운영 중이다.
3차원 얼굴 촬영 시스템(3D 몽타주 시스템)에서는 얼굴의 정면, 측면, 전신사진 등의 기존 촬영 대상뿐만 아니라, 3차원 얼굴 모델까지 한번의 촬영으로 획득하는 방식을 사용함으로써 획득된 얼굴 데이터를 통해 CCTV에서 촬영한 범죄 용의자 얼굴의 촬영 각도가 변화돼도 변화된 각도를 감지해 3차원 정합이 가능하다. 이를 통해 옆에서 찍힌 얼굴이어도 형사사법정보시스템(KICS)의 수법 영상 데이터베이스에 확보된 3차원 얼굴 데이터베이스와 비교해 용의자 신원을 확인할 수 있다. 경찰청은 2017년부터 전국적으로 시범 서비스를 진행하고 점진적으로 확대 시행하고 있다.
향후, 경찰청에서는 낮은 해상도의 얼굴 영역과 다양한 얼굴 가림에도 대응할 수 있는 얼굴인식 기술과 실시간 얼굴검색을 통해 용의자 수색을 효율적으로 수행하는 기술을 접목하려고 하고 있다. 또한, 장기적으로 CCTV에서 찍은 사진을 바로 3차원으로 변환하는 시스템을 개발할 계획이다. 개발이 완료되면, CCTV 3차원 영상과 형사사법 시스템에 저장된 범죄자의 3차원 촬영 영상을 비교해 범죄 용의자의 신원을 확인하는 ‘3차원 얼굴인식 시스템’을 수사에 활용 할 수 있게 된다.
무엇보다 중요한 보안!
얼굴만 보여주면 뭐든 할 수 있어 간편함과 편리함을 강점으로 가진 얼굴인식이지만, 반대로 얼굴만 보여주면 뭐든 할 수 있기에 보안상 단점을 가지고 있다. 얼굴인식 관련 주요 보안 이슈는 얼굴인식 인증 기술의 취약점, 정보 해킹 등을 통한 신원 도용, 얼굴인식 기반의 신원 식별을 통해 이동 경로, 구매 패턴 노출 등과 같은 사생활 침해를 들 수 있다.
앞서 언급한 대로 애플, 삼성전자 등과 같은 스마트폰 업체들은 스마트폰 잠금 해제 방법의 하나로 얼굴인식을 제공하고 이제는 많은 사람이 대수롭지 않게 얼굴인식으로 스마트폰 잠금을 해제한다. 이것이 문제를 야기할 수 있는데, 삼성전자 갤럭시 S8에 탑재된 얼굴인식은 쌍둥이 얼굴을 구분하지 못해 얼굴을 등록하지 않은 다른 쌍둥이 자매에게 휴대폰 잠금 기능이 해제되거나, 등록된 사용자의 사진만으로 잠금이 해제되기도 한 문제가 출시 초기 제기됐었다. 또한, 아이폰 X는 베트남 보안기업이 3D 프린터와 수작업을 통해 생성한 얼굴 가면을 이용해 얼굴인식 기능을 우회했다고 주장한 적도 있었다.
▲베트남 보안회사 비카브가 아이폰X 해킹에 사용한 마스크[출처=비카브]
특히 페이스북, 트위터, 웨이보 등 주요 소셜 미디어 사이트를 대상으로 타깃 사용자를 자동으로 검색해 해당 사용자의 SNS 프로필 페이지를 제공해주는 소셜 매퍼(Social Mapper) 툴이 무료로 사용 가능하기에 일반인도 누구나 쉽게 해킹할 수 있는 문제점도 있다.
다른 생체정보와 달리 얼굴인식에 사용되는 얼굴 정보는 SNS에 게시한 사진, 불법 촬영 등을 통해 타인이 쉽게 획득할 수 있는 정보이며, 인공지능 기술을 이용해 사진에서 3D 얼굴 이미지 정보를 도출하고, 3D 프린터를 통해 타인의 얼굴가면을 만들어 낼 수 있다면, 타인의 얼굴정보를 이용한 신원도용이 가능한 것이다.
중국의 경우 정부 차원의 AI 굴기와 사생활 보호보다는 통제와 기술 발전을 중시하는 정부 지원을 업고 얼굴인식 기반 국민 감시 체계를 전국적으로 확대 중이다. 최근 도입된 신규 휴대전화 등록 시 얼굴 스캔을 의무적으로 해야 하는 규정이 일례로 볼 수 있다.
CCTV 영상과 얼굴인식 기술 등이 결합해 실시간으로 수많은 사람들의 신원을 식별해 관리하게 된다면, 빅 브라더에 의한 감시 사회가 현실이 될 수 있다. 그렇기에 얼굴인식 기술 관련 개인정보보호에 대한 법적 규제 및 가이드라인 마련이 중요하다.
미국, 유럽 등 여러 나라는 정부 차원에서 얼굴인식 기술 관련 가이드라인을 제시하거나, 법제화 등을 추진 중이다. 미국 일리노이주는 생체인식 개인정보보호법(BIPA)에서 정보 주체의 서면 동의 없이 생체정보를 수집할 수 없게 돼 있다. 구글은 업로드 사진을 이용해 구글 계정이 없는 사용자의 얼굴 템플릿을 작성했다는 이유로 BIPA 위반으로 집단 제소된 사례가 있다. 구글은 사진 정보는 법에서 규정한 바이오 정보에 포함되지 않다고 소송 기각을 요청했으나, 불허됐다.
사용자 인증에 얼굴인식 기술을 사용할 때는 언제나 신원 도용 가능성을 생각하고, 적절한 보안 통제 수단을 적용해야 한다. 얼굴인식 기반 신원 식별 서비스를 적용하고자 하는 경우에는 정보 주체가 유통되는 얼굴인식 정보 수집, 저장, 이용, 폐기 전 과정에 참여해 자신 정보를 관리할 수 있도록 해야 하며, 외부로 정보 유출 등이 발생하지 않도록 안전한 관리 방안이 필요하다.
얼굴인식 시장을 이끌어가는 주요 기업들
얼굴인식 기술은 다른 생체인식 시스템과 비교할 때, 편의성·정확성·안전성·비용 등 종합적인 측면에서 높은 수준이고 매우 편리하다는 강점을 가지고 있어 얼굴인식 점유율은 다른 생체인식 시스템보다 더욱 높아지고 있다. 이런 흐름에 따라, 얼굴인식 기업들도 성장 추세에 있는 가운데, 주요한 얼굴인식 기업을 살펴보자.
세계에서 가장 정확하고 빠르다고 평가받는 ‘NEC’
얼굴인식 분야 글로벌 기업 일본 NEC는 120년 노하우를 바탕으로 다양한 솔루션과 장비를 갖췄다. 그중 얼굴인식 관련 제품에 주력을 하고 있으며, 모든 업계의 표준 모델이 되고 있다. 30년 전부터 얼굴인식 연구를 시작했고 2002년부터 인공지능 알고리즘을 반영시켜 왔다.
일본 NEC의 ‘NEOFACE’는 세계에서 잘 알려진 얼굴 인증 응용프로그램이다. NEOFACE는 미국 NIST(국립표준기술연구소) 평가에서 세계에서 가장 정확하며 빠르다고 평가된 기술이며, 효율성 측면에서도 뛰어난 성능을 보여주고 있다.
2019년 공식결과에 의하면, 노화에 대한 인증 정확도가 2위와 4배 이상 차이가 나고 1,200만명 등록 시 닮은 사람 수가 늘어나는데도 인증 정확도는 2위와 3.6배 이상 차이를 보였다.
국내에서는 2012년부터 법무부, 인천공항, 국립박물관 등 기관에서 사용돼 왔고, 2019년 현재에 이르러 금융, 리테일, 엔터테인먼트 등으로 확대하고 있다. 오해와 편견 없이 기술로서 평가받고 시행착오를 겪지 않는 새로운 응용 기술을 만들어나가는 것이 한국NEC의 2020년 최대 목표이다.
신제품(NEP) 인증 획득으로 날개 펼치는 ‘슈프리마’
바이오인식 출입보안분야 글로벌 기업 슈프리마는 2019년 업계 최초 신제품(NEP) 획득을 하면서 기술력 인정과 조달시장 진출이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐다. NEP 인증은 얼굴인식 기술 정확도와 옥외환경에서도 동작하는 조명기술을 통해 획득할 수 있었다.
또한, 보급형 얼굴인식 단말기인 페이스라이트(FaceLite) 출시를 통해 얼굴인식 제품 대중화와 더불어 아파트, 주거, 에너지·발전, 공공기관 등 버티컬 시장을 확대하는 등 긍정적인 소식이 연달아 이어지며 2019년에는 전년 대비 얼굴인식 매출이 2.5배 증가하는 성과를 거뒀다.
슈프리마 측은 출입보안시장에서 얼굴인식을 중심으로 생체인식 시장이 지속해서 성장할 것으로 전망하고 있다. 이에, 지문과 얼굴기술을 접목한 멀티모달 제품, 얼굴인식 분야에서는 기존 IR 기반의 얼굴기술 장점인 높은 보안성과 떠오르고 있는 인공지능 기반 얼굴인식 장점인 사용 편의성을 접목한 하이브리드 얼굴인식 기술개발을 통해 보안시장 선두업체로서 기술적 리더십을 강화해 나갈 계획이다. 특히, 차세대 기술로 각광받는 모바일카드와 얼굴인식에 역점을 둬 2020년 매출 1,000억원을 달성해 국내 최고의 출입보안 전문업체로서 입지를 다진다는 각오다.
멀티모달 발 빠르게 준비 중인 ‘유니온커뮤니티’
글로벌 생체인증 기업인 유니온커뮤니티는 국내 시장은 아직 얼굴인식 도입 확산 초기이지만, 얼굴인식 단말기 출시 이후 국내 및 해외에서 문의와 주문이 확대되고 있어 전망은 밝을 것으로 예상했다. 얼굴인식 부문에서 안드로이드와 윈도우 기반에서 동작하는 알고리즘을 비롯해 오픈소스를 활용한 제품 개발을 이미 완성했고, 다양한 고객을 확보해 나가고 있다.
특히, 유니온커뮤니티는 멀티모달 시장을 주목하고 있다. 멀티모달은 지문과 얼굴, 홍채 인식 등 2가지 이상의 생체 인증을 접목하기에 더욱 보안이 강화된 방식이다. 그렇기에 높은 보안이 요구되는 기업이나 기관에서 특히 많이 활용되는데 해외에서는 국경이나 해상 경계 등에서 멀티모달 방식이 두각을 드러내고 있다.
유니온커뮤니티는 이미 2016년부터 멀티모달 제품을 출시했고 2019년에는 최대 20만 유저가 인식 가능하고 최대 3만 룩스 조도 환경에서도 사용 가능한 유바이오 엑스 프로(UBio-X Pro) 제품을 선보였다. 2020년에는 이보다 더 진화돼 다양한 각도와 거리에서 인식할 수 있는 유바이오 엑스 프로 Ⅱ를 출시할 예정이다. 유니온커뮤니티는 멀티모달을 제품 메인 전략으로 삼아 시장을 선도한다는 계획이다.
▲각 사별 주요 제품 비교[출처=각사 제공, 시큐리티월드 종합]
▲각 사별 주요 제품 비교[출처=각사 제공, 시큐리티월드 종합]
자체 개발한 얼굴인식 엔진으로 시장 공략 중인 ‘네오시큐’
네오시큐는 2012년 설립 이래 얼굴인식 분야에만 전념한 얼굴인식 전문기업이다. 네오시큐는 현재 얼굴인식 시장 상황에 대해 성능이 낮은 제품이 설치돼 있어 시장이 혼탁해지고 성능을 갖춘 업체가 피해가 보는 상황이지만, 이는 시장이 성장하는 데 있을 수밖에 없는 상황일 뿐, 소비자와 고객의 관심이 늘어나고 있고 지문, 비밀번호와 같은 본인인증 대체품 등으로 활용되고 있어 전체 시장은 긍정적으로 전망했다.
네오시큐는 자체 개발한 얼굴인식 엔진으로, 다양한 형태의 얼굴인식 단말기와 솔루션을 개발했고, 다양한 환경에 적합한 카메라 최적화 경험을 가지고 있어 환경에 민감한 얼굴인식 제품을 해당 환경에 적합하게 적용할 수 있다는 경쟁력을 무기로 금융권, 병원, 아파트, 정부기관, 대기업 등 다양한 곳에 제품을 납품하고 있다.
2020년 깜짝 놀랄 혁신제품 선보일 ‘씨엠아이텍’
씨엠아이텍은 2020년 해외보다 국내에 더욱 집중하고 국내외 출입통제 업체와 긴밀한 협업을 통해 급격히 성장하고 있는 얼굴인식 시장에서 확고한 입지를 다진다는 계획이다. 이를 위해 2020년 상반기 혁신적인 얼굴인식기를 시장에 선보이고자 한다.
씨엠아이텍 측은 10년 이상 끈질긴 카메라 분야 연구 결과로 마침내 보안성과 편리성 두 마리 토끼를 확실히 잡을 수 있는 제품 개발에 성공했다고 자신감을 보였다. 해당 제품은 딥 러닝 얼굴인식 알고리즘을 적용해 그동안 얼굴인식이 갖고 있었던 가려진 얼굴(앞머리)의 오인식율을 개선하고 사용자가 안경(선글라스)이나 모자(헬멧)를 착용하고도 불편함 없이 사용 할 수 있도록 했으며, 먼 거리에서부터 워크 스루(Walk through) 방식으로 인증할 수 있는 편리성을 확보했다.
또한, 주 52시간 근무에 따라, 출입통제 근태관리 프로그램을 고도화시켜 근태관리 시장 입지도 다진다는 방침이다. 주 52시간, 교대근무 등 생체인식과 접목해 훨씬 더 정확한 근태관리를 할 수 있는 솔루션 제공에 집중할 계획이다.
스푸핑에 취약한 얼굴인식 극복하고자 하는 ‘테크어헤드’
테크어헤드의 비지드온(Visidon) 제품은 RGB와 IR 카메라를 함께 사용해 외부 및 어두운 환경에서도 높은 인식율을 유지할 수 있게 했고, 특히 얼굴인식 솔루션은 지난 십수년 간 쌓은 기술력을 바탕으로 높은 인식 결과를 제공하고 있다.
2019년 들어 중국 스마트폰 제조사에 얼굴인식을 제공했고 일본 디지털카메라 제조사에 공급 및 자동차 티어-1업체와 도입 협의를 진행하는 등 활발히 시장 활동을 하고 있다.
테크어헤드는 2019년 보안 키워드로 스푸핑(Spoofing)을 선택했다. 아직까지 사진이나 동영상을 이용해 속이는 방식에 취약한 부분이 있기 때문이다. 그렇기에 테크어헤드는 안티 스푸핑 AI 엔진을 이용하고 있고 픽셀이 움직이는 정보만 센서에 저장하는 이벤트 기반 카메라(Event-based camera) 기술을 주목하고 있다.
2020년 테크어헤드는 스푸핑을 극복함과 동시에 기개발된 알고리즘을 다양한 하드웨어와 접목해 인식이 어려운 환경(역광, 저조도 등)에서 더 높은 인식률을 보여주는 제품을 개발하는 것이 목표이다.
약 50년 연구개발 역사...생체 인증의 글로벌 리더, NEC 집중 탐구
생체 인증의 글로벌 리더인 NEC는 지금으로부터 약 50여 년 전(1970년대) 지문, 손바닥, 얼굴 인증기술 연구개발을 시작해 홍채, 음성, 귀음향까지 NEC만의 독창적이고 정확한 인증 기술로 구성된 Bio-IDiom이라는 브랜드로 전 세계에 공급하고 있다. 세계최고 생체 인증 기술 6가지 유형들을 효과적으로 조합해 ‘누구나 안전하게 디지털 컨텐츠를 활용할 수 있는 세상’의 실현을 지향하고 있다.
NEC의 핵심 얼굴인식 솔루션 NeoFace , 초당 2억 3,000만건 검색
전세계 70개국의 1,000여개 이상의 시스템에서 NEC의 얼굴인식 솔루션인 ‘NeoFace’를 적용해 사용자의 훌륭한 경험을 유도하고 있다. ‘NeoFace’는 세계 최고의 정밀 정확도, 빠른 검색 및 매칭, 다양한 얼굴변화에도 탁월한 견고성을 갖추고 있다. NEC만의 독자적인 알고리즘으로 노화에 큰 영향을 받지 않고 1,200만명 등록 시에도 높은 정확도를 유지했다.
이는 2019년 발표된 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 결과에서 2위와 4~5배정도 기술적 격차와 함께 고정밀 알고리즘으로 1초에 2억 3,000만건 검색이 가능하다는 결과로 입증됐다. 2002년부터 인공지능(AI) 학습 결과를 알고리즘에 반영시켜 왔으므로 현재 학습중인 중국 또는 국내 솔루션과는 매우 큰 기술적 차이가 존재할 수밖에 없다. 얼굴인식 솔루션은 빠르고 정확하게 결과를 도출하는 것이 가장 중요하고 원천기술로 대응해야 지속적이며 신뢰할 수 있다.
1,000만명 이상 등록 시 인증 에러율, 에이징 인증 에러율 등을 평가하기 위해서는 테스트용 실데이터가 필요하지만 데이터 수집 등의 어려움으로 공인된 NIST의 시험결과를 참조하면 쉽고 빠르게 평가결과를 얻을 수 있다. 테스트 결과는 NIST 홈페이지에서 무료 다운로드 가능하다.
[자료=한국NEC]
얼굴만으로 간편 결제 가능한가?
FIDO가 아닌 무인편의점 등에서 얼굴만으로 간편결제를 가능하도록 하기 위해서는 1:N의 속도와 정확도가 보장돼야 한다. 편리함이 프리미엄으로 인식되고 있어 인식속도가 느리거나 거부가 많아지면 고객은 더 이상 사용하지 않을 것이다. 또한, 한번 부정인식 되면 회복비용이 매우 클 수 있다. 내부적인 평가 및 시범적용도 매우 중요하지만 공정한 기술력 평가와 해외 유사한 사례들을 꼼꼼히 살펴야 하는 이유이다.
오류율이 1,000명당 1명이 발생하는 수준이라 하더라도 1명에 대한 실패 비용을 감수해야 하기 때문에 결제와 같은 금융거래는 얼굴과 지문 또는 정맥과 멀티모달 방식(얼굴만으로 정확하게 식별한 다음 지문 또는 정맥으로 추가 인증하는 방식(생체x생체))의 조합을 권장하고 있다.
▲얼굴인식 솔루션 평가표[출처=한국NEC]
▲NEC 얼굴인식 솔루션 NeoFace를 적용한 국내외 주요 사례[출처=한국NEC]
NEC는 얼굴인식관련 어떤 경험들을 고객에게 제공할 수 있는가?
고객에게 새로운 가치 창조를 위해 경찰(인터폴 포함), 정부의 출입국 관리, 국민ID, 엔터테인먼트 분야까지 다양한 구축 경험을 활용할 것이다. 전 세계 169개국 242지사의 구축사례는 NEC 글로벌 지식포탈을 통해 기밀정보를 제외하고 공유되고 있다. 이제는 속도와의 경쟁으로 기 확보된 원천기술을 통해 훌륭한 응용모델로 시너지를 내는 것이 가장 효과적이다.
[신동훈 기자(sw@boannews.com)]
빅브라더 감시사회 우려 있어 개인정보보호 법적 규제 및 가이드라인 중요
[보안뉴스 신동훈 기자] 얼굴인식 시스템(Facial Recognition system)은 디지털 이미지를 통해 각각의 사람을 자동으로 식별하는 컴퓨터 지원 응용 프로그램을 말한다. 열적외선 촬영, 3차원 측정, 골격 분석 등을 통해 얼굴 형태나 열상(Thermal Image)을 스캔·저장·인식하는 기술로, 카메라에 잡힌 얼굴 이미지와 저장된 사진 데이터베이스와 비교해 신원을 확인하는 데 활용한다.
[사진=dremstime]
얼굴인식은 외우거나 휴대하지 않고도 편리하게 이용할 수 있는 생체인증(Biometrics) 방식이라 ICT 서비스 핵심 인증 수단으로 부상하고 있으며, 국내는 물론 해외 주요국에서는 다양한 분야로 활용 영역이 확대되고 있다. 특히, 공항이나 터미널, 은행거래 등에서 인증 절차를 간소화하는 방안으로 얼굴인식 기술을 활용하는 국가가 증가하고 있지만, 개인정보 침해 우려가 있어 보안 문제도 공존하고 있다.
얼굴인식은 어떻게 진행될까?
카메라가 사람을 분석하고 데이터베이스에 있는 얼굴 데이터와 매칭하는 얼굴인식은 먼저, CCTV를 통해 사람의 얼굴을 캡처(Capturing)하고, 그 즉시 눈과 눈썹, 코와 입, 턱 등의 얼굴 특징이 변하는 각 부위 60여곳을 분석해 특징(Feature)되는 데이터를 추출한다.
그 다음으로, 추출된 데이터와 데이터베이스에 저장된 얼굴의 특징 데이터와 비교해 일치 여부를 통해 얼굴을 인식한다. 얼굴의 특징을 추출하는 방법에는 열상(Thermogram) 및 자외선을 이용하거나 3차원 측정기를 이용하는 방법 등이 있다.
▲얼굴인식 진행 과정[출처=Mint research]
얼굴인식은 얼굴검출, 얼굴매칭(얼굴인식), 인식결과 도출 세 단계로 크게 구분된다. 먼저, 얼굴 이미지를 분할하고, 얼굴의 특징 중 어떤 것을 선택할 것인지 결정한다. 선택된 얼굴 이미지를 특징값에 따라 분류, 필터링, 퓨전 등의 작업을 통해 인식 과정을 수행한다. 그 후 얼굴인식이 되면, 다른 정보들과의 결합 및 비교 분석을 통해 최종 인식 결과를 도출하는 과정을 거친다.
개인 인증을 위한 얼굴인식 시스템에는 여러 종류가 있다. 그 중에서도 얼굴 이미지를 캡처하는 이미지 시스템, 컴퓨터, CCTV를 사용하는 것이 일반적이며, 적외선 카메라를 사용하는 경우도 있다. 얼굴 영상은 노화, 머리카락의 색깔, 표정, 변장, 조명 방향에 따라서 획득되는 얼굴 영상 데이터가 변화되므로 고도의 보안이 필요한 분야에 적용하기 곤란하다. 이에 얼굴인식과 홍채인식, 지문 등 다른 생체인식 방법을 병행하는 멀티모달 방식이 늘어나고 있다.
얼굴인식 기술은 정면, 측면, 임의 방향 얼굴에 다양하게 적용할 수 있지만, 일반적으로 정면 얼굴을 대상으로 할 때 인식률이 가장 높다. 현재의 얼굴인식 기술은 정면 얼굴일 경우 95% 이상 인식이 가능한 것으로 알려졌다. 인식 속도를 살펴보게 되면, 2000년대 초반에 0.5초당 1명의 얼굴인식이 가능한 수준이었으나, 최근엔 영상 내에서 0.001초당 1명의 얼굴인식이 가능하다고 알려졌다.
인공지능 발전 속도에 따라 함께 진화되는 얼굴인식
최근 다양한 국가와 분야에서 얼굴인식 기술이 다수 활용되고 있다. 가장 얼굴인식 기술이 활발하게 활용되고 있는 중국은 지하철이나 매장 등에서 얼굴 결제가 일상화됐고 지난 2019년 12월에는 신규 휴대전화 등록 시 얼굴 스캔을 의무적으로 해야 하는 규정을 집어넣기도 했다. 인공지능 기술을 연구 중인 베이징 대학에서는 얼굴인식 카메라가 방문자 확인용으로도 쓰이고 있다. 세기의 결혼식이라 불린 영국 해리 왕자와 여배우 메컨 마클의 결혼식에서도 아마존의 머신러닝 플랫폼이 설치돼 하객들의 얼굴을 일일이 확인했다는 사실이 보도돼 화제가 된 바 있다.
이처럼 얼굴인식 기술은 인공지능 기술의 발전에 힘입어 더욱 고도화되고 있다. 얼굴인식 기술은 얼굴검출 기술에서 출발한다. 즉, 검출된 얼굴 정보에서 특징점들을 파악해 개개인의 얼굴 정보와 매칭하는 작업이 얼굴인식 기술의 핵심이다. 인공지능의 발전과 딥 러닝과 같은 관련 알고리즘, 그리고 GPU를 활용한 연산속도의 증가 등은 기존 인공지능 연산 속도를 획기적으로 증가시켰고, 이로 인해 인공지능을 활용한 얼굴인식 기술은 더욱 빠르게 발전하고 있다.
저작권 분야에서도 얼굴인식 기술 활용에 관한 연구 및 논의가 활발하게 이뤄지고 있다. 다양한 저작물에서 얼굴인식 기술을 활용해 영상 또는 이미지에 있는 사람의 얼굴을 인식한 후, 그 정보를 바탕으로 불법 유통 영상이나 이미지인지 검출해 내는 방식이 주로 활용되고 있다.
인공지능 기반 얼굴인식 시스템의 정확도가 향상되면서 쇼핑, 결제, 금융, 행정, 보안, 출입관리, 의료복지, 엔터테인먼트 등 인증이 필요한 다양한 영역에 적용됐거나 시범 서비스가 진행중이다.
▲얼굴인식 시스템과 다른 생체인식 시스템 비교[자료=중국 치앤짠 산업 연구원]
얼굴만 보여주면 모든 게 끝!
선글라스, 콧수염, 턱수염, 비정상적인 표정, 머리 모양의 변화 등이 얼굴인식 시스템의 인식률을 저하할 수 있지만, 얼굴인식 기술은 피측정자에게 특별한 행위나 동작을 요구하지 않고 비접촉으로 피측정자를 인식할 수 있는 편리함이라는 장점이 있다. PC 보안·금고 관리·출퇴근 등의 보안 분야, 가전제품 조작·인터넷 결제 등의 편의성 향상 분야, 공항·ATM 등 무인감시 분야 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.
얼굴인식 기술은 외우거나 휴대하지 않고도 편리하게 이용할 수 있는 방식이라 ICT 서비스 핵심 인증 수단으로 부상하고 있다. 생체인증은 비밀번호를 설정해야 하는 불편도 없고 모방·복제가 매우 힘들며 도난·분실 염려도 없어 보안성이 우수하다. 이 같은 장점으로 IoT, 핀테크, 헬스케어, 위치기반 서비스 등의 신규서비스 출시와 맞물려 생체인식 적용 분야도 다양한 영역으로 확대되고 있다.
얼굴인식은 인식 장비와 직접 접촉하지 않아 위생적이고 편의성이 높아 다양한 분야에서 활용성이 높다. 얼굴인식의 최대 장점은 간편함으로 홍채처럼 센서에 눈을 댈 필요도 없고 카메라만 있으면 먼 곳에서도 순식간에 본인 확인이 가능하다. 기존 얼굴인식 기술은 빛 등 주변 환경 변화에 취약한 약점이 있었으나, 3D 인식기술 발전으로 이 같은 약점이 보완되고 있다.
특히, 얼굴로 잠금 해제가 가능한 스마트폰이 출시되면서 소비자들에게도 친숙해졌다. 미국 블룸버그통신은 얼굴인식 기능이 장착된 애플 아이폰 X를 계기로 50여년 전 처음 개발된 얼굴인식 기술이 소비자들과 가까워지게 됐다고 분석하기도 했다. 2017년 9월 애플은 얼굴인식으로 인증하는 ‘페이스 ID’가 장착된 아이폰 X를 공개했고 삼성전자는 갤럭시 S9에 하이브리드 3D 얼굴인식 기능을 적용하기도 했다. 중국 스마트폰 업계도 얼굴인식 기능 탑재를 앞다퉈 경쟁 중이다. 샤오미(Xiaomi)가 출시한 믹스2와 노트3, 비보(VIVO)의 X20, 메이주(MEIZU)의 스마트폰 등에 얼굴인식 기능이 탑재됐다.
활발하게 R&D가 진행 중인 얼굴인식 기술
얼굴만 보여주면 식당에서 식사하고 가게에서 물건도 사며 포인트 적립까지 자동으로 하는 얼굴인식 기술은 그 간편함 때문에 이미 우리 삶 속에 깊숙이 들어와 있다. 도난, 분실과 복제의 우려가 없다는 점과 높은 정확도로 얼굴인식 기술은 생활 속 다양한 분야에 빠르게 확산하고 있다. 그렇기에 각국 정부와 기업에서는 얼굴인식 기술을 미래 유망 기술로 보고 R&D가 활발하게 진행 중이다.
기업별로 살펴보면, 구글은 2016년 3월, 휴대폰을 꺼내지 않는 ‘핸즈프리 결제’라는 결제 시스템을 공개한 바 있다. 판매원에게 “구글로 계산하겠다”라고 말하면, 핸즈프리 프로필에 등록된 사용자의 이름과 사진을 대조해 결제를 진행한다. 페이스북은 딥 페이스(Deep Face)라는 얼굴인식 기술을 이용해 회원 계정의 사진을 자동으로 인식하고 사용자를 선택하기 위한 자동 태깅 서비스를 제공한다. 마이크로소프트는 2016년 9월, 사람 얼굴을 인식하고 감정을 읽어내는 유어페이스(Your Face) 챗봇을 공개했다.
과기정통부와 법무부는 인천공항에 ‘인공지능 식별 추적 시스템’ 구축사업을 진행하고 있다. 다수의 움직이는 사람의 신원을 자동으로 식별하고 위험 상황을 실시간으로 탐지하는 것으로서 지금의 공항 검문에서 얼굴을 인식하고 검문한 뒤 지나가는 것이 아닌 워크 스루(Walk through) 형태로 통과하는 것을 최종 목표로 하고 있다.
▲얼굴인식으로 신원검증이 가능한 수준으로 고도화하고 있다[자료=과학기술정보통신부]
국내 경찰에서도 범죄예방 및 수사를 위해 얼굴인식 기술을 발전시키고 있다. 경찰청은 범죄 용의자 검색 성능을 향상하기 위해 기존 범죄자 데이터베이스의 2차원 수법 촬영 영상을 3차원화하는 작업을 진행했으며, 2014년부터 얼굴 포즈 변화에 대응한 얼굴인식 기술을 적용하기 위해 3차원 모델 기반 얼굴인식 기술을 한국과학기술연구원(KIST)와 함께 개발하고 있다. 또한, 경찰청에서는 기존 수법 촬영 시스템이 2차원 얼굴 영상만을 촬영하는 한계를 해결하기 위해 3차원 얼굴 촬영 시스템을 2015년부터 서울, 인천, 경기 지역에 설치했으며, 2016년에는 전국 25여개 경찰서에 설치해 운영 중이다.
3차원 얼굴 촬영 시스템(3D 몽타주 시스템)에서는 얼굴의 정면, 측면, 전신사진 등의 기존 촬영 대상뿐만 아니라, 3차원 얼굴 모델까지 한번의 촬영으로 획득하는 방식을 사용함으로써 획득된 얼굴 데이터를 통해 CCTV에서 촬영한 범죄 용의자 얼굴의 촬영 각도가 변화돼도 변화된 각도를 감지해 3차원 정합이 가능하다. 이를 통해 옆에서 찍힌 얼굴이어도 형사사법정보시스템(KICS)의 수법 영상 데이터베이스에 확보된 3차원 얼굴 데이터베이스와 비교해 용의자 신원을 확인할 수 있다. 경찰청은 2017년부터 전국적으로 시범 서비스를 진행하고 점진적으로 확대 시행하고 있다.
향후, 경찰청에서는 낮은 해상도의 얼굴 영역과 다양한 얼굴 가림에도 대응할 수 있는 얼굴인식 기술과 실시간 얼굴검색을 통해 용의자 수색을 효율적으로 수행하는 기술을 접목하려고 하고 있다. 또한, 장기적으로 CCTV에서 찍은 사진을 바로 3차원으로 변환하는 시스템을 개발할 계획이다. 개발이 완료되면, CCTV 3차원 영상과 형사사법 시스템에 저장된 범죄자의 3차원 촬영 영상을 비교해 범죄 용의자의 신원을 확인하는 ‘3차원 얼굴인식 시스템’을 수사에 활용 할 수 있게 된다.
무엇보다 중요한 보안!
얼굴만 보여주면 뭐든 할 수 있어 간편함과 편리함을 강점으로 가진 얼굴인식이지만, 반대로 얼굴만 보여주면 뭐든 할 수 있기에 보안상 단점을 가지고 있다. 얼굴인식 관련 주요 보안 이슈는 얼굴인식 인증 기술의 취약점, 정보 해킹 등을 통한 신원 도용, 얼굴인식 기반의 신원 식별을 통해 이동 경로, 구매 패턴 노출 등과 같은 사생활 침해를 들 수 있다.
앞서 언급한 대로 애플, 삼성전자 등과 같은 스마트폰 업체들은 스마트폰 잠금 해제 방법의 하나로 얼굴인식을 제공하고 이제는 많은 사람이 대수롭지 않게 얼굴인식으로 스마트폰 잠금을 해제한다. 이것이 문제를 야기할 수 있는데, 삼성전자 갤럭시 S8에 탑재된 얼굴인식은 쌍둥이 얼굴을 구분하지 못해 얼굴을 등록하지 않은 다른 쌍둥이 자매에게 휴대폰 잠금 기능이 해제되거나, 등록된 사용자의 사진만으로 잠금이 해제되기도 한 문제가 출시 초기 제기됐었다. 또한, 아이폰 X는 베트남 보안기업이 3D 프린터와 수작업을 통해 생성한 얼굴 가면을 이용해 얼굴인식 기능을 우회했다고 주장한 적도 있었다.
▲베트남 보안회사 비카브가 아이폰X 해킹에 사용한 마스크[출처=비카브]
특히 페이스북, 트위터, 웨이보 등 주요 소셜 미디어 사이트를 대상으로 타깃 사용자를 자동으로 검색해 해당 사용자의 SNS 프로필 페이지를 제공해주는 소셜 매퍼(Social Mapper) 툴이 무료로 사용 가능하기에 일반인도 누구나 쉽게 해킹할 수 있는 문제점도 있다.
다른 생체정보와 달리 얼굴인식에 사용되는 얼굴 정보는 SNS에 게시한 사진, 불법 촬영 등을 통해 타인이 쉽게 획득할 수 있는 정보이며, 인공지능 기술을 이용해 사진에서 3D 얼굴 이미지 정보를 도출하고, 3D 프린터를 통해 타인의 얼굴가면을 만들어 낼 수 있다면, 타인의 얼굴정보를 이용한 신원도용이 가능한 것이다.
중국의 경우 정부 차원의 AI 굴기와 사생활 보호보다는 통제와 기술 발전을 중시하는 정부 지원을 업고 얼굴인식 기반 국민 감시 체계를 전국적으로 확대 중이다. 최근 도입된 신규 휴대전화 등록 시 얼굴 스캔을 의무적으로 해야 하는 규정이 일례로 볼 수 있다.
CCTV 영상과 얼굴인식 기술 등이 결합해 실시간으로 수많은 사람들의 신원을 식별해 관리하게 된다면, 빅 브라더에 의한 감시 사회가 현실이 될 수 있다. 그렇기에 얼굴인식 기술 관련 개인정보보호에 대한 법적 규제 및 가이드라인 마련이 중요하다.
미국, 유럽 등 여러 나라는 정부 차원에서 얼굴인식 기술 관련 가이드라인을 제시하거나, 법제화 등을 추진 중이다. 미국 일리노이주는 생체인식 개인정보보호법(BIPA)에서 정보 주체의 서면 동의 없이 생체정보를 수집할 수 없게 돼 있다. 구글은 업로드 사진을 이용해 구글 계정이 없는 사용자의 얼굴 템플릿을 작성했다는 이유로 BIPA 위반으로 집단 제소된 사례가 있다. 구글은 사진 정보는 법에서 규정한 바이오 정보에 포함되지 않다고 소송 기각을 요청했으나, 불허됐다.
사용자 인증에 얼굴인식 기술을 사용할 때는 언제나 신원 도용 가능성을 생각하고, 적절한 보안 통제 수단을 적용해야 한다. 얼굴인식 기반 신원 식별 서비스를 적용하고자 하는 경우에는 정보 주체가 유통되는 얼굴인식 정보 수집, 저장, 이용, 폐기 전 과정에 참여해 자신 정보를 관리할 수 있도록 해야 하며, 외부로 정보 유출 등이 발생하지 않도록 안전한 관리 방안이 필요하다.
얼굴인식 시장을 이끌어가는 주요 기업들
얼굴인식 기술은 다른 생체인식 시스템과 비교할 때, 편의성·정확성·안전성·비용 등 종합적인 측면에서 높은 수준이고 매우 편리하다는 강점을 가지고 있어 얼굴인식 점유율은 다른 생체인식 시스템보다 더욱 높아지고 있다. 이런 흐름에 따라, 얼굴인식 기업들도 성장 추세에 있는 가운데, 주요한 얼굴인식 기업을 살펴보자.
세계에서 가장 정확하고 빠르다고 평가받는 ‘NEC’
얼굴인식 분야 글로벌 기업 일본 NEC는 120년 노하우를 바탕으로 다양한 솔루션과 장비를 갖췄다. 그중 얼굴인식 관련 제품에 주력을 하고 있으며, 모든 업계의 표준 모델이 되고 있다. 30년 전부터 얼굴인식 연구를 시작했고 2002년부터 인공지능 알고리즘을 반영시켜 왔다.
일본 NEC의 ‘NEOFACE’는 세계에서 잘 알려진 얼굴 인증 응용프로그램이다. NEOFACE는 미국 NIST(국립표준기술연구소) 평가에서 세계에서 가장 정확하며 빠르다고 평가된 기술이며, 효율성 측면에서도 뛰어난 성능을 보여주고 있다.
2019년 공식결과에 의하면, 노화에 대한 인증 정확도가 2위와 4배 이상 차이가 나고 1,200만명 등록 시 닮은 사람 수가 늘어나는데도 인증 정확도는 2위와 3.6배 이상 차이를 보였다.
국내에서는 2012년부터 법무부, 인천공항, 국립박물관 등 기관에서 사용돼 왔고, 2019년 현재에 이르러 금융, 리테일, 엔터테인먼트 등으로 확대하고 있다. 오해와 편견 없이 기술로서 평가받고 시행착오를 겪지 않는 새로운 응용 기술을 만들어나가는 것이 한국NEC의 2020년 최대 목표이다.
신제품(NEP) 인증 획득으로 날개 펼치는 ‘슈프리마’
바이오인식 출입보안분야 글로벌 기업 슈프리마는 2019년 업계 최초 신제품(NEP) 획득을 하면서 기술력 인정과 조달시장 진출이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있게 됐다. NEP 인증은 얼굴인식 기술 정확도와 옥외환경에서도 동작하는 조명기술을 통해 획득할 수 있었다.
또한, 보급형 얼굴인식 단말기인 페이스라이트(FaceLite) 출시를 통해 얼굴인식 제품 대중화와 더불어 아파트, 주거, 에너지·발전, 공공기관 등 버티컬 시장을 확대하는 등 긍정적인 소식이 연달아 이어지며 2019년에는 전년 대비 얼굴인식 매출이 2.5배 증가하는 성과를 거뒀다.
슈프리마 측은 출입보안시장에서 얼굴인식을 중심으로 생체인식 시장이 지속해서 성장할 것으로 전망하고 있다. 이에, 지문과 얼굴기술을 접목한 멀티모달 제품, 얼굴인식 분야에서는 기존 IR 기반의 얼굴기술 장점인 높은 보안성과 떠오르고 있는 인공지능 기반 얼굴인식 장점인 사용 편의성을 접목한 하이브리드 얼굴인식 기술개발을 통해 보안시장 선두업체로서 기술적 리더십을 강화해 나갈 계획이다. 특히, 차세대 기술로 각광받는 모바일카드와 얼굴인식에 역점을 둬 2020년 매출 1,000억원을 달성해 국내 최고의 출입보안 전문업체로서 입지를 다진다는 각오다.
멀티모달 발 빠르게 준비 중인 ‘유니온커뮤니티’
글로벌 생체인증 기업인 유니온커뮤니티는 국내 시장은 아직 얼굴인식 도입 확산 초기이지만, 얼굴인식 단말기 출시 이후 국내 및 해외에서 문의와 주문이 확대되고 있어 전망은 밝을 것으로 예상했다. 얼굴인식 부문에서 안드로이드와 윈도우 기반에서 동작하는 알고리즘을 비롯해 오픈소스를 활용한 제품 개발을 이미 완성했고, 다양한 고객을 확보해 나가고 있다.
특히, 유니온커뮤니티는 멀티모달 시장을 주목하고 있다. 멀티모달은 지문과 얼굴, 홍채 인식 등 2가지 이상의 생체 인증을 접목하기에 더욱 보안이 강화된 방식이다. 그렇기에 높은 보안이 요구되는 기업이나 기관에서 특히 많이 활용되는데 해외에서는 국경이나 해상 경계 등에서 멀티모달 방식이 두각을 드러내고 있다.
유니온커뮤니티는 이미 2016년부터 멀티모달 제품을 출시했고 2019년에는 최대 20만 유저가 인식 가능하고 최대 3만 룩스 조도 환경에서도 사용 가능한 유바이오 엑스 프로(UBio-X Pro) 제품을 선보였다. 2020년에는 이보다 더 진화돼 다양한 각도와 거리에서 인식할 수 있는 유바이오 엑스 프로 Ⅱ를 출시할 예정이다. 유니온커뮤니티는 멀티모달을 제품 메인 전략으로 삼아 시장을 선도한다는 계획이다.
▲각 사별 주요 제품 비교[출처=각사 제공, 시큐리티월드 종합]
▲각 사별 주요 제품 비교[출처=각사 제공, 시큐리티월드 종합]
자체 개발한 얼굴인식 엔진으로 시장 공략 중인 ‘네오시큐’
네오시큐는 2012년 설립 이래 얼굴인식 분야에만 전념한 얼굴인식 전문기업이다. 네오시큐는 현재 얼굴인식 시장 상황에 대해 성능이 낮은 제품이 설치돼 있어 시장이 혼탁해지고 성능을 갖춘 업체가 피해가 보는 상황이지만, 이는 시장이 성장하는 데 있을 수밖에 없는 상황일 뿐, 소비자와 고객의 관심이 늘어나고 있고 지문, 비밀번호와 같은 본인인증 대체품 등으로 활용되고 있어 전체 시장은 긍정적으로 전망했다.
네오시큐는 자체 개발한 얼굴인식 엔진으로, 다양한 형태의 얼굴인식 단말기와 솔루션을 개발했고, 다양한 환경에 적합한 카메라 최적화 경험을 가지고 있어 환경에 민감한 얼굴인식 제품을 해당 환경에 적합하게 적용할 수 있다는 경쟁력을 무기로 금융권, 병원, 아파트, 정부기관, 대기업 등 다양한 곳에 제품을 납품하고 있다.
2020년 깜짝 놀랄 혁신제품 선보일 ‘씨엠아이텍’
씨엠아이텍은 2020년 해외보다 국내에 더욱 집중하고 국내외 출입통제 업체와 긴밀한 협업을 통해 급격히 성장하고 있는 얼굴인식 시장에서 확고한 입지를 다진다는 계획이다. 이를 위해 2020년 상반기 혁신적인 얼굴인식기를 시장에 선보이고자 한다.
씨엠아이텍 측은 10년 이상 끈질긴 카메라 분야 연구 결과로 마침내 보안성과 편리성 두 마리 토끼를 확실히 잡을 수 있는 제품 개발에 성공했다고 자신감을 보였다. 해당 제품은 딥 러닝 얼굴인식 알고리즘을 적용해 그동안 얼굴인식이 갖고 있었던 가려진 얼굴(앞머리)의 오인식율을 개선하고 사용자가 안경(선글라스)이나 모자(헬멧)를 착용하고도 불편함 없이 사용 할 수 있도록 했으며, 먼 거리에서부터 워크 스루(Walk through) 방식으로 인증할 수 있는 편리성을 확보했다.
또한, 주 52시간 근무에 따라, 출입통제 근태관리 프로그램을 고도화시켜 근태관리 시장 입지도 다진다는 방침이다. 주 52시간, 교대근무 등 생체인식과 접목해 훨씬 더 정확한 근태관리를 할 수 있는 솔루션 제공에 집중할 계획이다.
스푸핑에 취약한 얼굴인식 극복하고자 하는 ‘테크어헤드’
테크어헤드의 비지드온(Visidon) 제품은 RGB와 IR 카메라를 함께 사용해 외부 및 어두운 환경에서도 높은 인식율을 유지할 수 있게 했고, 특히 얼굴인식 솔루션은 지난 십수년 간 쌓은 기술력을 바탕으로 높은 인식 결과를 제공하고 있다.
2019년 들어 중국 스마트폰 제조사에 얼굴인식을 제공했고 일본 디지털카메라 제조사에 공급 및 자동차 티어-1업체와 도입 협의를 진행하는 등 활발히 시장 활동을 하고 있다.
테크어헤드는 2019년 보안 키워드로 스푸핑(Spoofing)을 선택했다. 아직까지 사진이나 동영상을 이용해 속이는 방식에 취약한 부분이 있기 때문이다. 그렇기에 테크어헤드는 안티 스푸핑 AI 엔진을 이용하고 있고 픽셀이 움직이는 정보만 센서에 저장하는 이벤트 기반 카메라(Event-based camera) 기술을 주목하고 있다.
2020년 테크어헤드는 스푸핑을 극복함과 동시에 기개발된 알고리즘을 다양한 하드웨어와 접목해 인식이 어려운 환경(역광, 저조도 등)에서 더 높은 인식률을 보여주는 제품을 개발하는 것이 목표이다.
약 50년 연구개발 역사...생체 인증의 글로벌 리더, NEC 집중 탐구
생체 인증의 글로벌 리더인 NEC는 지금으로부터 약 50여 년 전(1970년대) 지문, 손바닥, 얼굴 인증기술 연구개발을 시작해 홍채, 음성, 귀음향까지 NEC만의 독창적이고 정확한 인증 기술로 구성된 Bio-IDiom이라는 브랜드로 전 세계에 공급하고 있다. 세계최고 생체 인증 기술 6가지 유형들을 효과적으로 조합해 ‘누구나 안전하게 디지털 컨텐츠를 활용할 수 있는 세상’의 실현을 지향하고 있다.
NEC의 핵심 얼굴인식 솔루션 NeoFace , 초당 2억 3,000만건 검색
전세계 70개국의 1,000여개 이상의 시스템에서 NEC의 얼굴인식 솔루션인 ‘NeoFace’를 적용해 사용자의 훌륭한 경험을 유도하고 있다. ‘NeoFace’는 세계 최고의 정밀 정확도, 빠른 검색 및 매칭, 다양한 얼굴변화에도 탁월한 견고성을 갖추고 있다. NEC만의 독자적인 알고리즘으로 노화에 큰 영향을 받지 않고 1,200만명 등록 시에도 높은 정확도를 유지했다.
이는 2019년 발표된 미국 국립표준기술연구소(NIST)의 결과에서 2위와 4~5배정도 기술적 격차와 함께 고정밀 알고리즘으로 1초에 2억 3,000만건 검색이 가능하다는 결과로 입증됐다. 2002년부터 인공지능(AI) 학습 결과를 알고리즘에 반영시켜 왔으므로 현재 학습중인 중국 또는 국내 솔루션과는 매우 큰 기술적 차이가 존재할 수밖에 없다. 얼굴인식 솔루션은 빠르고 정확하게 결과를 도출하는 것이 가장 중요하고 원천기술로 대응해야 지속적이며 신뢰할 수 있다.
1,000만명 이상 등록 시 인증 에러율, 에이징 인증 에러율 등을 평가하기 위해서는 테스트용 실데이터가 필요하지만 데이터 수집 등의 어려움으로 공인된 NIST의 시험결과를 참조하면 쉽고 빠르게 평가결과를 얻을 수 있다. 테스트 결과는 NIST 홈페이지에서 무료 다운로드 가능하다.
[자료=한국NEC]
얼굴만으로 간편 결제 가능한가?
FIDO가 아닌 무인편의점 등에서 얼굴만으로 간편결제를 가능하도록 하기 위해서는 1:N의 속도와 정확도가 보장돼야 한다. 편리함이 프리미엄으로 인식되고 있어 인식속도가 느리거나 거부가 많아지면 고객은 더 이상 사용하지 않을 것이다. 또한, 한번 부정인식 되면 회복비용이 매우 클 수 있다. 내부적인 평가 및 시범적용도 매우 중요하지만 공정한 기술력 평가와 해외 유사한 사례들을 꼼꼼히 살펴야 하는 이유이다.
오류율이 1,000명당 1명이 발생하는 수준이라 하더라도 1명에 대한 실패 비용을 감수해야 하기 때문에 결제와 같은 금융거래는 얼굴과 지문 또는 정맥과 멀티모달 방식(얼굴만으로 정확하게 식별한 다음 지문 또는 정맥으로 추가 인증하는 방식(생체x생체))의 조합을 권장하고 있다.
▲얼굴인식 솔루션 평가표[출처=한국NEC]
▲NEC 얼굴인식 솔루션 NeoFace를 적용한 국내외 주요 사례[출처=한국NEC]
NEC는 얼굴인식관련 어떤 경험들을 고객에게 제공할 수 있는가?
고객에게 새로운 가치 창조를 위해 경찰(인터폴 포함), 정부의 출입국 관리, 국민ID, 엔터테인먼트 분야까지 다양한 구축 경험을 활용할 것이다. 전 세계 169개국 242지사의 구축사례는 NEC 글로벌 지식포탈을 통해 기밀정보를 제외하고 공유되고 있다. 이제는 속도와의 경쟁으로 기 확보된 원천기술을 통해 훌륭한 응용모델로 시너지를 내는 것이 가장 효과적이다.
[신동훈 기자(sw@boannews.com)]
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