정맥인식 기술은 손등이나 손목 혈관의 형태를 인식하는 기법으로, 적외선을 사용하여 혈관을 투시한 후 잔영을 이용해 신분 확인을 하는 것이다. 이는 복제가 거의 불가능하여 높은 보안성을 가지나, 하드웨어 구성이 복잡하고 전체적인 시스템 비용이 커서 활용범위가 제한된다는 단점이 있다.

그 동안 개개인의 신원 확인작업에는 주로 지문을 대조하는 방식이 사용돼왔다. 그러나 최근 들어 컴퓨터 기술의 급속한 발전 등으로 지문 외에도 눈의 홍채와 손등의 정맥패턴을 인식하는 첨단제품이 이목을 끌고 있다. 지문인식시스템은 사람마다 모양이 다른 지문패턴을 곡선과 분기점 등의 위치와 거리를 측정하는 방식으로 작동하며, 홍채인식시스템은 홍채의 주름패턴을 추출하는 방식을 주로 사용하고 있다. 이에 비해 정맥인식시스템은 손등의 정맥패턴을 미리 등록한 손등의 영상과 일대 일로 비교하는 방식이다. 98년 처음 공개된 정맥인식시스템은 사람의 손등에 분포한 정맥의 형상이 사람마다 다르다는 것에 착안됐다. 적외선 램프가 달려있는 CCD(고체촬영소자) 카메라로 손등에 분포한 정맥의 미세한 패턴을 촬영한 후 이를 자체 개발한 정맥데이터시스템과 비교하는 방식으로 사람의 신원을 확인한다. 현재 상용화된 생체인식방식 중 지문인식시스템은 사용자의 편의성에 있어서는 탁월한 성능을 나타내지만 지문을 추출할 때 습기나 땀, 훼손된 지문에 의한 오작동이 빈발하는 등 단점도 지적되고 있다. 또 홍채인식시스템은 인식률에 있어서는 가장 안정적인 성능을 발휘하는 반면 시스템을 사용할 때마다 눈을 카메라에 맞춰야 하기 때문에 사용자가 거부감을 갖게 되는 한계도 지적되고 있다. 이에 비해 손등을 인식하는 방식은 비교적 훼손이 적고 습기나 이물질에 의한 영향도 거의 없다. 또 직접적인 피부접촉이 없는 등 사용자 편의성도 비교적 우수하다는 평가를 받고 있다. 이처럼 정맥인식시스템이 조명을 받고 있는 이유는 기존의 생체인식시스템이 가지고 있는 단점들을 극복할 수 있기 때문이다. 넥스턴(구 BK텔레콤) 최성륜 과장은 “정맥인식 시스템 BK-300S는 인식률(FAR) 0.0001%, 오거부율(FRR) 0.1%에 불과하고, 1대당 700명이 사용할 수 있다”고 설명했다.   

산학협동 순수 국내기술로 개발 기존의 생체인식시스템들은 기기의 핵심 인식모듈을 대부분 수입에 의존하거나 핵심기술을 통째로 해외에서 도입, 현지 생산하는 형태를 띠고 있으나 세계적으로 상용화된 적이 없는 정맥인식시스템은 순수 국내 기술로 개발됐으며 이미 국내 특허를 획득하고 미국 및 일본에서도 특허가 출원돼 있다. 지난 96년부터 명지대 최환수 교수팀과 공동으로 연구해 98년 양산에 성공한 정맥인식 시스템은 사람마다 서로 다른 정맥 패턴을 인식하도록 함으로써 출입통제, 근태관리, 보안관리시스템의 ID식별에 응용하도록 한 것으로 ID도용 및 분실 피해를 원천적으로 방지할 수 있는 첨단 생체인식기술로 평가받고 있다. 넥스턴은 “지문인식시스템은 지문이 없는 사람의 신원을 식별하지 못할 경우가 발생하지만 손등 정맥은 그렇지 않다”며 이 시스템이 건설현장 등 육체 노동자 신원 식별을 필요로 하는 곳에서 강점을 나타낼 것이라고 설명했다. 현재 정맥인식업계에 진출한 업체는 넥스턴 외에 쌍용정보통신을 들 수 있는데 쌍용정보통신은 넥스턴과 지분 투자 형식의 전략적 제휴를 체결하고, 넥스턴이 개발하는 정맥인식시스템의 국내외 마케팅을 전담하고 있다. 쌍용정보통신은 올해 생체인식 보안사업에서 200억원의 매출을 올릴 계획으로, 이 분야 사업을 전담할 ‘첨단솔루션사업팀’을 신설하고 국방 부문을 비롯해 정부기관, 은행, 통신 업체 등 보안의 중요성이 상대적으로 큰 시스템통합 분야와 홈네트워킹, 사이버 빌리지 등 온라인 e-비즈니스, 호텔, 아파트, 학교, 건설현장 등 오프라인 분야를 목표 시장으로 사업에 주력한다는 방침이다. 영화 ‘쉬리’에서도 선보인 바 있는 정맥인식시스템은 현재 하나로통신의 인터넷 데이터센터, 해양경찰청, 국가정보원, 한미은행 귀중품 보관소 등에서 출입 통제 시스템으로 사용중이다. 내 손등 정맥도 생체인식 기술이면 O·K

현재 사용되고 있는 정맥인식 알고리즘은 다음과 같은 세 단계로 진행된다. 첫 번째로 CCD카메라를 사용하여 원하는 손등 영상을 저장하는 영상획득 단계, 두 번째로 저장된 원시영상에서 손등의 정맥패턴을 추출하여 각 개인의 특징으로 삼는 특징 추출 단계, 마지막 세 번째로 추출된 정맥패턴과 저장된 DB(Data Base)영상의 인식단계이다. 획득된 원시영상(Raw Image)은 [그림1]과 같이 손등의 영상을 적외선 CCD 카메라를 이용하여 메모리에 저장된 영상을 말한다. 특징 추출 단계의 첫 번째 과정은 원시영상에서 정맥이 집중적으로 분포하고 있는 ROI영상을 추출하는 작업이다. [그림2]는 추출된 ROI영상을 나타낸다. 다음의 단계는 ROI영역에 그레이스케일의 평활화를 위한 저대역 여과를 적용한 다음 혈관부분과 배경부분의 이치화를 돕기 위해 비교적 적은 콘볼루션 커널을 적용한 고대역 여과 적용 후 이치화를 한다. 이치화는 정맥패턴 특징을 최대한 추출하기 위해서 지역 이치화 방법을 적용한다. 이렇게 이치화 된 영상은 손등의 체모 또는 불규칙한 지방층 등의 영향으로 비교적 잡영이 많으며 또한 미세하게 연결이 끊어진 혈관 등이 나타나게 된다. 이런 영향을 제거하기 위해 메디안 여과와 수리 형태학적 여과를 추가로 적용하였다. [그림3]은 추출된 정맥패턴을 나타낸다. 추출된 정맥패턴으로 개인을 식별하기 위한 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째로는 인식대상 개인의 원형(template)과 직접 정합을 하는 방법이며, 두 번째는 정맥의 분기특성을 이용한 방법이다. 개인식별을 위한 첫 번째 방법인 원형정합 방법은 원형영상(template image)과 목표영상(target image)을 정규화 처리를 통해 영상을 축소한 후, 원형영상을 이동하며 정합하는 방식을 사용한다. 두 번째는 정맥의 분기 특성을 이용한 방법이다. 손등의 특징벡터로서 정맥패턴 부분을 그림과 같이 세선화 한 후 가지의 분기점 좌표, 가지의 길이, 가지 사이의 분기각도 등을 추출하여 사용, 개인식별을 하는 특징으로 사용된다. 특징벡터로 추출되는 분기점 성분은 개인적으로 차이를 보이지만 6개에서 15개 정도로 분포한다. 가지의 길이는 분기점에서 분기점까지 및 분기점에서 끝점까지의 직선거리로 하였다. 각 분기점 당 세 개의 가지를 가지므로 세 개의 분기각도를 갖는다. 현재 국내에 개발된 손등의 정맥패턴 인식기는 계층적인 운용자의 권한제한 및 차등적인 사용자의 보안등급을 설정할 수 있을 뿐만 아니라 효과적인 네트워크 구성으로 소규모 사업장부터 대규모 사업장까지 확장성 및 다른 시스템과의 연동이 가능하다는 장점이 있다. 특히 중앙 통제실의 통합적인 운용 소프트웨어까지 제공할 수 있어 실제 운용자가 효과적으로 인력 및 출입을 관리할 수 있다는 강점을 가지고 있다. 이는 지능형 빌딩(OA, TC, BA), 고도의 보안시스템을 원하는 시설에서 꼭 필요한 요구조건으로 현재 개발된 손등의 정맥패턴 인식시스템의 기본적인 기능이다.

출처: http://www.newcess.com/0010/tech-2.htm

정맥인식 시스템의 개요도

 

정맥인식 제품