'숨소리 빼곤 다 거짓말'이라는 비유적 표현이 있는데, 인간이 내쉬는 날숨도 개인마다 달라 지문이나 홍채 등처럼 생체인증 정보로 활용할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

일본 규슈대학에 따르면 이 대학 재료화학공학연구소 과학자들이 도쿄대학과 함께 날숨에 섞여 있는 화합물을 분석해 개인을 식별, 인증할 수 있는 인공코 시스템을 개발한 결과를 과학 저널 '케미컬 커뮤니케이션스'(Chemical Communications)에 발표했다.

총 16개 채널의 센서를 가진 이 '인공코'는 기계학습과 결합돼 평균 97% 이상의 정확도로 최대 20명까지 식별할 수 있다.

▲ 날숨 생체인증에 이용된 인공코 센서.

개인의 신체적 특징을 활용하는 생체 인증은 지문부터 음성, 안면, 손가락 정맥 등에 이르기까지 다양한 방법이 활용되고 있다.

하지만 이런 신체적 특징은 복제가 가능하거나 해당 부위에 상처를 입으면 쓸모없게 되는 등의 한계를 갖고있어 최근들어 개인 고유의 냄새를 이용하는 방안이 새로운 대안으로 연구돼 왔다.

피부에서 생성되는 화합물인 '피부 가스'도 그중 하나로 검토됐지만 기계가 인식할 만큼 많은 양이 아니어서 결과로 이어지지는 못했다.

연구팀은 대신 양이 훨씬 더 많은 날숨에 주목했다.

피부가스가 ppb(10억분율), ppt(1조분율)로 따질 만큼 양이 적지만 날숨은 상대적으로 많아 ppm(100만분율) 단위로 측정되고, 이미 암이나 당뇨병, 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 진단 등에도 활용되는 상황이다.

연구팀은 날숨을 분석해 생체인증 정보로 활용할 수 있는 28개 화합물을 찾아냈으며, 이를 토대로 각 화합물의 특정 범위를 식별할 수 있는 16개 채널의 센서 배열을 가진 인공코를 개발했다.

인공코가 감지한 자료는 기계학습 시스템으로 전달돼 각 개인의 인증자료를 생성하고 식별하는데 활용된다.

연구팀이 6명의 날숨 시료로 인증시스템을 평가한 결과, 평균 97.8%의 정확도를 보였으며 대상을 20명으로 확대할 때까지 높은 정확도를 유지하는 결과를 얻었다.

연구팀은 이 평가에 참여한 사람들이 국적과 성별, 나이 등이 서로 달랐다면서 전체적으로 높은 정확도를 보인 것은 고무적이라고 했다.

이번 연구를 이끈 야나기다 다케시 교수는 그러나 대상자들이 6시간 전부터 굶어야 올바른 결과가 나왔다면서 날숨을 이용한 생체인증 기술이 차기 스마트폰에 적용되려면 추가 연구가 필요하다고 인정했다.

그는 "훌륭한 토대가 마련된 만큼 다음 수순은 취식 여부와 관계없이 작동하도록 기술을 정교화하는 것"이라면서 "다행히 현재 연구 결과는 센서와 자료를 추가하면 이런 장애를 극복할 수 있다는 점을 보여주고 있다"고 덧붙였다.

과학팀  press@jeonpa.co.kr

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