자동차 생체 인식 기술은 무엇이 있을까? [HMG 저널] 자율주행 시대를 위한

 

스마트폰은 일상에 많은 변화를 가져왔다. 소통, 소비 등의 생활양식을 완전히 바꿨다. 그중 가장 혁신적인 부분은 보안 방식의 변화다. 기존의 숫자, 알파벳, 기호 등의 나열에서 벗어나 개인의 신체 일부를 비밀번호로 활용하는 방향으로 진보했다. 스마트폰의 지문인식 잠금장치에서 시작된 생체인식 기술은 몇 년 새 빠른 속도로 안면, 홍채인식으로 발전했다.

또한 생체인식 기술은 보안뿐만 아니라 편의성, 의료부문에서의 삶의 질을 높이는 차세대 기술로도 주목받고 있다. 자동차업계가 생체인식 기술을 적극 도입하는 것도 바로 이런 이유 때문이다. 생체인식 기술은 #자율주행차로 대표되는 #미래 모빌리티의 보안 강화와 맞춤형 서비스 제공에 유용하다. 자동차 업계의 생체인식 관련 기술에 대해 알아봤다.

미래 모빌리티에서 생체인식 기술이 중요해진 이유

자율주행차 등 미래 모빌리티에서는 탑승자의 생체를 인식하고 다양한 서비스를 제공하는 소개에 앞서 앞으로 모빌리티에서 생체인식 기술의 중요성에 대해 지적해야 한다. 자동차는 과거 수년간, 급속히 전자화가 진행되었다. 문 개폐부터 시동, 헤드램프 점등, 변속기 작동, 인포테인먼트 시스템 전원, 서스펜션 세팅 등 많은 작동방식이 물리적 형태에서 전기신호로 바뀌었다. 그리고 최신 자동차는 정보처리장치까지 가세했다. 자동차가 「#스마트 디바이스」로 진화하고 있는 것이다.

하지만 전자화에는 안전망이 필수다. 시스템 자체의 오류뿐 아니라 시스템 해킹 등 각종 범죄의 대상이 될 수 있기 때문이다. 더불어 실내환경 조성, 콘텐츠 제공 등의 맞춤형 서비스를 제공하기 위해서는 개인정보도 필요하다. 모빌리티에의 액세스 권한이나 개인정보 보호를 위해서 시큐리티 장치를 강화할 필요성이 높아지고 있다.

생체인증은 개개인의 생체고유의 정보를 이용하는 만큼 보안성과 편리성이 높다.보안면에서 인체는 특별하다. 머리끝부터 발끝까지 남과 같은 곳은 하나도 없다. 대표적인 예가 지문이다. 지문은 무늬의 결과 굴곡, 손상, 불규칙성 등 개개인에 따라 독특한 특징을 갖는다. 그리고 목소리와 홍채, 걸음걸이처럼 사람의 몸에는 개인을 특정하는 다양한 생체정보가 존재한다. 이러한 생체정보를 통한 보안 방법은 비밀번호처럼 반드시 기억할 필요도, 누군가에게 해킹이나 도난당할 위험도 없다. 아울러 #인공지능과 융합해 데이터를 축적한 뒤 또 다른 인식 기술을 사용해 보안을 더욱 강화할 수도 있다.

지문인식

현대자동차의 지문인증 기술은 인증 컨트롤러를 통해 입력된 지문을 암호화해 관리하는 무엇을 하든, 무엇을 만지든 대부분의 행위는 손으로 시작한다. 자동차 문을 열 때나 시동을 걸 때나 운전할 때나 마찬가지다. 이에 따라 자동차도 각종 생체인식 기술 중 지문인식을 우선적으로 도입하고 있다. # 현대차는 2018년 중국형 싼타페(현지명칭 현대차)를 통해 세계 최초로 자동차 문을 열고 닫거나 시동이 가능한 ‘지문인증 출입·시동시스템’을 선보였다.

등록 과정은 스마트폰과 비슷하지만 보안은 더욱 철저하다. 운전석 도어 핸들의 지문 스캐너는 모바일 기기보다 크기가 4배 크며 방수·방진 성능도 갖췄다. 또한 도어 핸들 및 시동버튼의 스캐너는 지문의 생김새 차이를 넘어 지문에 전달되는 신체 정전용량의 차이도 인식한다. 노화에 따른 자연스러운 변화도 매회 학습하는 등 개인의 특징을 인식할 때마다 갱신하고, 사용자의 상태를 파악한다. 개인을 특정한 만큼 미리 입력된 정보에 맞춰 사이드미러 각도와 위치 등 운전환경도 스스로 조정해 준다.

홍채와 동공 인식

현대모비스는 지난해 안면인식과 동시에 시선을 추적하는 시스템을 개발한 흑안, 금안, 벽안 등 인간#의 눈은 여러 가지 색을 지닌다. 사실 엄밀히 말해 눈 색깔은 빛의 양을 조절해 주는 #홍채색이다. 홍채는 색뿐만 아니라 무늬도 가지고 있으며 사람마다 모양도 다르다. 심지어 오른쪽과 왼쪽 모양도 달라 실수 발생 확률이 한쪽 눈만 쓰면 100만분의 1, 양쪽을 쓰면 1조분의 1 수준에 불과하다. 미국 자동차 부품업체인 젠텍스는 룸미러에 적외선 센서를 넣어 운전자의 홍채를 인식하는 기능을 선보인 바 있다.

현대자동차그룹 역시 # 홍채인식 기술을 개발하고 있다. 현대모비스의 운전자 부주의 경보시스템(Driver State Warning system이하 DSW)이 대표적이다. DSW는 운전자가 운전에 집중하지 않을 때 경고를 전달하는 기능으로 얼굴의 방향과 눈을 감는 정도를 인지했던 기존 수준에서 한 단계 발전해 보다 안전한 주행환경을 확보한다. 단순히 눈꺼풀의 움직임만 보는 것이 아니라 홍채 안쪽 동공의 활동을 관찰해 부주의 운전 검출의 정확도를 높인 것이다. 이 기술은 2021년 선보이는 중대형 상용차에 먼저 도입될 예정이다.

안면인식

안면인식 기술은 이목구비를 비롯해 미간, 눈까지 정보를 추가해 보안이 강화된 현대모비스의 DSW는 적외선 카메라를 통해 동공을 추적할 뿐 아니라 운전자의 얼굴도 관찰한다. 바로 안면인식 기술이다. DSW의 안면인식 기술은 눈, 코, 입, 귀 등 얼굴의 특징을 통해 운전자를 식별한다. 그리고, 동공이나 얼굴방향에 파악한 운전자의 상태 정보를 차의 속도, 스티어링 조작 각도등의 정보와 종합적으로 분석해, 보다 안전한 주행을 가능하게 한다. 운전자의 부주의로 인한 차선 이탈 및 침범 위험 등을 미리 감지해 클러스터 경고등과 경보음, 진동 등으로 운전자의 주의를 환기시키는 것이다.

또한 안면인식 기술은 다수의 운전자를 등록하고 시트의 위치와 사이드 미러 자동조절 등의 #개인화 기능 구현 시에도 사용된다. 앞으로는 딥러닝과 융합해 생체인식 수준을 높이고 운전자의 상태가 급격히 악화되는 등의 긴급 상황에서 차량이 직접 갓길에 정차해 긴급구조를 호출하는 기능도 추가할 계획이다.

다중 모달 인식

탑승자의 신체 정보를 종합적으로 분석하면 새로운 모빌리티 라이프를 선물할 수 있는 안면 근육, 심장 박동 수 등 신체의 여러 곳을 동시에 읽는 멀티 모덜(multimodal)인식 기술은 더욱 다양하고 폭넓은 서비스 제공을 가능하게 한다. 기아차가 지난해 공개한 #실시간 감정반응 차량제어시스템(Real-time Emotion Adaptive Driving이하 R.E.A.D.)이 바로 멀티모달 인식기술에 해당한다. R.E.A.D.는 카메라와 초음파, 레이더 센서 등을 활용해 표정, 심장박동, 피부 전도, 호흡 등 다양한 신체 정보를 분석해 탑승자의 감정 상태를 실시간으로 파악한다. 그리고 그 결과에 따라 실내조명, 음악, 시트진동, 향 등을 맞춤형으로 제공한다. 탑승자의 편안한 이동을 위해 고안된 기능이자 서비스다.

이에 앞서 기아차는 스티어링 휠 스위치 부분에 센서를 장착해 운전자의 심박수와 체지방, 스트레스 지수 등을 파악하는 #U 헬스케어도 선보였다. U헬스케어는 앞으로 혈당과 심전도 검사를 통해 여부를 판단하는 기능도 추가할 예정이다.

차량 내 생체인식 기술은 영유아, 노인 등 탑승자의 안전 확보에도 큰 도움이 되는 현대모비스는 탑승자 흉부의 미세한 움직임을 인식하는 생체인식 기술을 개발했다. 레이더 센서를 활용해 뒷좌석 탑승객의 방치사고를 예방하는 차세대 뒷좌석 승객 알림 시스템(Rear Occupant Alert이하 ROA)이다. 기존 후석승객 알림시스템은 무게 또는 초음파 센서를 사용해 체중이 가벼운 어린이는 인지하지 못하거나 버스처럼 차체가 긴 차량에서는 인식률이 떨어지는 문제가 있었다. 그러나 ROA는 레이더 센서를 통해 정확히 탑승자를 인식한다.

ROA의 레이더 센서는 탑승자의 옷을 투과해 혈류의 미세한 움직임까지 측정한다. 살아 있다는 생체신호 자체를 파악하는 것이다. 이를 통해 뒷좌석 탑승 여부를 보다 정확히 알 수 있으며 어른, 영유아, 애완동물 등의 대상 유형을 구분할 수도 있다. 앞으로 현대모비스는 소프트웨어 알고리즘 특화 설계를 활용해 심박수까지 측정하는 레이더를 추가 개발할 계획이다.

미래 모빌리티 필수요소, 차량 내 생체인식 기술

차내 생체인식 기술은 자율주행차의 기반기술이라 할 수 있는 보안을 위해 도입된 차량내 생체인식 기술은 미래 이동성(mobility)에서 다양한 개별 서비스 제공을 위한 기술로서도 사용될 수 있다. 다양한 생체정보를 바탕으로 주행성능, 실내 분위기 등 운전자와 탑승자가 선호하는 환경을 조성할 수 있기 때문이다. 즉 운전의 즐거움부터 콘텐츠 소비, 헬스케어까지 폭넓게 사용할 수 있다는 얘기다.

이런 필요성에 따라 생체인식 기술의 핵심이라 할 수 있는 #인캐빈센싱 시장도 앞으로 크게 성장할 전망이다. 미국의 시장조사기관 퍼시스턴스 마켓 리서치(Persistence Market Research)에 따르면 차량 탑승자 탐사시스템 시장은 2017년부터 6년간 매년 평균 6.9%씩 성장해 2022년 20억달러(약 2조3,800억원) 이상 규모에 이를 것으로 알려졌다.

무엇보다 생체인식 기술은, 드라이버가 주행으로부터 자유롭게 되는 자동 주행 시대가 오면, 보다 다양화할 것이다. 현대차그룹이 생체인식 기술 개발에 주목하는 이유다. 현대차그룹이 앞으로 선보일 생체인식 기능이 우리에게 어떤 즐거움을 줄지 기대해 보자.