KAIST, 연성소재의 자기조립 무작위성 이용, 반도체 기판에 액정물질 활용해 디지털 지문형성
연어 DNA를 활용해 붓으로 그림을 그리듯 사람의 지문 패턴을 형성해 복제 불가능한 보안 인증기술이 개발됐다. 비전문가가 붓으로 쉽게 보안성이 높은 무작위 패턴을 만들 수 있어 물리적 복제 방지 기능을 지닌 위조방지 플랫폼 기술로 활용될 전망이다.
KAIST는 윤동기 화학과 교수 연구팀이 연성 소재의 자기조립 과정에서 발생하는 무작위 패턴을 이용해 복제가 불가능한 보안 인증 원천기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
연구팀은 액정물질을 이용하는 방법과 연어에서 추출한 DNA를 이용한 방법 등 두 가지를 개발했다. 우선, 액정물질이 패턴 기판 속에 갇혀 있을 때 자발적으로 구조체의 대칭 파괴가 발생해 미로와 같은 구조체가 형성되는데, 이를 머신러닝을 이용한 객체 인식을 통해 디지털 코드(0과 1)로 변환해 지문과 같은 역할을 하는 방법을 구현했다. 이 방법은 기존 복잡한 반도체 패턴이 필요하지 않고, 휴대전화 카메라 정도의 해상도로 관찰할 수 있어 비전문가도 손쉽게 이용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.
[액정물질이 패터닝 된 기판에서 형성하는 자기조립 구조체(미로)를 이용한 보안기술 개념도.]
연구팀은 연어에서 추출한 DNA를 물에 녹여 붓으로 발라 형성되는 얼굴말 무늬와 같은 무작위 패턴을 지문의 특징인 '능선 끝'과 '분기점'으로 각각 0 혹은 1로 정의해 머신러닝으로 디지털화했다. 이 방법은 붓으로 제작해 다양한 색을 입히면 새로운 보안 잉크로 사용할 수 있다는 장점을 지닌다.
두 가지 보안기술은 간단한 유기물질만 사용하고 공정이 단순해 저비용으로 보안 코드를 쉽게 제작할 수 있다. 또 제조자 목적에 따라 원하는 모양과 크기로 만들 수 있고, 같은 방법으로 제작하더라도 형성되는 무작위 패턴이 모두 달라 높은 보안 기능을 가져 응용 범위가 넓다는 게 연구팀의 설명이다.
윤동기 KAIST 교수는 "자기조립 시 발생하는 자연의 무작위성을 활용해 제조자 조차 복제할 수 없는 인간의 지문과 같은 역할을 하는 패턴을 제작한 것"이라며 "자연계에 존재하는 수많은 무작위성을 보안 시스템에 적용할 수 있는 토대를 마련했다는 데 의미가 있다"고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(지난 5, 6일자)'에 게재됐다.