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지문 인식(指紋認識)은 전용 센서를 이용해 지문의 디지털 영상을 획득하여 사용자를 인식하는 기술이다. 획득된 영상은 생체 영상으로 불린다. 디지털 신호처리하여 생성된 생체 인식 템플릿은 저장하여 식별하는데 사용된다.
지문 인식 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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광학식[편집]
초음파식[편집]
정전용량방식[편집]
스마트폰 꿀기능, 지문인식 기술의 종류와 원리가 궁금하다면? | 삼성디스플레이 뉴스룸
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스마트폰 지문 인식 안될 때 확인해 보세요. [삼성전자서비스]
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어떻게 스마트폰 화면 아래에 지문인식을 넣었을까?
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특허청 공식 블로그 : 네이버 블로그
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BMF 지문 인식 센서
지문 인식(指紋認識)은 전용 센서를 이용해 지문의 디지털 영상을 획득하여 사용자를 인식하는 기술이다. 획득된 영상은 생체 영상으로 불린다. 디지털 신호처리하여 생성된 생체 인식 템플릿은 저장하여 식별하는데 사용된다. 일반적으로 다음과 같은 기술이 지문 인식 센서에 사용된다.
광학식 [ 편집 ]
광학식은 가시광선에 반사된 지문dhh 영상을 획득하는 방식이다.
초음파식 [ 편집 ]
초음파센서는 초음파검사 원리를 사용하여 지문 영상을 획득하는 장치이다.
정전용량방식 [ 편집 ]
정전용량방식은 전기 용량의 차이를 이용하여 지문 영상을 획득하는 방식이다. 이 방식에서 영상에 사용되는 두 방정식은 다음과 같다:
C = Q V {\displaystyle C={\frac {Q}{V}}}
C = ϵ 0 ϵ r A d {\displaystyle C=\epsilon _{0}\epsilon _{r}{\frac {A}{d}}}
여기서
C는 단위가 패럿인 전기 용량이다. Q는 단위가 쿨롱인 전하이다. V는 단위가 볼트인 전압이다. ε 0 는 단위가 패럿/미터인 진공 유전율이다. ε r 는 절연체의 상대 유전율이다. A는 단위가 평방미터인 각 전극의 면적이다. d는 단위가 미터인 각 전극간의 거리이다.
이 방식에서, 센서어레이의 각 화소는 병렬 축전기의 전극으로 동작한다. 전기 전도체인 피부는 다른 전극 역할을 하고, 부도체인 상피는 유전체 역할을 한다.
수동 정전용량방식 [ 편집 ]
스마트폰 꿀기능, 지문인식 기술의 종류와 원리가 궁금하다면?
최근 스마트폰에는 플래그십이나 보급형을 가리지 않고 지문인식 센서가 탑재되는 추세다. 화면 잠금을 해제하거나 각종 결제 프로세스의 인증 수단으로 보안성과 편의성이 상당히 높기 때문이다. 스마트폰에 사용되는 지문인식 기술에는 어떤 종류가 있고 어떤 원리로 작동하는 것일까?
신원을 증명해주는 기술, 지문인식
지문은 태아의 피하층부터 만들어져서 한 번 생겨나면 바뀌지 않는다. 지문이 만들어지는 과정에서는 태아의 움직임, 핵분열 등 우리가 파악할 수 없는 요인에 영향을 받기 때문에 일란성 쌍둥이라 할지라도 서로 다르다. 지문이 일치할 확률은 10억분의 1에서부터 640억분의 1,870억분의 1까지 다양한 학설이 있다. 세계 인구가 74억 명이니 100억분의 1을 넘어서면 지구상에 같은 지문을 가진 사람이 없다는 표현이 맞다.
지문인식이란 지문의 특성을 이용해 손가락 지문으로 본인을 인증하는 기술로 지문을 등록하고 등록한 데이터와 입력된 지문을 비교해 일치하는지 판별한다. 지문인식은 크게 두 단계로 나뉜다. 센서에 손가락을 대어 지문을 촬영하는 입력 단계, 촬영된 지문을 저장된 지문과 대조해 일치 여부를 판단하는 인증단계다. 입력단계에서 지문을 촬영하는 방식에 따라 정전식, 광학식, 초음파 방식 등이 있다.
스마트폰 지문인식 기술의 종류와 원리
정전식은 지문의 융선과 골의 정전용량의 차이로 지문을 인식하는 방식이다. 센서에서 지문의 패턴마다서로 다른 전기량을 감지해 형태를 인식하는 것이다. 정전식은 지문 접촉 방식에 따라 스와이프 방식과 에어리어 방식으로 나뉜다. 스와이프 방식은 지문센서에 손가락을 대고 아래쪽으로 문질러 입력한다. 에어리어 방식은 스와이프 방식보다 상대적으로 넓은 센서에 손가락을 터치하여 입력한다. 에어리어 방식이 스와이프 방식보다 더 간편하고 빠르지만, 센서의 소형화가 어렵고 단가가 높은 편이다. 현재 정전식 기술에서는 스와이프 방식보다 에어리어 방식이 더 많이 사용되고 있다.
광학식은 빛에 반사된 지문 영상을 획득해 기존 등록된 지문 정보와 비교하는 방식이다. 카메라와 광학 스캐너를 이용한다. 지문이 닿는 곳의 아래쪽에서 위로 강한 빛을 쏘면 지문 형태가 그대로 반사되며 광학 스캐너에서 이미지를 추출할 수 있다. 이를 디지털화하여 원본 데이터와 같은지를 판별한다. 주민센터나 은행 등에서 흔히 볼 수 있는 방식으로, 내구성이 좋지만 다른 기술에 비해 인식률이 상대적으로 낮다.
초음파 방식은 초음파를 발사하여 돌아오는 시간을 측정하고, 지문의 높이차를 측정해 지문을 인식한다. 이 방식은 기존 광학식 지문 인식보다 보안성이 높다. 지문 이미지가 아닌 사용자의 지문 굴곡을 인식하기 때문이다. 이 방식은 물체를 투과할 수 있다는 특별한 장점을 지니고 있다. 손가락에 물 등 일부 이물질이 묻은 상태에서도 인식률이 높아, 정확도와 보안성이 우수하다. 초음파 방식은 비교적 정확성과 내구성이 좋지만, 제작이 까다롭고 상대적으로 가격이 높다.
지문인식의 도입으로
지문은 1890년대부터 경찰 수사에 본격적으로 사용되었다. 하지만 개인이 적극적으로 지문을 활용하는 시대는 스마트폰에 도입되면서부터다. 누구나 쉽게 휴대할 수 있는 스마트폰에 지문인식 기술이 적용되면서 모바일 생체인증의 대표주자로 자리 잡았다.
2011년 모토로라 ‘아트릭스‘에 첫 지문인식 센서가 도입된 후, 2013년에 애플 ‘아이폰5S’, 2014년 삼성전자 ‘갤럭시S5’에 지문인식 기술이 도입됐다. 이어 손끝에서 시작된 생체인증은 눈(홍채인식), 얼굴(안면인식)으로 확대됐다.
(출처 : 삼성전자)
최근 공개된 삼성전자 ‘갤럭시S10/S10+’에는 스마트폰 화면에서 지문이 식별되는 내장형 지문인식 초음파 센서가 탑재됐다. 초음파식 지문 스캐너는 위조지문이나 종이지문으로는 뚫리지 않아 보안 측면에서 유리하고 세계 최초로 FIDO 얼라이언스 생체 부품 인증을 획득했다.
(출처 : 삼성전자)
지문인식은 공공기관 서류 발급, 출입통제, 근태관리, 빌딩통합시스템, 금융권의 지문인증 기반 모바일뱅킹, 결제 서비스, 컴퓨터 보안 분야, 공항 출입국 무인 자동화 시스템 등 다양한 곳에서 사용되고 있다. 특히 금융업계에서는 핀테크(FinTech)와 결합한 지문인식 도입이 활발하다. 금융사들은 지문인식, 간편송금 등으로 활성화에 나서고 있다. 사용자는 이 같은 기술을 이용해 기존 방식보다 훨씬 간편한 지문인증을 통해 로그인 하고 결제를 할 수 있다.
IT 기술이 등장하면서 상상하는 많은 것들이 현실화했고 혁신을 만들어내는 속도도 점차 빨라지고 있다. 19세기 말부터 활용되기 시작한 지문은 이제 일상으로 스며들었고 더욱 안전하고 편리한 기능을 탑재하며 점차 진화해가고 있다.
※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성디스플레이 뉴스룸의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.
스마트폰 지문 인식 안될 때 확인해 보세요. [삼성전자서비스]
스마트폰의 지문 인식 성능은 여러 요인으로 인해 영향을 받을 수 있습니다.
지문 인식이 안되는 경우, 지문 인식기에 손가락을 대기 전에 스마트폰의 스크린 프로텍터 상태, 무선 충전 여부 그리고 손가락이 깨끗한지 확인하십시오.
참고사항 • 블루라이트 필터를 사용하는 경우, 지문을 인식해야 하는 특정 상황에서는 필터가 꺼질 수 있습니다. 이 필터는 지문 인식률을 높이기 위해 꺼집니다. • 무선 통신사, 소프트웨어 버전 또는 기기에 따라 이용 가능한 화면과 설정이 다를 수 있습니다.
지문 인식을 방해할 수 있는 요인 안내
스마트폰의 지문 센서는 지문이나 주변 환경의 다양한 요인으로 인해 지문을 제대로 인식하지 못할 수 있습니다.
손가락에 물기가 묻어 있는 경우 물기 제거 후, 센서 영역에 완전히 닿도록 다시 시도하세요.
손가락이 너무 건조하면 인식하기 어려우며, 손에 로션을 바르고 재시도하거나 센서를 조금 더 세게 누르세요.
센서에서 손가락을 너무 빨리 떼면 지문 인식이 안될 수 있습니다. 센서에 손가락을 더 오래 대보세요.
손가락을 센서 위에 부적절하게 대는 것도 지문이 인식되지 않는 요인이 될 수 있습니다. 지문 센서 전체에 손가락을 대어 다시 시도하세요.
지문이 기기의 지문 데이터와 일치하지 않는 경우 손가락 각도를 변경하거나 새 지문을 추가하여 다시 시도하세요.
Tip 1. 여러 개의 지문 등록도 가능한가요? 손가락 부상 등으로 지문이 손상될 경우를 대비하여 예방책으로 여러 개의 지문을 등록할 것을 권장합니다. 최대 4개의 다른 지문을 추가할 수 있습니다.
지문을 추가하려면 ”설정”, “생체 인식 및 보안”, “지문”으로 이동하세요. 보안 화면 잠금 자격 증명을 입력하세요. “지문 추가”를 선택하세요. 화면에 나오는 지시대로 지문을 추가한 다음 “완료”를 누르세요.
Tip 2. 대체 보안 방법 사전 설정 후 사용해보세요. 지문 센서가 오작동할 경우 공장 초기화를 진행하는 대신 일반 PIN, 암호 또는 패턴 등 대체 보안 방법을 미리 설정하는 것을 권장합니다.
대체 보안 방법을 설정하려면 “설정”, “생체인식 및 보안”으로 이동한 다음 패턴, PIN, 얼굴 인식 등 다양한 옵션 중 하나를 선택하여 스마트폰 잠금 해제 방법을 추가하세요.
Tip 3. 스크린 프로텍터에 문제가 없는지 확인하세요. 지문 센서 영역의 스크린 프로텍터나 터치스크린이 긁히거나 손상되지 않았는지 확인하십시오.
– 스크린 프로텍터에 먼지나 기타 이물질이 묻거나 긁힘 등의 손상이 있을 경우 스마트폰 지문 인식 성능에 영향을 줄 수 있습니다.
– 삼성이 공식 인증하지 않은 타사 스크린 프로텍터를 사용할 경우 특정 패턴 (점, 격자 등), 두께 또는 소재가 지문 인식 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 스크린 프로텍터가 더러워지거나 흠집이 났으면 새것으로 교체해 주세요. 스크린 프로텍터 교체 후 인식이 잘 되도록 지문을 재등록하는 것도 권장합니다.
• 손가락과 화면 중앙 하단에 위치한 지문 센서 영역이 깨끗하고 물기가 없는지 확인합니다.
• 두께가 두껍거나, 유리 또는 실리콘 재질로 만들어졌거나 무늬가 있는 스크린 프로텍터를 사용하면 지문을 제대로 등록하거나 인식하지 못할 수 있습니다.
• 삼성은 타사 제품과의 호환성을 보장할 수 없으며, 보호 필름이나 스크린 프로텍터의 두께와 구조가 지문 센서의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 기기에 따라 센서의 배치가 다를 수 있습니다. 위에서 설명한 문제들은 디스플레이 내 센서에만 적용됩니다.
Tip 4. 현재 무선 충전을 사용하고 계신가요? 무선으로 충전할 때 방출되는 전자파가 기기의 지문 인식 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
• 기기를 무선으로 충전하면 지문 인식 성능이저하될 수 있습니다.
• 기기가 무선으로 충전되고 있지 않은지 확인하고 다시 시도하십시오.
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