기계연 음향 메타렌즈 개발
해상도↑ 지문복사 등 해킹위험↓
최근 핀테크(fintech) 확산으로 생체인식 기술이 널리 활용되고 있으나 지문 복제 등 보안이슈는 여전히 해결해야할 과제다.
국내 연구진이 지문 등 생체정보를 고해상도로 이미징이 가능한 음향 메타렌즈를 개발했다.
22일 한국기계연구원(기계연) 나노자연모사연구실 허신 책임연구원 연구팀은 특정 주파수를 갖는 두 음원을 메타렌즈에 통과시켜 이미지 해상도를 크게 향상시켰다.
현재 스마트폰 지문인식에는 정전용량 방식이 주로 쓰인다. 지문패턴에 따른 정전용량 변화를 감지해 이를 이미징(시각화)하는 게 핵심이다.
최근 지문복사 등으로 인한 해킹 위험이 지속해서 제기돼 초음파를 이용한 지문인식 기술이 주목을 받는다.
기계연 연구팀이 개발한 음향 메타렌즈 기술도 초음파 지문인식에 적용할 수 있는 핵심원천 기술이다.
연구팀의 독창적인 설계가 적용된 음향 메타렌즈를 스마트폰 지문인식 기술에 적용하면 기존보다 이미지 해상도를 4배 높일 수 있다.
지문인식 해상도를 높이면 지문패턴을 더 자세히 이미징할 수 있어 더 강력한 보안이 가능해진다. 음파의 우수한 투과 특성으로 지문인식에 필요한 전력 소모도 감소한다.
연구팀은 음향 메타렌즈 내부에서 1·2차의 '공진 터널링'이 발생하는 것을 규명했다.
공진은 외부 에너지 없이도 고유 주파수와 특정 주파수가 만나 파장이 증폭되는 현상이다. 공진 터널링은 음파가 에너지 손실 없이 음향 메타 구조체 터널을 통과하는 것을 말한다.
음향 메타렌즈의 1·2차 공진터널링 주파수를 이용해 서브파장 이미징에 성공한 것은 이번이 처음이다.
기계연 허신 책임연구원은 “음향 메타렌즈는 가까운 거리에서 이미징이 필요한 초음파 지문인식, 근접장 음향현미경, 생체 이미징, 비파괴검사 등에 폭넓게 활용할 수 있다”며 “음향 이미징 장치 성능을 크게 높일 수 있는 기술”이라고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업 파동에너지극한제어연구단 지원을 받아 수행했다. 성과를 담은 논문은 지난달 19일 사이언티픽 리포트에 게재됐다.
조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr