KAIST는 김상욱 신소재공학과 교수팀이 권석준 성균관대 교수팀과 함께 미세 입자가 모여 만드는 고유한 무늬를 활용한 보안 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 연구결과는 지난달 23일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개됐다.
'물리적 복제 방지 기능(PUF)'은 똑같이 복제하기 어려운 물리적 특징을 지문처럼 활용해 위·변조를 막는 기술이다. 기존 고보안 PUF는 미세한 물리적 차이를 알아내기 위해 고가의 현미경이나 빛의 특성을 정밀하게 측정하는 전문 장비가 필요하다.
작은 입자들을 모았을 때 우연히 만들어지는 배열은 다시 시도할 때마다 달라진다. 같은 재료와 방법으로 구현해도 입자의 위치, 방향까지 똑같이 재현하는 것은 매우 어렵다. 연구팀은 미세 입자의 배열을 고유한 식별 기준으로 활용하고 복제는 어렵게, 확인은 쉽게 만드는 데 주력했다.
수백 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기의 둥근 입자들을 물 위에서 스스로 모이도록 해 인공 지문을 만들었다. 같은 알갱이를 같은 방법으로 다시 뿌려도 이전 시행과 완전히 똑같은 위치와 방향으로 배열되는 것은 거의 불가능에 가깝다.
연구팀은 손전등 빛과 녹색 레이저포인터에서 나타나는 두 고유 무늬를 미리 등록하고 향후 인공 지문의 진위를 판별할 때 실제로 나타나는 무늬를 비교하는 방식으로 보안 기술을 구현했다.
개발된 인공 지문을 복제하려면 나노 입자의 구조부터 손전등 또는 레이저를 비출 때 나타나는 고유 패턴을 모두 똑같이 재현해야 해 보안성이 높다.
연구팀은 인공 지문의 나노 구조를 유연한 플라스틱과 금속, 투명 필름, 부드러운 고분자 소재인 하이드로겔 등 다양한 표면에 옮겨 붙이는 데 성공했다.
인공 지문은 전자제품의 정품 인증이나 명품·미술품·의약품 등의 진위를 확인하는 위조 방지 라벨로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 투명 필름에 적용하면 제품 디자인이나 외관에 큰 영향을 주지 않는 보안 스티커로 활용될 수 있다.
연구팀은 "개발된 기술을 향후 스마트폰 카메라나 소형 광학 인증장치와 결합하면 판매·물류 현장이나 일반 소비자가 직접 제품의 진위를 확인하는 형태로 발전시킬 수 있을 것"이라고 설명했다.
김 교수는 "복제하기 어려운 무작위 구조를 만들면서도 손전등이나 레이저 포인터처럼 간단한 도구로 쉽게 진위를 확인할 수 있다"며 "전자기기 인증과 위조 방지 라벨 등 일상에서 손쉽게 활용할 수 있는 차세대 보안 기술로 발전할 것으로 기대한다"고 밝혔다.
<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41467-026-75781-4
