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2020. 2. 25. 03:22

걷는 자 앞에 뛰는 자가 있고, 뛰는 자 위에는 날아가는 자가 있다. 지키는 쪽과 빼앗으려는 쪽의 두뇌 경쟁과 힘겨루기는 언제나 그렇게 진행형이다. 이를테면 위조나 변조된 상품이 판을 치는 소위 ‘짝퉁’ 시장이 그런 것 중에 하나다. 진짜 보다 더 진짜 같은 가짜를 만드는 기술이 날로 발전하면서, 그것을 구별하는 일조차 전문가를 넘어 특별한 기술이 필요한 시대가 됐다.

 

디지털 트랜스포메이션, 사물인터넷, 인공지능, 자율주행… 이 시대를 대변하는 대표적인 트렌드 키워드는 수없이 많이 존재한다. 그것들의 대부분은 ‘디지털’이라는 속성을 가지고 있고, 같은 속성을 가진 까닭에 밝은 면과 어두운 면을 공유한다. 대표적인 것이 위조, 변조, 해킹, 탈취 등 ‘보안’과 관련된 문제들이다. 그래서 완벽한 ‘아날로그’ 객체로 존재하면서도, 그것을 생산, 관리, 유통하는 방법이 디지털과 연관되어 있기 때문에, 대부분의 아날로그의 산물도 그것에서 자유로울 수 없다.

 

경제협력개발기구(OECD)와 유럽연합 지적 재산권 사무소가 2019년 3월 발표한 ‘모조품 불법 거래 동향’ 보고서를 보면, 위조품과 불법 복제품이 꾸준히 증가해 세계 무역의 3.3%에 달하는 것으로 나와있다. 2016년을 기준으로 신발(22%), 의류(16%), 가죽제품(13%) 순으로 위조 제품이 많은 것으로 조사됐다. 또한, 경제협력개발기구는 2018년에 발간한 보고서를 통해, 2020년 전 세계 유통시장에서 ‘짝퉁’ 시장 규모가 2조 달러에 달하리라 예측했다.

 

이렇게 위조품과 모조품이 급증하는 것은 진짜와 구별하기 쉽지 않기 때문이다. 하지만 MIT 연구팀이 개발한 초소형 무선 ID 태그가 상용화되면 이런 가짜들의 승승장구에 강력한 제동이 걸릴 수도 있을 것으로 보인다. 교통카드나 신용카드에 사용되는 RFID와 비슷한 원리로 동작하면서도, 훨씬 작고 가벼우면서 적은 전력을 소모하고, 암호화 기술을 적용해 강력한 보안성을 지원하는 것이 특징이다.

 

MIT 연구팁이 개발한 초소형 초전력 무선 ID 태그. 크기가 1.6 제곱 밀리미터에 불고한 초소형 ID 태그로, 암호화된 데이터 전송과 전력 소모량이 낮은 것이 특징이다. 제작 비용이 몇 센트에 불과할 정도로 저렴한 것도 장점이다. (사진: MIT News)

 

제조 및 유통 분야를 위한 세상에서 가장 작으면서 강력한 방패라고도 할 수 있는 이번 기술은, 지난 2월 19일 개최된 IEEE 국제반도체 회로 컨퍼런스(ISSCC;International Solid-State Circuits Conference)에서 논문으로 발표를 통해 공개됐다. 초소형 단일(monolithic) 실리콘 칩에 모든 기능을 집약시킨 ID 태그는, 작으면서도 강력하고 불과 몇 센트에 불과할 만큼 저렴하게 제작할 수 있는 것이 특징이다.

 

지금은 다양한 분야에서 흔하게 사용하는 RFID(Radio-Frequency Identification)는 일단 크기가 너무 크다. 따라서 의료, 산업용 부품, 자동차 부품, 실리콘 칩처럼 제품 자체가 매우 작은 경우에는 사용할 수가 없다. 의류, 가방, 신발 같은 곳에 사용하기에도 무리가 있다. 또한 암호화 기능이 적용되지 않은 RFID 시스템은 보안성이 떨어진다. RFID도 암호화를 통한 보안 기능을 적용할 수 있지만, 전력 소모량이 많다는 것이 문제라고 연구팀은 지적했다.

 

MIT 연구팀이 개발한 초소형 무선 ID 태그는 RFID가 가진 이러한 단점을 극복하는 데 초점을 맞췄다. 그래서 탄생한 것이 크기가 약 1.6 제곱 밀리미터에 불과한 반도체 칩으로 된 ID 태그다. ID 태그와 리더기는 RFID 시스템처럼 후방산란(Backscatter)이라는 원리는 이용한다. 후방산란은 전파가 입사 방향에 대해 90도 이상의 각으로 산란하는 것으로, 이를 통해 리더기와 RFID처럼 ID 태그도 데이터를 주고받는다.

 

다만, MIT 연구팀이 개발한 ID 태그는 후방산란에 빔 스티어링(beam steering) 기술을 적용해, 신호를 집중시켜 효율적으로 전달할 수 있도록 했다. 이렇게 함으로써 신호의 강도와 범위를 늘리고 간섭을 줄일 수 있었다. 전원 공급은 안테나의 작은 구멍을 통해 판독기에서 보내온 빛을 통과시키면, 뒤쪽에 있는 포토다이오드(photodiode)에서 이를 약 1V의 전기로 변환시키는 방법으로 이루어진다.

 

이렇게 전원이 공급되면 ECC(Elliptic-curve-Cryptography)라는 체계가 실행되고, ECC는 개인 키와 공개키의 조합을 사용해 데이터 통신을 암호화한다. 즉, 개인 키와 공개키가 모두 일치하는 경우에만 식별이 가능하기 때문에, 데이터를 탈취하거나 위조하거나 변조할 수 없게 된다. 이러한 방법으로 최대 5cm 거리에서 휴대용 스캐너를 이용해 ID 태그에 저장된 내용을 읽어 올 수 있다.

 

포토다이오드는 광전지(Photovoltaic Cells)라고도 하는 일종의 반도체로, 빛을 전기 에너지로 변환하는 역할을 한다. 현재는 ID 태그 작동을 위해 리더나 판독기에서 빛을 전송해야 하지만, 궁극적으로는 데이터 송수신을 위해 사용되는 테라헤르츠의 전파를 이용해 전력을 공급할 수 있기를 바란다고 밝혔다. 이번에 개발된 ID 태그가 상용화되면 진품 보증과 위조품 구별이 절대적으로 필요한 다양한 분야의 상품과 유통 과정에서 요긴하게 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

 

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