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Nikkei X-TECH_2022.11.16

첨단 기술 뉴스 플러스
파나소닉, 인공 후각 시스템 개발
날숨의 성분으로 개인 인증 및 범인 특정

‘냄새’로 개인을 특정한다---. 파나소닉 인더스트리는 11월 14일, 자체 개발한 인공 후각 시스템에 대한 설명회를 실시했다. 내쉬는 날숨의 성분이 사람마다 다르다는 성질을 이용해 특정 신호 패턴을 검출, 개인 인증 및 인물 특정을 지원한다. “실용화까지는 수 년이 소요될 전망이다”(파나소닉 인더스트리)라고 한다.

이번 인공 후각 시스템은 파나소닉 인더스트리와 도쿄대학, 규슈대학, 나고야대학의 연구팀이 연구 개발해 올 5월, 실증에 성공한 것이다. 시스템은 날숨 센싱을 통해 얻은 데이터를 AI(인공지능)을 이용한 기계학습을 통해서 분석해 개인 특유의 날숨 패턴을 검출한다. “20명을 대상으로 한 실험에서는 97% 이상의 높은 정밀도로 개인 인증을 할 수 있었다”(파나소닉 인더스트리)라고 한다.

기존 개인 인증에서는 지문이나 얼굴 등을 인식하는 방법이 사용된다. “날숨은 지문 등과 달리 외상에 의한 변화나 위조가 어려운 것이 특징이다. 지금까지는 냄새의 종류가 많고 농도가 낮다는 점 때문에 실용화되지 못했지만, 독자적 기술로 어려움을 극복할 수 있었다”라고 파나소닉 인더스트리 기술본부 센싱솔루션 개발센터의 나카오(中尾) 씨는 설명한다.

인공 후각 시스템에 내장된 센서는 각각 다른 냄새 분자에 대응하는 16종류의 고분자 재료와 전도성 탄소나노입자로 구성되어 있다. 고분자 재료에 따라 각각의 표적 분자와의 결합 용이성(친화성)이 다르다는 성질을 활용했다.

냄새 분자가 흡착되면 센서 재료가 팽창해 전도성 탄소나노입자 간 거리가 확대된다. 이로 인해 전기저항이 증가하기 때문에 표적 분자를 검출할 수 있다.

날숨을 이용한 개인 인증 과정은 이렇다. 일단 팬이 냄새 흡수. 센서가 16종류의 응답 패턴을 인식하여 전기신호로 변환한다. ‘어느 분자의 반응이 강했는가’ 등 냄새 분자의 강약 패턴을 구성한다. 이 패턴을 AI가 학습함으로써 개인의 냄새를 특정할 수 있다.

-- 섭취한 음식에 따라 성분이 다르다는 것이 과제 --
한편, 이러한 개인 인증을 실용화하기 위해서는 과제도 있다. 그것은 사람의 날숨 성분이 섭취한 음식이나 컨디션 등에 따라 다르다는 것이다. 97%라고 하는 높은 정밀도의 결과를 얻을 수 있었던 실험에서는 “피험자가 공복 상태였다”(파나소닉)라고 한다. 실용화를 위해서는 정밀도가 한층 더 향상되어야 하며, 다른 센서와의 조합도 필요하다.

향후에는 음주 측정 등에서도 활용할 수 있을 가능성이 있다. “지금까지 버스 운전사는 버스 운행 개시 전에 알코올 감지기를 사용하지만, 이번 시스템을 이용한다면 (개인을 특정하면서) 높은 정밀도로 판별할 수 있을 것이다”(파나소닉)라고 한다. 또한 냄새 센서로 그 자리에 있던 사람의 냄새를 기록해 범죄가 일어났을 경우, 범인을 특정하는 용도로도 활용할 수 있을 전망이다.

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