[디지털투데이 양대규 기자] 최근 삼성전자 갤럭시S10(이하 S10)의 출시와 함께, S10이 채택한 디스플레이 지문인식(Fingerprint on Display, 이하 FoD)에 대한 관심이 많아지고 있다. 물론, S10이 FoD 기술을 최초로 채택한 것은 아니다. 앞서 2017년 중국의 비보(Vivo)가 FoD를 채택한 최초의 스마트폰을 공개했으며, 지난해부터 본격적으로 약 18종의 스마트폰에 채택됐다.

글로벌 시장조사업체 IHS마킷에 따르면, 지난해 디스플레이 지문 모듈 출하량은 약 3000만 대에 달했다. 2019년에는 전년보다 6배 성장한 1억 8000만 대로 늘 것으로 전망했다. 시장에서 FoD 기술은 광학 이미징(Optical Imaging) 방식과 초음파(Ultrasonic) 등 두 가지 방식을 채택하고 있다. 

IHS마킷은 지난해 FoD 모듈 출하량의 대부분은 광학 이미징 방식이었으나, 올해에는 초음파 방식이 전체 시장에서 약 30%를 차지할 것으로 분석했다. 이는 얼마전 출시된 S10이 퀄컴의 초음파 지문인식 센서를 사용했기 때문이다. S10 이외의 대부분 출시된 모델이 광학 이미징 방식을 사용했다는 것이다.

최초의 초음파 지문인식은? 비보의 ‘Xplay6’

많은 사람들이 갤럭시S10이 최초로 초음파 FoD 탑재한 스마트폰으로 알고 있다. 이는 사실과 다르다. 중국의 스마트폰 제조업체 비보는 2년 전 열린 MWC 상하이 2017에서 세계 최초로 FoD를 탑재한 스마트폰 ‘Xplay6’를 공개했다. Xplay6의 FoD 기술은 S10과 같은 퀄컴의 초음파 지문인식을 채택했다.

물론, 퀄컴의 2세대 지문센서를 채택한 Xplay6과 그 다음 기술인 3세대 지문센서를 채택한 S10는 지문인식 성능과 보안성에서 차이가 날 수밖에 없다. 또한, MWC 상하이 2017에서 공개한 지문인식 Xplay6는 공식 출시 제품이 아닌, 기존 모델에 지문 센서를 탑재한 시제품이다.

또한, 비보는 지난해 1월 세계 최초로 FoD를 탑재한 스마트폰인 X20 플러스 UD를 출시해, 세상을 다시 한번 놀라게 했다. 비보 외에도 화웨이, 오포 등 중국 스마트폰 제조사들이 지난해 FoD를 탑재한 스마트폰을 잇달아 출시했다. 하지만, 비보를 포함한 이들 중국 업체들은 모두 광학 이미징 방식을 채택했다.

S10은 최초로 초음파 방식의 FoD를 탑재한 제품을 탑재한 스마트폰을 양산한 제품으로 의미가 있다. 삼성전자에 따르면, S10의 초음파 FoD가 세계 최초로 FIDO 얼라이언스 생체 부품 인증을 획득한 제품이다. FIDO 얼라이언스는 생체인식 기술 등 인터넷 인증기술과 관련된 표준을 인증해주는 단체다.

초음파 방식과 광학 이미징 방식은 무엇이 다른가?

지문인식 기술은 대표적으로 초음파, 광학, 정전식 등 세가지 기술을 사용한다. 현재 FoD에서는 이 중에서 초음파와 광학 기술만을 사용한다. 업계 전문가들은 기술적인 난이도에 따라 광학, 초음파, 정전식의 순으로 FoD 기술이 발전할 것으로 보고 있다.

광학 이미징 방식은 말 그대로 빛을 이용하는 것이다. 반사된 빛을 CCD 카메라나 광학 스캐너 등을 이용해 검증하는 것이다. 안전성이 높고 높은 인식률이 장점이라 도어락이나 출퇴근, 공항 자동출입국 등에 사용된다. 실생활에 가장 많이 사용되는 방법이다. 대표적으로 화웨이와 오포, 비보 등이 이 방법을 사용했다.

초음파 방식은 초음파를 지문으로 쏴서, 융선의 굴곡에 따라 3차원 이미지를 스캔한다. 이는 땀, 로션 등의 이물질부터, 유리, 알루미늄까지 스캔할 수 있다. 퀄컴의 센서는 물 속에서도 작동할 수 있어 모바일 보안에 가장 적합한 기술이다. 

또한, 초음파 방식은 기존 광학식 지문 인식보다 보안성이 높은 것으로 알려졌다. 2D에 가까운 지문 이미지가 아닌, 3D의 굴곡을 인식하기 때문에 위조가 어렵기 때문이다.

이밖에도 지문 표면 굴곡에 따른 전기적 차이를 이용한 정전식 방식은 정확도가 높으며, 디스플레이 전체에서 지문을 인식할 수 있다는 장점이 있다. 지금은 내구성과 수율 등의 문제로 양산에는 힘든 것으로 알고 있다.

업계 전문가들은 초음파 방식이 광학 이미징 방식보다 보안성이 무조건 높은 기술이라고는 할 수는 없다는 입장이다. 퀄컴의 초음파 방식이 높은 보안성을 가진 것은 맞지만, 광학 이미징 방식은 스마트폰에 채택되는 CIS(CMOS Image Sensor) 기술에 따라 수준이 달라지기 때문이다. 하지만, 저가형 FoD에는 저렴한 CIS를 사용한 광학 이미징 방식이 사용될 수밖에 없다.