초미세 패턴 레이저 가공 및 검출 기술 개발 제품 시리얼 넘버 암호화, 위·변조 원천봉쇄 컬러복사기와 프린터, 스캐너 같은 이미지 복제를 위한 장비 기술이 발전하면서 이미지를 보다 쉽고 정교하게 위조할 수 있는 환경이 도래했다. 이를 방지하기 위해서 보다 복잡하고 어려운 기술들이 개발 적용되고 있다.이 가운데 주로 이용되는 기술 중 하나인 홀로그램은 보는 각도에 따라 이미지가 바뀌며 정밀금형으로 패턴을 제작해 만들어야하기 때문에 프린터로는 복제가 불가능하다는 장점이 있었다. 하지만 계속되는 금형기술의 발전으로 제작단가가 줄어들고 다른 홀로그램을 만들기 위해서는 매번 정밀 금형패턴을 새로 제작해야 하는 단점이 있었다. 또 대부분 스티커방식으로 제작돼 제품에 부착되기 때문에 훼손가능성이 높고 위조품에 옮겨 붙일 수 도 있다.보는 방향에 따라 달리 보이는 기법도 적용되고 있지만 이미지를 이용한 위조 방지기법이라는 한계에 부딪히고 있다. 이미지 위·변조를 방지하기 위해서는 보다 복잡하고 어려운 이미지를 도입해야 하는데 이는 제작단가를 상승시키는 요인이 되기에 난색을 표며하고 있는 실정이다.최근에는 정품에 QR(Quick Response) code를 부착하거나 화폐에 Circuit installation을 제작해 단순이미지 복제 방지가 아닌 정보저장으로 위조를 판별하는 방법들도 개발되고 있다. 하지만 QR code는 단순 복사만으로도 이미지 복제가 가능하므로 위조방지보다는 정보전달의 목적이 강하고, Circuit installation은 제작 공정과 분석에 복잡한 기술이 필요하다는 단점이 있다. 기계연구원의 기술사업화 촉진 프로그램으로 보유 기술을 기업현장에 바로 활용할 수 있는 수준까지 향상시키기 위한 추가 기술개발과 상용화가 가능한 수요기업 발굴 등 전주기적 지식재산권 확보 및 기술사업화 촉진 지원 프로그램이 성과를 거두고 있다.미래창조과학부 한국기계연구원(이하 기계연)은 초미세 패턴을 레이저로 제품에 직접 가공해 제품 시리얼넘버를 암호화 하는방식으로 위·변조 가능성을 원천 봉쇄할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.이번 연구는 미래창조과학부 한국기계연구원 연구운영비 지원 사업인 ‘BKT(Buy Kimm Tech)’ 프로그램을 통해 추진됐으며 국내 특허등록 및 미국특허출원을마쳤다.현재는중소기업㈜덕인과중소기업청 중소기업융복합기술개발사업으로 상용화 기술개발을 추진하고 있다. 기계연에 따르면 하이 피크 파워 레이저의 간섭을 이용해 위·변조가 불가능한 10㎛ 수준의 고유한 패턴을 만드는데 성공했다. 이 기술을 이용하면 위·변조 방지용 마크를 제품 표면에 직접 제작할 수 있어 홀로그램 스티커를 떼거나 붙이는 등 위조의 위험을 현저하게 줄일 수 있다.또한, 고유의 패턴이 일련번호와 같은 역할을 하기 때문에 기존의 홀로그램 스티커와 일련번호를 하나로 통합한 효과를 낼 수 있다. 이는 위·변조 방지에 효과적일 뿐 아니라 위조 여부를 식별하는 시간도 줄일 수 있어 경제적이다.핵심기술은 금속표면에 A4 용지 1/10 수준 두께의 10㎛ 크기의 마이크로 홈(micro groove)을 0.1초 동안 100 개 이상 가공하는 것으로 기존에는 포커스 된 레이저빔의 회절 한계 때문에, 미세한 패턴을 가공하기 어려 웠지만 연구팀은 레이저의 간섭효과를 이용한 독창적인 광학설계를 통해 이를 성공시켰다. 가공하면서 레이저간섭의 회전을 이용해 각각 패턴마다 고유의 회전 각도를 새겼고 이것이 일련번호 역할을 하도록 했다.각기 다른 회전 각도를 검출할 수 있는 검출기도 제작했다. 검출기를 이용하면 시리얼 넘버와 같은 제품 고유의 회전 각도를 측정할 수 있다. 검출기는 10만 원~100만 원 선에서 제작할 수 있도록 개발됐고 제품을 취급하는 곳마다 비치하고 고객에게 진품 여부를 그 자리에서 판단해 줄 수 있도록 하기 위해서다.기존의 위조 방지 기술은 일련번호를 새기거나, 주로 스티커 형태의 박막에 홀로그램 패턴을 제조해 제품 표면에 부착하는 방식이지만 비교적 위조가 쉽다는 단점이 있었다. 최근에는 일련번호를 새기거나 QR코드 개발 등 새로운 방식이 시도되고 있지만, 일련 번호 마킹이나 QR 코드는 비교적 위조가 쉽다는 한계를 가지고 있다.노지환 책임연구원은 “기존 위·변조 방지기술은 금형제작 기술의 보급 등 기술발전으로 한계에 부딪히고 있다”며 “이번에 개발된 기술은 위·변조품 유통 위험을 줄이고 건강한 시장질서 유지에 기여할 수 있는 실생활에 도움을 주는 기술이 될 것”이라고 말했다.

초미세 패턴 레이저 가공 및 검출 기술 개발

제품 시리얼 넘버 암호화, 위·변조 원천봉쇄

기사입력 2017-02-16 11:01:31

[산업일보]
컬러복사기와 프린터, 스캐너 같은 이미지 복제를 위한 장비 기술이 발전하면서 이미지를 보다 쉽고 정교하게 위조할 수 있는 환경이 도래했다. 이를 방지하기 위해서 보다 복잡하고 어려운 기술들이 개발 적용되고 있다.

이 가운데 주로 이용되는 기술 중 하나인 홀로그램은 보는 각도에 따라 이미지가 바뀌며 정밀금형으로 패턴을 제작해 만들어야하기 때문에 프린터로는 복제가 불가능하다는 장점이 있었다. 하지만 계속되는 금형기술의 발전으로 제작단가가 줄어들고 다른 홀로그램을 만들기 위해서는 매번 정밀 금형패턴을 새로 제작해야 하는 단점이 있었다. 또 대부분 스티커방식으로 제작돼 제품에 부착되기 때문에 훼손가능성이 높고 위조품에 옮겨 붙일 수 도 있다.

보는 방향에 따라 달리 보이는 기법도 적용되고 있지만 이미지를 이용한 위조 방지기법이라는 한계에 부딪히고 있다. 이미지 위·변조를 방지하기 위해서는 보다 복잡하고 어려운 이미지를 도입해야 하는데 이는 제작단가를 상승시키는 요인이 되기에 난색을 표며하고 있는 실정이다.

최근에는 정품에 QR(Quick Response) code를 부착하거나 화폐에 Circuit installation을 제작해 단순이미지 복제 방지가 아닌 정보저장으로 위조를 판별하는 방법들도 개발되고 있다. 하지만 QR code는 단순 복사만으로도 이미지 복제가 가능하므로 위조방지보다는 정보전달의 목적이 강하고, Circuit installation은 제작 공정과 분석에 복잡한 기술이 필요하다는 단점이 있다.

제품 표면에 제작된 미세 패턴 회전 각도 측정의 원리와 초미세 패턴의 위조 방지 활용 예시

기계연구원의 기술사업화 촉진 프로그램으로 보유 기술을 기업현장에 바로 활용할 수 있는 수준까지 향상시키기 위한 추가 기술개발과 상용화가 가능한 수요기업 발굴 등 전주기적 지식재산권 확보 및 기술사업화 촉진 지원 프로그램이 성과를 거두고 있다.

미래창조과학부 한국기계연구원(이하 기계연)은 초미세 패턴을 레이저로 제품에 직접 가공해 제품 시리얼넘버를 암호화 하는방식으로 위·변조 가능성을 원천 봉쇄할 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부 한국기계연구원 연구운영비 지원 사업인 ‘BKT(Buy Kimm Tech)’ 프로그램을 통해 추진됐으며 국내 특허등록 및 미국특허출원을마쳤다.현재는중소기업㈜덕인과중소기업청 중소기업융복합기술개발사업으로 상용화 기술개발을 추진하고 있다.

기계연에 따르면 하이 피크 파워 레이저의 간섭을 이용해 위·변조가 불가능한 10㎛ 수준의 고유한 패턴을 만드는데 성공했다. 이 기술을 이용하면 위·변조 방지용 마크를 제품 표면에 직접 제작할 수 있어 홀로그램 스티커를 떼거나 붙이는 등 위조의 위험을 현저하게 줄일 수 있다.

또한, 고유의 패턴이 일련번호와 같은 역할을 하기 때문에 기존의 홀로그램 스티커와 일련번호를 하나로 통합한 효과를 낼 수 있다. 이는 위·변조 방지에 효과적일 뿐 아니라 위조 여부를 식별하는 시간도 줄일 수 있어 경제적이다.

핵심기술은 금속표면에 A4 용지 1/10 수준 두께의 10㎛ 크기의 마이크로 홈(micro groove)을 0.1초 동안 100 개 이상 가공하는 것으로 기존에는 포커스 된 레이저빔의 회절 한계 때문에, 미세한 패턴을 가공하기 어려 웠지만 연구팀은 레이저의 간섭효과를 이용한 독창적인 광학설계를 통해 이를 성공시켰다. 가공하면서 레이저간섭의 회전을 이용해 각각 패턴마다 고유의 회전 각도를 새겼고 이것이 일련번호 역할을 하도록 했다.

각기 다른 회전 각도를 검출할 수 있는 검출기도 제작했다. 검출기를 이용하면 시리얼 넘버와 같은 제품 고유의 회전 각도를 측정할 수 있다.

검출기는 10만 원~100만 원 선에서 제작할 수 있도록 개발됐고 제품을 취급하는 곳마다 비치하고 고객에게 진품 여부를 그 자리에서 판단해 줄 수 있도록 하기 위해서다.

기존의 위조 방지 기술은 일련번호를 새기거나, 주로 스티커 형태의 박막에 홀로그램 패턴을 제조해 제품 표면에 부착하는 방식이지만 비교적 위조가 쉽다는 단점이 있었다. 최근에는 일련번호를 새기거나 QR코드 개발 등 새로운 방식이 시도되고 있지만, 일련 번호 마킹이나 QR 코드는 비교적 위조가 쉽다는 한계를 가지고 있다.

노지환 책임연구원은 “기존 위·변조 방지기술은 금형제작 기술의 보급 등 기술발전으로 한계에 부딪히고 있다”며 “이번에 개발된 기술은 위·변조품 유통 위험을 줄이고 건강한 시장질서 유지에 기여할 수 있는 실생활에 도움을 주는 기술이 될 것”이라고 말했다.

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김인환 기자 kih2711@kidd.co.kr

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