수리연, 미래 기술 개발 위한 본격 시동을 걸다
- 국가수리과학연구소, 암호 기술, 인간 감성 인식, 기후예측 등 미래기술 개발 사업 착수 -
□ 국가수리과학연구소(소장 김정한ㆍNIMS, 이하 수리연)는 금년도부터 첨단 암호 기술, 인간 감성 인식, 기후 변화 예측 분야의 미래기술 개발 사업을 중점적으로 추진한다.
□ 수리연의 신규 중점사업은 △RFID/USN 전용 초경량 암호 알고리즘 개발, △생체신호 및 영상분석 기반 수리적 감성 모형 연구, △도시 온실기체 배출 진단 시스템 개발 등으로 성공적인 사업수행을 위해 수리연의 연구 역량을 집중하겠다는 계획이다.
1. RFID/USN 전용 초경량 암호 알고리즘 개발
□ RFID/USN(유비쿼터스 센서 네트워크)는 언제 어디서나 사물 등의 인식정보를 활용 가능하도록 자동화, 지능화되고 있지만, 개인정보, 위치정보 등이 누군가에 의해서 실시간으로 수집 및 이용이 가능하여 개인정보침해 문제가 대두되고 있다. 최근, 금융 IC 카드의 암호키 노출 및 복제 가능성과 마이페어 클래식 RFID 칩을 사용하는 교통카드가 해킹되어 충전금액 조작이 가능하다고 밝혀지는 등 보안 취약성 사례가 지적되고 있다.
□ 특히, 인증 및 무결성 제공을 위한 공개키 암호알고리즘은 점점 지능화되고 발달하고 있는 해킹 등의 공격 기술에 암호키의 크기를 늘이는 방법 외에는 마땅한 대응책이 없는 실정이다. RFID나 센서를 통해 수많은 정보가 전송ㆍ활용되는 안전한 유비쿼터스 시대의 실현을 위해서는 전송정보의 위․변조, 개인정보보호 침해 등의 문제가 선결되어야 한다.
□ 수리연은 최근 RFID와 USN 전용 초경량 암호알고리즘 개발 사업에 착수했다. 이 사업의 목적은 암호알고리즘에 기반이 되는 수학적 문제 및 암호논리를 발굴하고, RFID나 USN 등 제한적 환경에 적합한 저전력, 저계산, 초경량 암호알고리즘을 개발하는 것이다.
□ 또한 본 사업을 통해 도출된 암호알고리즘에 대한 국제 표준화를 추진함으로써 세계 정보보호시장 선점에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
2. 생체신호 및 영상분석 기반 수리적 감성 모형 연구
□ 최근 미래기술로 주목받고 있는 분야 중 하나가 감성과학과 감성형 컴퓨팅(affective computing)이다. 이미 미국, 일본 등 기술 선진국에서는 상황인식, 감성인식 등을 핵심 기술 분야로 규정하고 국가 차원의 기술개발을 추진 중에 있다. 우리나라 역시 현재 전자공학 및 컴퓨터과학 등의 공학 전공자들의 주도 하에 생체 신호 및 영상 처리 연구 등을 진행하고 있지만, 기존 알고리즘을 그대로 활용하거나 일부 개선하는데 그치고 있고, 하드웨어 기반의 접근에 치중하고 있다는 한계가 지적되고 있다.
□ 인지기술은 인간의 눈동자, 손짓이나 몸짓과 같은 인간의 움직임을 통해 사용자의 감정과 인지에 대한 파악을 용이하게 하기 위해 연구되고 있는 기술이다. 수리연은 디지털 신호처리와 영상처리에 기반이 되는 수학적 원천 알고리즘을 개발하여 수학적 인간감성모델 설계한 후, 정량적인 감성 측정 기술을 개발하겠다는 계획이다. 이를 위해 특정 감성에 대한 생체신호(뇌전도, 심전도 등의 신호 패턴)과 영상 특징(눈 깜박임, 동공크기 변화)과의 관계식을 설계하고, 설계된 관계식을 통해 정량적으로 감성을 측정하는 연구를 진행하고 있다.
3. 도시 온실기체 배출 진단 시스템 개발
□ 최근 기후변화와 지구 온난화가 가속화되고 있는 가운데, 이의 주된 원인인 이산화탄소, 메탄 등 온실기체 배출 감축을 위한 방안이 세계 각국의 고민거리이다. 미국, 유럽, 일본 등은 이미 10여년 전부터 온실가스 배출량을 측정하는 첨단 핵심기술인 에디 공분산 방법(Eddy covariance method)을 통하여 지속적으로 생태계와 대기사이에 교환되는 이산화탄소와 수증기를 직접 관측해오고 있다.
※ 에디 공분산 방법(Eddy covariance method): 기후변화 정부간 위원회(IPCC) 3차 보고서에서 첨단 핵심기술로 보고된 대표적인 지표 대기간의 물질 및 에너지 교환 관측 방법.
연직바람속도와 알고자하는 기체 농도를 매우 빠른 속도로 관측해서 이 둘 사이의 공분산을 계산하며, 기체의 지표 대기간 수송이 얼마나 일어났는가에 대한 값을 구함.
□ 우리나라의 경우도 에디 공분산 방법을 통해 산림과 농경지를 대상으로 관측하고 있으나, 장마기간 등 우리나라의 특징적인 기후 조건 상 정확한 관측에는 한계가 있다. 또한 인구의 대다수가 모여있는 도시의 경우, 대기 오염물질 농도 관측만 이루어지고 있을 뿐 온실기체 배출량에 대한 관측은 전무한 실정이다.
□ 이러한 한계점을 극복하기 위해 현재 수리연은 우리나라 도시환경과 기후 조건에 적합하게 적용될 수 있는 온실기체 측정 방법을 개발 중에 있다. 또한 최신 응용 수학과 통계ㆍ물리적 분석 방법을 적용하여, 실시간으로 도시 지역에서의 온실기체 배출량 및 도시 열섬효과를 실시간으로 분석하고 감시할 수 있는 시스템을 개발할 계획이다.
□ 본 시스템이 개발되면, 향후 우리나라의 도시환경 정책 수립, 저탄소 녹색성장을 위한 국내 온실가스 감축 정책 수립 등에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
□ 국내의 대표적인 응용수학 전문연구기관인 수리연은 “미래인터넷 네트워크 모델 개발”, “수리적 뇌기능 판독” 등 수학을 기반으로 한 물리학, 공학, 의학 등 타학문과의 융합연구 사업을 지속적으로 수행하고 있다. 수리연 김정한 소장은 “전 세계가 경쟁적으로 미래 기술 개발을 위한 연구에 박차를 가하고 있다. 수리연은 수학이라는 튼튼한 기초과학 기반과 그 동안의 NAP과제 등 대형 융복합 연구 과제 수행 경험과 아이디어 등을 더해 성공적인 연구성과를 창출하여, 대한민국이 미래 기술 강국으로 도약하는데 기여하겠다”고 밝혔다.
관련기사: 대덕넷(http://www.hellodd.com/Kr/DD_News/Article_View.asp?Mark=34091&Midx=1)
충청투데이(http://www.cctoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=614275# / 지면 9)
충남일보(http://www.chungnamilbo.com/news/article.html?no=169904 / 지면 6)
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