(출처: Flickr / Mike MacKenzie)

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올해 하반기 애플은 차세대 스마트폰, 아이폰 16 시리즈를 선보일 예정입니다. 보통 9월께

신제품 공개행사를 열고, 그로부터 2~3주 뒤에 제품을 출시하니 앞으로 3개월 정도 남았네요. 그간 유출된 이미지를 보면, 아이폰 16 시리즈는 전작과 비슷한 디자인으로 출시될 것 같아요. 아이폰만의 독특한 디자인 ‘다이나믹 아일랜드’도 유지할 전망이죠.

그런데 이런 생각해 본 적 있나요. 왜 아이폰은 전면에 다이나믹 아일랜드를 둔 걸까요. 화면을 가려서 거슬리는데 말이죠. 이유는 애플의 얼굴 인식 기술 ‘페이스ID’에 있습니다. 노치의 변형인 다이나믹 아일랜드에는 페이스ID 구현을 위한 부품이 가득해요. 삼성전자 갤럭시는 페이스ID와 다른 얼굴 인식을 사용해서, 다이나믹 아일랜드 같은 부위가 없죠.

페이스ID는 얼굴을 3D로 인식

(출처: 애플)

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얼굴 인식 기술은 크게 2D, 3D 방식으로 나뉩니다. 3D 방식은 입체구조광(Structured Light, SL) 기술이라고 불리는데요. 페이스ID가 바로 이 방식을 사용합니다.

다이나믹 아일랜드와 노치 부위를 자세히 보면, 동그란 원이 몇 개 보일 텐데요. 페이스ID 작동에 필요한 부품이에요. 여기에는 적외선 카메라, 도트(Dot) 프로젝터, 투광 조명 센서, 근접 센서, 조도 센서, 수화부, 전면 카메라와 같은 부품이 위치합니다. 이 중에서 적외선 카메라, 도트 프로젝터, 투광 조명 센서가 페이스ID 구동에 필요한 필수 부품입니다.

애플은 페이스ID 가동에 트루뎁스 카메라 시스템이 필요하다고 설명합니다. 위 세 가지 부품이 트루뎁스 카메라 시스템을 구성하는 핵심 요소에요.

아이폰 노치 부위에 탑재된 부품 (출처: 애플인사이더)

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아이폰 다이나믹 아일랜드 부위에 탑재된 부품 (출처: Techinsights)

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먼저 투광 조명 센서가 적외선을 쏴, 사용자 얼굴을 인식합니다. 아이폰을 쳐다봐야 페이스ID가 작동하잖아요. 그다음 도트 프로젝터가 얼굴에 3만개의 적외선 광원을 투사해요. 이를 통해 사용자 얼굴의 굴곡, 눈, 코, 입 등의 위치를 수치화합니다. 사용자 얼굴을 3D로, 수학적으로 인식하기 위해서죠. 마지막으로 적외선 카메라가 이를 촬영합니다.

페이스ID를 처음 사용할 때 얼굴을 등록하죠? 아이폰은 페이스ID로 촬영된 사용자 얼굴을 분석해서, 기존에 등록한 얼굴 데이터와 비교합니다. 방금 찍은 얼굴 데이터와 저장된 데이터가 일치하면 잠금이 풀립니다. 조금 어렵게 보일 수도 있는데, 간단해요. 적외선으로 사용자 얼굴을 입체적으로 촬영해서, 이전에 저장한 데이터와 맞으면 잠금을 해제하는 겁니다.

그럼 갤럭시 얼굴 인식은?

(출처: ScreenRant)

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삼성전자 갤럭시 스마트폰의 주요 생체인식 기술은 얼굴 인식이 아닙니다. 페이스ID 하나에 치중한 아이폰과 달리, 갤럭시는 여러 가지 생체인식 기술을 사용해요. 그래서인지, 얼굴 인식만 비교하면 페이스ID에 비해 성능이 부족합니다. 3D가 아니라 2D로 얼굴을 인식해서 그래요. 2D 방식을 얼굴 인식 초기부터 쓰였어요. 2D에서 진보한 게 3D 방식이죠.

2D 방식은 페이스ID처럼 별도 하드웨어가 필요하지 않아요. 전면 카메라가 전부에요. 갤럭시폰 전면에 노치나 다이나믹 아일랜드가 없는 이유입니다. 전면 카메라 구멍 하나만 있죠. 갤럭시는 카메라로 사용자 얼굴을 촬영해, 딥러닝 알고리즘으로 사용자 특징을 비교·분석합니다. 그다음 저장된 얼굴 데이터와 비교해서 같으면 잠금을 풉니다.

(출처: 삼성전자)

과거 삼성전자도 페이스ID와 유사한 3D 얼굴 인식을 도입하려 시도했어요. 갤럭시 S10 5G 모델에 탑재된 ToF(Time of Flight) 센서가 증거죠. ToF 센서는 빛을 쏘고 돌아온 시간을 계산해 거리를 측정하는 센서인데요. 스마트폰과 사용자 얼굴 사이 거리 정보를 획득할 수 있어요. 아쉽지만, 삼성전자는 이후 출시할 갤럭시 S 시리즈에서 이 센서를 빼버렸습니다.

어떤 게 더 나은 기술일까

3D 방식인 페이스ID와 타사에서 사용하는 2D 얼굴 인식을 비교하는 건 큰 의미가 없습니다. 2D 방식을 보완해서 나온 게 3D 얼굴 인식이거든요. 페이스ID는 사용자 얼굴을 입체적인 형태로 정밀하게 분석하기에 보안 수준이 보다 높다고 평가됩니다. 이와 달리 거리 정보를 활용하지 않는 2D 얼굴 인식은 비교적 보안이 떨어질 수밖에 없죠.

아이폰 15 프로맥스 (출처: 애플)

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페이스ID는 각종 결제, 금융 앱에서 보안 수단으로 사용할 수 있는 반면, 2D 얼굴 인식은 제한이 많아요. 많은 금융 앱이 2D 얼굴 인식을 지원하지 않죠. 보안 수준이 떨어지니까요. 안드로이드 구글모바일서비스(GMS)는 스마트폰의 보안 기능에 등급을 매기는데요. 카메라 기반 2D 얼굴 인식은 단순 ‘편의 기능’으로 분류됩니다. 보안이 충분하지 않다는 거죠.

단 페이스ID는 별도 하드웨어를 스마트폰 전면에 설치해야 하기에, 미관상 보기 좋지 않아요. 부품이 화면을 가려서 영상 시청을 방해하기도 합니다. 애플은 이를 극복하기 위해 다이나믹 아일랜드를 중심으로 애니메이션 효과와 편의 기능을 넣었습니다. 그러나 페이스ID에 쓰이는 부품을 물리적으로 제거할 수 없기에, 한계가 명확합니다.

전면 카메라만 사용하는 2D 얼굴 인식은 UDC 적용에 유리하다. UDC와 UPC는 같은 의미. (출처: 삼성전자)

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2D 방식은 전면 카메라 하나만 사용해서, 스마트폰 화면을 많이 차지하지 않아요. 최근에는 디스플레이 아래에 전면 카메라를 숨기는 UDC(Under Display Camera) 기술이 상용화되고 있어, 더욱 활용도가 높죠. 평소 카메라 부위를 디스플레이로 사용하다가, 촬영할 때만 숨겨진 카메라를 활성화하면 되니까요.

테크플러스 윤정환 기자 (tech-plus@naver.com)

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