김선국, 박호건 교수 공동연구팀, 

레이저 유도 탄화 기술을 이용한 제품 위조 방지 태그 기술 개발

- 향후 디지털 암호화의 대체재로 사용될 수 있는 기술

- 다양한 산업분야 응용 기대

▲ 신소재공학부 김선국 교수(왼쪽)와 소프트웨어학과 박호건 교수(오른쪽)

위조 시장이 계속해서 성장하고 있는 상황 속, 위조품과 진품의 구분은 전 세계의 관심사로 떠오르고 있다. 이를 위한 방법으로 위조 방지 태그가 주목받고 있는데 위조 방지 태그를 사용하려면 비용이 저렴하고 복제할 수 없어야 하며 간편하고 빠른 제조 공정이 필요하다.

신소재공학부 김선국 교수, 소프트웨어학과 박호건 교수 공동연구팀은 제품 위조 문제를 해결하기 위한 태그를 제작하는 독특한 레이저 유도 탄화 기술을 개발하였다. 연구팀은 레이저 유도 탄화(LIC) 기법을 이용하여 레이저 파장에 감응하는 폴리이미드(PI) 필름에 개별 크기의 LIC 스팟을 생성하고 이를 랜덤하게 배열하는 방식으로 태그를 제작하였다.

이 기술은 PI에서 LIC 스팟을 내재적으로 생성할 수 있으므로 별도의 외부에서 제작된 기능성 재료가 필요하지 않다. 또한 레이저 기술을 이용한 방식이기 때문에, 입력 설계 및 레이저 처리 매개 변수를 기반으로 원하는 출력 태그를 매우 짧은 시간 내에 달성할 수 있다. 고유한 특성을 가진 LIC 기반 태그는 연성 인쇄 회로 기판 산업에 적용하여 위조 문제 해결에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.

레이저 유도 탄화(LIC) 기법을 이용하여 제작된 배열 형태의 고유한 스팟들은 다양한 알고리즘을 거쳐서 3단계(Ternary)(0, 1, 2) 비트로 변환된다. 이후 Intra·Inter Hamming Distance(HD), Uniformity, Uniqueness 및 Reproducibility 등 제작된 태그들의 특성을 분석하기 위한 테스트 과정을 거치게 된다. 다양한 통계적인 분석을 활용, 필요한 기준을 충족한 후에야 비로소 위·변조에 대응할 수 있는 태그로 사용되게 된다.

김선국 교수는 이와 관련하여 "이번 연구는 IoT(사물 인터넷) 시대의 중심인 위·변조 및 보안과 관련된 이슈를 해결할 수 있는 중요한 기술적 발전을 이루어냈다"며 "향후 디지털 암호화의 대체재로 사용될 수 있는 기술임과 동시에 산업에서 다양한 응용 분야로 확장할 수 있는 기술"이라고 설명했다.

연구팀의 이번 연구결과는 2023년 4월 25일, 세계적으로 권위있는 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Material) 지에 후면 내부 표지논문(Inside back cover)으로 채택되었다.

본 연구에는 신소재공학부 김선국 교수, 소프트웨어학과 박호건 교수가 공동교신저자로 참여하였으며, 김선국 교수 연구팀의 스리니바스 간들라 선임연구원이 제1저자로 참여하였다. 본 연구는 한국연구재단 미래기술연구실사업, 성균관대학교 연구자 펠로우십 프로그램의 지원을 통해 이루어졌다.

▲ 위조 방지 태그를 위한 레이저 유도 탄화 기술 및 태그 애플리케이션 모식도