산업시장분석실 연구원 정재웅 ( Tel: 02-3299-6269 e-mail : JJ@kisti.re.kr )

화자인식 보안 “목소리로 본인 확인”
홈쇼핑이나 전자상거래가 증가하면서, 본인 인증은 필수가 되었다. 하지만, 개인정보 유출 등의 문제점들로 인하여 주민등록번호를 이용한 본인 인증으로는 충분하지 못하게 되었다. 이를 대체하기 위한 방법으로 새로운 보안수단의 하나로 등장한 것이 화자인식이다.

화자인식(Voice Recognition)은, 개인의 음성 정보로 개인 신분을 확인하는 것으로 개개인마다 다른 음성주파수를 분석하여 미리 저장된 음성과 비교하여 본인 여부를 판단하는 기술이다. 개개인 마다 개인 고유의 지문과 DNA를 가지고 있듯이, 본인 고유의 목소리 주파수를 이용하여, 개인 신분을 확인 할 수 있다.

화자인증은 개인의 고유한 음성정보를 사용하기 때문에 주민등록번호와 ID-PASSWORD 방식과 달리 개인정보 유출로 인한 보안문제에서 자유로우며, 기존의 복잡한 과정을 거치지 않고도, 단시간에 본인 인증을 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 화자인식이 보편화 되면 콜센터 직원과의 짧은 시간 동안의 통화로도 본인 고유의 목소리를 통해 간단하게 본인인증을 할 수 있고, 연로하신 분들이나 장애가 있는 분들도 복잡한 본인인증 방식을 걱정하지 않고 상거래 및 금융거래를 할 수 있게 된다. 

간혹 아이폰의 ‘Siri’와 갤럭시 시리즈의 ‘S보이스’를 화자인식으로 착각하는 사람들이 있는데 이것은 음성인식이다. 화자 인식은 말하는 사람을 인식(인증)하는 것이고 음성 인식은 말하는 내용(단어)을 인식하는 것이다. 즉 핸드폰에 특정단어를 말하여 핸드폰을 기능하게 하는 것은 음성인식인 것이다.

화자 인식(Voice Recognition)은 기술적으로 다시 화자식별과 화자검증으로 구분된다. 화자 검증은 음성 프린트, 음성 모델이라 불리는 하나의 템플릿과 어느 화자의 일치하는지를 1:1 검색을 하는 것이고 화자 식별은 N개의 템플릿과 목소리를 1:N으로 비교하는 방법이다.

보안적 관점에서도 이 두 가지 방법에는 차이점이 존재하는데 예를 들자면 출입국 심사대에서 여권을 제시하고 서류의 사진과 실제의 얼굴을 비교하는 것은 검증 과정이고 반대로 경찰이 가장 가까운 결과를 찾기 위하여 문서화된 범죄자 데이터베이스와 범인의 스케치를 비교해나가는 과정을 식별 과정이라고 할 수 있다. 보통의 화자 인식 시스템은 등록과 검증 두 단계를 따른다.

등록 과정 동안 화자의 목소리는 녹음되고 몇 가지 특성을 통하여 음성 프린트, 음성 템플릿, 음성 모델의 형태로 추출되고 검증의 단계에서는 음성 샘플은 전에 생성된 음성 프린트와 비교된다.

가장 일치하는 항목을 결정하기 위하여 다중의 음성 프린트와 입력된 음성을 비교하는 식별 시스템과는 달리 검증 시스템은 단일 음성 프린트와 비교를 한다. 이와 같은 과정을 거치기에 검증 과정이 식별 과정에 비하여 빠르다.

화자인식의 우수성
화자인식을 통한 보안은 개인고유의 목소리를 통해 본인인증을 하므로, 다른 보안기술들(스마트카드, PIN)과 달리 해킹과 분실의 염려가 없어 안전하며, 주기적으로 암호나 카드를 바꿀 필요가 없어 편리하다.

다른 생물적 특성을 이용한 보안기술들(지문인식, 홍채인식, 얼굴인식)등과 비교해도 원격인증이 가능하고 비용경쟁력이 높다는 장점이 있다.

그리고 지속적으로 기술이 발전하여 이제는 감기 등의 이유로 인한 목소리 변화, 음성변조, 녹음된 목소리 등으로 인한 문제점들도 해결되었다. 영국정부가 커뮤니케이션즈 일렉트로닉 시큐리티 그룹(Communications Electronic Security Group)에 의뢰한 연구에 따르면, 화자인식 기술이 PIN, 스마트카드, 지문인식, 홍채인식, 얼굴인식 기술 보다 성능이 우수한 것으로 나타났다.

                                                   <표 1>각종 보안기술 성능 비교

시장·업체 동향 - 화자인식 시장의 성장
국내 업체로는 유일하게 브리지텍이 음성인식엔진을 활용한 기업용 소프트웨어 서비스를 제공하고 있으며, 화자인식 관련 특허를 보유하고 있다.

그리고 전세계 음성인식 시장점유율 1위 뉘앙스(Nuance)는 아이폰의 음성인식 소프트웨어인 “Siri”를 만들어 애플에 제공하였다. 이런 기술력과 특허를 토대로 뉘앙스는 현재, 화자인식 기술을 개발하여 판매하고 있다.

특히, 이 회사의 주력 화자인증 제품 중 하나인 Nuance Verifier는 매년 1억5천만 건의 통화를 약 18개 언어로 지원하고 있으며 소매, 여행, 교통, 보험, 유틸리티 등 광범위한 분야에 사용되고 있다.

ScanSoft는 화자인식 부문의 세계적 선두주자로 2003년 SpeechWorks를 인수하여 음성 인식 산업에서의 시장 지위를 강화하였으나, 현재 Nuance와 합병되었다. Persays는 콜센터, 통신, 전자 상거래 및 보안 응용프로그램을 위한 화자 검증 제품에 초점을 맞춘 이스라엘 회사로, 전세계적으로 은행, 이동 통신 사업자, 기업 및 법 집행기관을 주 고객으로 영업활동을 하고 있다.

DIaphonics는 화자 인식 기술에 초점을 맞춘 캐나다 회사로 금융 기관 특히 은행을 주 고객대상으로 삼고 있다. Vocent는 화자 인식 제품에 들어가는 음성 인식 소프트웨어를 제공하는 회사 중 가장 큰 업체 중 하나로 꼽고 있다.

“10년 간 폭발적으로 성장한 세계 화자인식 시장”
세계 화자인식 시장은 최근 급속히 성장하여, 2012년 2008년 대비 시장규모가 약 3배 규모로 성장하였다. 이후로도 꾸준한 성장이 기대되며, 2017년 535.5 백만 달러 규모의 시장을 형성할 것으로 예상된다.

                                                   <표 2> 화자인식 시장의 세계 매출액 (2008 - 2017)

        연평균 성장률 (2008 - 2017): 25.4%
        자료 : Frost & Sullivan “Analysis of the Global Voice Verification Market"

Frost Sullivan “Analysis of the Global Voice Verification Market”에 따르면 글로벌 화자인식 시장은 2011년 총 매출 137백만 달러의 시장을 형성하여 매년 평균 25.4%씩 성장하여 2017년에는 시장규모가 535.5백만 달러에 이를 것으로 예상된다.

초기 성장 단계인 화자인식 시장에 참여하고 있는 업체로는 엔터프라이즈 어플리케이션 제공 업체와 소프트웨어 업체를 포함하여 약 50개 정도이고, Nuance Communications가 시장의 35%를 차지하고 있다.

2011년 북미는 세계 시장의 48.5%를 차지하였으며, 유럽, 중동, 아프리카를 합친 시장은 37%로 두 번째로 큰 규모의 시장을 형성하였다. 그 뒤를 이어, 아시아-태평양 시장이 11.3% 그 외 시장이 3.2%를 차지하였다. 판매 제품군으로 보면 2011년 PC·Network 보안 어플리케이션의 시장이 35.7%로 가장 큰 제품군을 형성하였고, 그 다음 거래 인증 시장이 28.8%, 정부와 법 집행 관련 16.5%, 무선 장치 보안 서비스 11.1%, Physical access control 7.9%로 나타났다. 또한 고객별 시장 현황은, 금융 서비스 및 보험이 전체시장의 45%, 정부기관 29%, 통신 15%, 헬스케어 5.5%, 기타 5.5%로 나타났다.

이슈와 전망 - 화자인식의 전망
한국인터넷진흥원(KISA)에 따르면 정보보안기업의 총 매출은 2010년 1조 2,378억 원에서 2011년에는 전년대비 15.0% 증가한 1조 4,232억 원으로 조사되었고, 2010년까지 정보보안 산업의 연평균 성장률은 11.2%이며, 향후 8.2%의 성장이 예상되어, 2015년 정보보안 산업의 시장규모는 약 2조 원 수준이 될 것으로 전망되었다.

또한 이렇게 커져가는 정보보안시장에서, 기존의 다른 보안방식 PIN, 스마트카드, 지문인식, 홍채인식, 얼굴인식 등을 대체할 화자인식보안의 전망은 밝다. 이미, 화자인식을 위한 고객목소리 녹음이 콜센터 등에서 사회 전반적으로 이루어지고 있어, 화자인식보안을 위한 국내인프라도 상당 수준 갖춰져 있다고 할 수 있다. 온라인 정보화시대에, 정보보안 강화와 고객편의라는 두 마리의 토끼를 잡을 수 있는 "화자인식"보안은 상당히 매력적으로 평가되고 있다.또한 2013년 국내 지식정보보안 산업 실태 조사 보고서를 이용하여 국내 화자인식 잠재 시장 규모를 추정해보면 2011년 21억 원에서 2015년 77억원, 2020년에는 421억 원이 될 것으로 예상된다.

화자인식 국내 시장 전망 (단위 :억 원)

화자인식 시사점
화자인식은 아직 국내에서는 보편적으로 사용되고 있지는 않지만, 2014년 '제3회 정보보호의 날 기념식'에서 최문기 미래창조과학부 장관이 사이버 보안 위협 손실액은 연간 452조 원의 막대한 규모이며, 정보보호에 대한 투자와 인식 개선이 필요하다고 강조한 바와 같이, 사회적으로 사이버 보안강화의 중요성과 맞물려 필요성은 높아지고 있다. 이미, 화자인식을 위한 가장 필수적이라고 할 수 있는 음성녹음 인프라를 고객서비스 개선 및 기타 이유로 많은 업체와 기관이 갖추고 있다. 이를 바탕으로, 안전한 금융상거래 및 기타 사용자 편의를 위한 서비스를 제공하기 위한 화자인식 보안에 대한 수요는 높아질 것으로 기대된다. 또한, 현재 급격하게 성장하고 있는 사물인터넷, 모바일 관련 음성인식 시장에서의 활약도 기대된다.