지문인식기술이 소개된지도 벌써 수십년이 지났습니다. 초창기에는 주로 프리즘과 상관기(correlator)를 이용한 광학방식의 지문인식기술이 주종을 이루었으나 최근에 이르러서는 반도체 공정기술을 이용한 칩방식과, EL(Electroluminescent)의 원리를 이용한 박막방식에 이르기까지 보다 다양화된 제품이 출시되고 있습니다. 먼저 아래 그림의 (가)는 미국에서 1976년에 등록된 특허 도면의 일부를 예시한 것으로 프리즘을 사용하여 지문을 취득하는 방법을 설명하고 있습니다. 그리고 (나) 역시 1982년에 미국에서 등록된 특허에서 발췌한 것으로 정전용량을 이용한 지문입력장치의 기본도입니다.   그 원리를 보다 세부적으로 살펴보면 다음과 같습니다. 먼저 광학방식의 경우 아래 그림의 좌측면에서 확인할 수 있는 바와 같이 크게 프리즘(prism)과 광원(light), 관찰자(eye)로 구성되어 있으며, 손가락을 프리즘 상단에 위치시킴으로써 지문 영상을 취득하게 됩니다. 그리고 우측의 점원 A는 손가락과 프리즘이 마주보는 면을 확대한 것으로, 광원으로부터 조사된 빛이 손가락 지문에서 볼록한 부분인 융선(ridge) 부분에서는 반사되지 않고 있음을 표현합니다. 즉 ‘공기’(air) 층과 프리즘이 서로 마주보는 부분에서는 C와 같이 빛이 정상적으로 반사되어 관찰자의 눈측으로 입력되나, ‘융선’과 프리즘이 서로 마주보는 부분에서는 B와 같이 반사되는 빛이 소실되어버림으로써 관찰자의 눈측에 입력되지 않게 된다는 것입니다. 이는 굴절률의 원리에 따른 것으로, ‘빛이 입사하고 있는 매질이 가지는 A 굴절률이, 투과하고 있는 매질의 B 굴절률과 다를 경우 임의의 입사각으로 들어가는 빛은 스넬의 법칙(snell's law)에 의해 매질의 경계면에서 경로가 휘어지게 된다’는 사실을 이용하는 것이지요.   결과적으로 관찰자 입장에서 바라보는 손가락은 지문 융선 부위만 어둡게 보이게 되므로 이를 수치화함으로써 아래 그림과 같은 지문영상으로 표현할 수 있게 됩니다. 특이한 경우 이와 반대로 융선 부위를 밝게 처리하는 지문입력장치도 있으나 인식 성능에는 커다란 차이를 보여주는 것은 아니므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하겠습니다.   다음으로 칩방식의 대표적인 예로서 정전용량을 이용한 지문입력장치는 아래 그림과 같은 구조로 되어 있습니다. 확대되어 있는 점원 A내의 B부분을 살펴보면 손가락과 센서표면이 약간의 간격을 두고 서로 떨어져 있는 부분과 서로 밀착되어 있는 부분이 동시에 존재하게 되며, 센서표면으로부터 피부까지의 거리 정도에 따라 C 부분에서 측정되는 정전용량이 다른 값을 보이게 됩니다. 즉 이는 손가락 하단부의 위치한 두개의 금속판(metal plate)사이에 어떠한 유전체가 놓여지는가에 따라 측정값이 서로 다르게 관측되는 정전용량의 원리를 이용하는 것입니다. 그림의 칩방식에서는 두개의 금속판이 하나의 셀(cell)을 이루는 구조이며, 500 DPI 해상도를 가지기 위해선 가로 및 세로 1인치 길이에 각 5백개씩 총 25만개의 셀을 집적하여야 합니다. 각각의 셀로부터 측정된 정전용량 값을 화면상에 재구성하여 보면 이것 역시 위 그림에서와 같은 지문영상으로 표시됨을 알 수 있습니다.   상기에 설명된 광학방식과 칩방식 외의 것으로 박막방식이 있습니다. 이는 아래 그림과 같이 구성되어 있으며, 박막이란 표현에서 알 수 있듯이 매우 얇은 두께를 가지는 필름 형태로 되어 있습니다. 이를 확대시킨 점원 A를 살펴보면, 박막을 형성하기 위하여 최하단에 투명전극을 위치시키고, 그 위에 차례로 발광 역할을 할 인과 자유전자가 풍부한 층을 입히는 과정을 거쳤음을 알 수 있습니다. 최종적으로 지문영상을 취득하기 위해선 투명전극에 교류전원을 인가하여야 하며, 박막과 지문 융선이 밀착되어 있는 부분에서 전위차가 발생하게 되므로 최상층의 자유전자가 상하운동을 하여 인을 충격함으로써 그 부분을 밝게 빛나게 합니다.   따라서 아래 그림에서와 같이 박막 하단부를 바라보면 지문 융선이 박막에 밀착되어 있는 부분에서만 빛이 발광하여 관찰자의 눈으로 입력되게 되므로 이를 수치화하여 위 그림에서와 같은 지문영상을 얻을 수 있게 됩니다.