[논문]비콘과 홍채인식, 블록체인 기반의 의료진 신분확인 시스템 제안

임세진; 권혁동; 서화정

doi:10.3745/ktccs.2021.10.1.1

비콘과 홍채인식, 블록체인 기반의 의료진 신분확인 시스템 제안
A Medical Staff Identification System by Using of Beacon, Iris Recognition and Blockchain 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on computer and communication systems 컴퓨터 및 통신 시스템, v.10 no.1, 2021년, pp.1 - 6

임세진 (한성대학교 컴퓨터공학부) , 권혁동 (한성대학교 IT융합공학부) , 서화정 (한성대학교 IT융합공학부)

초록
AI-Helper

최근 대리수술(무면허의료행위)과 같이 환자의 안전을 위협하는 사건들이 언론에 보도되고 있다. 대리수술 방지를 위한 수술실 감시카메라 장치도입 등의 대안이 등장하고 있지만, 의료계의 거센 반발로 인해 시행되기에는 현실적인 어려움이 있다. 하지만 대리 수술과 같은 사건이 빈번히 발생함에 따라 의사에 대한 사회적 신뢰도가 추락하고 있다. 본 논문에서는 근거리 무선 통신 장치인 비콘(Beacon)과 생체인식 중 안전하고 신뢰할 수 있는 홍채인식을 결합한 의료진 신분 확인 시스템을 제안한다. 이 시스템은 블록체인 상에서 동작하도록 하여 신뢰성을 더한다. 이 시스템은 홍채인식을 통해 사용자 인증을 수행함으로써 1차적인 신분확인을 하고 비콘을 통해 의료진이 수술실에 있다는 것을 증명한다. 또한 백그라운드로 비콘 신호를 수신하고, 무작위 주기로 홍채인증을 수행하여 의료진이 초기 인증만 수행하고 수술실을 떠나는 경우를 방지함으로써 집도의에 대한 환자의 신뢰를 보장한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, incidents such as proxy surgery (unlicensed medical practice) have been reported in the media that threaten the safety of patients. Alternatives such as the introduction of operating room surveillance camera devices to prevent proxy surgery are emerging, but there are practical difficulties in implementing them due to strong opposition from the medical community. However, the social credibility of doctors is falling as incidents such as proxy surgery occur frequently. In this paper, we propose a medical staff identification system combining Beacon and iris recognition. The system adds reliability by operating on the blockchain network. The system performs primary identification by performing user authentication through iris recognition and proves that the medical staff is in the operating room through beacons. It also ensures patient trust in the surgeon by receiving beacon signals in the background and performing iris authentication at random intervals to prevent medical staff from leaving the operating room after only performing initial certification.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. Status of Administrative Disposition of Unlicensed Medical Practices[1]
그림 Fig. 1. Beacon Signal Data Format[2]
그림 Fig. 2. Iris Recognition Schematic[8]
그림 Fig. 3. Blockchain Structure[13,14]
그림 Fig. 4. Overall System Structure[15]
그림 Fig. 5. Flowchart of Medical Staff's App Subscriptions
그림 Fig. 6. Surgical Operating Scenario Based on the Clinical Workforce's App
표 Table 2. Comparison of CCTV and Proposed System

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

시행되기에는 현실적인 어려움이 있다. 본 논문에서는 CCTV 없이도 대리수술이 아님을 증명할 수 있는 의료진 신분 확인 시스템을 제안한다. 홍채인식을 통해 의료진의 신분 확인을, 비콘(Beacon)을 통해 의료진이 수술실에 있다는 것을 증명한다.
본 논문에서는 비콘과 홍채인식 기술을 기반으로 한 의료진 신분확인 시스템을 제안하였다. 홍채인식을 통해 해당 의료진의 신분을 확인할 수 있었고, 비콘을 통해 CCTV 없이도 의료진이 수술실 내에 있음을 증명할 수 있었다.
비콘을 통해 수술실 내에 있음을 증명하더라도 인증을 진행한 사람이 의료진 본인인지를 알 수 없기 때문에 홍채인식을 통해 해당 의료진이 인증을 수행한 것임을 증명하고자 한다. 홍채 데이터 비교에 사용되는 방법은 Hamming Distance이다.

제안 방법

또한 얼굴인식의 경우도 수술 마스크와 모자 등 수술 복장을 갖춘 상태에서는 오류율이 높기 때문에 적합하지 않다. 따라서 제안 시스템에서는 접촉이 필요 없고 오류율이 낮은 홍채인식을 활용한다.
홍채인식을 통해 의료진의 신분 확인을, 비콘(Beacon)을 통해 의료진이 수술실에 있다는 것을 증명한다. 또한 블록체인 기술을 이용하여 홍채정보의 변경을 막고, 정보를 분산 저장하여 공동 관리함으로써 보다 신뢰성 있는 시스템을 제공한다. 본 시스템은 의사면허를 가지지 않은 자가 불법적으로 수술을 진행하거나, 해당 의료진이 아닌 다른 의료진이 대리 수술을 진행하는 두 경우 모두를 증명할 수 있는 시스템으로, 대리수술 감소에 기여할 수 있을 것이다.
홍채인식을 통해 해당 의료진의 신분을 확인할 수 있었고, 비콘을 통해 CCTV 없이도 의료진이 수술실 내에 있음을 증명할 수 있었다. 또한 홍채 정보의 변경을 막기 위해 블록체인 기술을 이용하여 가입 시 입력되는 홍채정보를 저장하였다. 제안 시스템은 CCTV를 운영하기 어려운 현 상황에서 비교적 간단한 방법으로 의료진의 신분을 확인할 수 있는 시스템이라는 것에 의의가 있다.
통해 의사가 수술실에 있음을 증명한다. 수술실 밖에서의 부정인증을 방지하기 위해 백그라운드로 비콘 신호를 수신할 수 있도록 하여 수술실의 일정 영역을 벗어나면 인증이 실패하도록 보완하였다. 또한 대리수술을 방지하기 위해 홍채인식을 이용하여 인증을 강화하였다.
또한 초기 인증만 마치고 대리인으로 교체하는 경우가 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해서 환자의 수술을 진행하는 동안 무작위 주기로 3회 이내의 홍채인증을 진행한다. 일정시간 이내에 홍채인증이 진행되지 않으면 해당 집도의가 수술실에 존재하지 않는 것으로 판단해 환자의 애플리케이션으로 오류 경보를 송신한다.
비콘은 다양한 분야에 널리 사용되고 있는데, 대표적으로 대학교의 전자출결 시스템에 활용되고 있다. 제안 시스템 동작 방식은 비콘을 통해 학생들이 교실에 있음을 증명하는 전자출결의 원리에서 착안하였다.
제안 시스템에서는 블록체인 기술을 이용하여 의료진의 홍채 정보를 관리함으로써 홍채정보의 조작을 방지한다. 이때 블록은 입력된 의사 정보와 병원 DB가 일치하면 별도의 합의 과정 없이 생성되도록 구성하였다.
제안 시스템에서는 블록체인을 데이터베이스로 사용하여 의료진의 ID, 암호화된 의료진 정보, 홍채정보를 관리함으로써 홍채정보의 조작을 방지하고자 한다. 의료진의 ID를 조회하여 홍채정보의 일치여부를 확인할 수 있다.
제안 시스템에서는 비콘을 활용한 전자출결 방식처럼 비콘을 통해 의사가 수술실에 있음을 증명한다. 수술실 밖에서의 부정인증을 방지하기 위해 백그라운드로 비콘 신호를 수신할 수 있도록 하여 수술실의 일정 영역을 벗어나면 인증이 실패하도록 보완하였다.
제안 시스템은 의료진과 환자에게 모바일 애플리케이션으로 제공된다. 제안 시스템의 구조를 크게 시스템 설계 구조와 시스템 동작 시나리오로 나누어 설명하고자 한다.
제공된다. 제안 시스템의 구조를 크게 시스템 설계 구조와 시스템 동작 시나리오로 나누어 설명하고자 한다.
또한 대리수술을 방지하기 위해 홍채인식을 이용하여 인증을 강화하였다. 초기 인증 후에 수술실 내에 모바일 기기를 두고 떠나는 경우도 방지하기 위해 무작위 주기로 홍채인증을 수행한다.

이론/모형

비콘을 통해 수술실 내에 있음을 증명하더라도 인증을 진행한 사람이 의료진 본인인지를 알 수 없기 때문에 홍채인식을 통해 해당 의료진이 인증을 수행한 것임을 증명하고자 한다. 홍채 데이터 비교에 사용되는 방법은 Hamming Distance이다. Hamming Distance는 두 이진 데이터에서의 비트차이를 측정하는 것이다.

성능/효과

또한 홍채 정보의 변경을 막기 위해 블록체인 기술을 이용하여 가입 시 입력되는 홍채정보를 저장하였다. 제안 시스템은 CCTV를 운영하기 어려운 현 상황에서 비교적 간단한 방법으로 의료진의 신분을 확인할 수 있는 시스템이라는 것에 의의가 있다. 하지만 수술실에 대리인과 의료진이 같이 있는 상태에서 대리 수술을 진행할 경우에는 판별할 수 없다는 한계점이 존재한다.
제안 시스템의 도입은 수술실 내 대리수술 행위 감소를 도모하며 환자와 의료진 간의 신뢰와 그들의 권리를 모두 보호할 수 있는 최선의 방안라고 사료된다. 의사와 환자의 관계, 나아가 병원과 환자의 관계가 수동적인 관계에서 상호 참가 관계로까지 나아갈 수 있을 것이다.
신분확인 시스템을 제안하였다. 홍채인식을 통해 해당 의료진의 신분을 확인할 수 있었고, 비콘을 통해 CCTV 없이도 의료진이 수술실 내에 있음을 증명할 수 있었다. 또한 홍채 정보의 변경을 막기 위해 블록체인 기술을 이용하여 가입 시 입력되는 홍채정보를 저장하였다.

후속연구

또한 블록체인 기술을 이용하여 홍채정보의 변경을 막고, 정보를 분산 저장하여 공동 관리함으로써 보다 신뢰성 있는 시스템을 제공한다. 본 시스템은 의사면허를 가지지 않은 자가 불법적으로 수술을 진행하거나, 해당 의료진이 아닌 다른 의료진이 대리 수술을 진행하는 두 경우 모두를 증명할 수 있는 시스템으로, 대리수술 감소에 기여할 수 있을 것이다.
하지만 수술실에 대리인과 의료진이 같이 있는 상태에서 대리 수술을 진행할 경우에는 판별할 수 없다는 한계점이 존재한다. 본 연구는 의료진의 신분확인을 위한 개념적 시스템을 제안하였으나, 시스템의 구체적인 설계 및 프로토타입 구현이 향후 필요하다.
홍채인식과 블록체인 기술은 기술적으로 매우 훌륭하지만 일반인의 경우 필요성을 크게 느끼지 못하여 수요가 많지 않다. 하지만 제안 시스템을 통해 이러한 기술들이 도입된다면 낯선 기술이라는 인식을 깰 수 있을 것이고 나아가 본 기술들의 보편화에 이바지할 수 있을 것이다.

참고문헌 (16)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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