창간 특별인터뷰 – QR코드 개발자 하라 마사히로

하라 마사히로(Masahiro Hara)는 QR코드의 발명자로, 1994년 일본의 덴소 웨이브(Denso Wave)에서 QR코드를 개발했다. 당시 자동차 부품의 추적과 관리를 보다 효율적으로 할 수 있는 방법을 찾던 중 QR코드를 개발했다고 한다. QR코드는 'Quick Response'의 약자로, 기존의 바코드보다 더 많은 정보를 빠르게 읽을 수 있도록 설계되었다.

오늘날 QR코드는 일상생활에서 필수적인 기술로 자리 잡았다. 하라씨는 QR코드를 전 세계에 특허료를 받지 않고 무료로 공개했다. 인류에게 꼭 필요한 기술이라고 생각해 사용에 제한을 두지 않았다는 게 그의 설명이다. 하라씨의 이런 정신이 오늘을 사는 우리들에게 시시하는 바가 커, 한양경제는 창간 1주년을 맞아 한국 언론사 가운데 처음으로 하라 선생과의 지면 인터뷰를 상하편으로 나눠 게재한다. (편집자주)

인터뷰 1편 - 작은 점들이 연결하는 큰 세상 

- QR코드 개발의 동기와 배경은?

일본에서는 1980년대부터 공장 생산 관리에 바코드가 사용되고 있었습니다. 1990년에 거품 경제가 붕괴하면서 일본 경제는 침체했고, 대량 생산에서 다품종 소량 생산으로 전환되었습니다. 특히 자동차 산업에서는 다양한 사용자 요구에 대응하기 위해 많은 기능이 추가되었습니다. 그로 인해 부품이 증가했고, 공장에서는 세심한 관리를 위해 많은 정보를 다루어야 했습니다. 

당시 바코드는 20자 정도밖에 읽을 수 없었기 때문에 여러 개의 바코드를 인쇄했습니다. 또한, 자동차 공장에서는 기름을 사용하기 때문에 바코드가 기름에 오염되면 읽을 수 없는 문제가 발생했습니다. 이러한 상황과 앞으로 정보화 사회가 도래하면 더 많은 정보가 필요하게 될 것이고, 일본에서는 한자를 다룰 필요성도 대두되면서, 차세대 정보화 시대에 대응할 수 있는 QR코드를 개발하게 되었습니다.

- QR코드는 어떤 원리와 구조를 가지고 있나?

바코드는 폭의 차이를 통해 정보를 표현하기 때문에 가로 방향으로만 정보를 가질 수 있지만, QR코드는 매트릭스 형태로 흑백을 배치해 정보를 표현하기 때문에 가로와 세로로 정보를 담을 수 있어 많은 정보를 고밀도로 표현할 수 있습니다. 

QR코드는 바코드에 비해 정보량이 약 200배, 기록 밀도는 약 40배입니다. 또한, QR코드는 많은 정보를 처리할 수 있기 때문에 그 일부를 오류 탐지 기능과 데이터 복원 기능에 할당했습니다. 이로 인해 바코드보다 오염이나 오독에 강해졌습니다. 게다가 QR코드는 바코드와 동일한 시간 안에 5배의 정보를 읽을 수 있습니다.
  

QR코드는 바둑처럼 격자 형태로 흑백 셀을 배치해 정보를 표현합니다. 그림에서처럼 QR코드는 파인더 패턴(FP), 정렬 패턴(AP), 타이밍 패턴(TP)의 세 가지 주요 패턴과 데이터 영역으로 구성됩니다. 데이터 영역에는 오류를 감지하고 복구할 수 있는 리드 솔로몬 부호가 추가되어 있어 코드의 30%가 오염되거나 손상되더라도 읽을 수 있습니다. 

FP는 이미지에서 코드의 위치와 외형을 감지하기 위한 심볼로, 검은색과 흰색의 비율이 1:1:3:1:1인 대칭 패턴으로 구성되어 있습니다. 이 비율은 신문과 잡지 등의 인쇄물을 조사해 발견한 것입니다. 이 FP를 코드의 세 모서리에 배치하여 주변에 문자나 도형이 인쇄되어 있어도 코드의 위치, 크기, 기울기를 즉시 감지할 수 있고, 고속으로 읽을 수 있습니다. 

AP는 코드의 왜곡을 보정하기 위한 패턴으로, 특히 비선형 왜곡을 보정하는 데 유용합니다. AP는 중심 좌표를 계산해 코드의 왜곡을 보정하는 패턴으로, 흑백 셀을 번갈아 배치하여 코드가 국부적으로 왜곡되거나 인쇄 정밀도에 따른 셀의 피치 차이가 발생하더라도 정확하게 읽을 수 있도록 보정합니다.

- 인터뷰는 2편에서 계속됩니다.