마그네틱 카드와 카드 리더기의 원리는 무엇인가요?

Question

우리가 흔히 사용하는 마그네틱 카드를

일반적인 카드 리더기에서 긁으면 카드가 인식되는 데요

이때 과학적인 원리는 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

마그네틱 카드는 자기 미소에 정보가 인코딩된 플라스틱 카드이며, 카드 리더기는 이 정보를 읽고 처리하는 장치입니다.

마그네틱 카드: 마그네틱 카드는 작은 크기의 플라스틱 카드로, 카드의 뒷면에는 자기 미소(Magnetic Stripe)가 있습니다. 이 자기 미소에는 카드의 정보가 인코딩되어 있습니다. 자기 미소는 일련의 자기적인 선들로 구성되어 있으며, 각 선은 자기적인 극성을 가지고 있습니다. 카드의 정보는 이 자기적인 극성의 변화로 표현됩니다. 마그네틱 카드는 카드 리더기에 삽입되어 정보를 읽고 처리할 수 있습니다.

카드 리더기: 카드 리더기는 마그네틱 카드의 정보를 읽고 처리하는 장치입니다. 카드 리더기는 마그네틱 카드를 삽입하면, 자기 미소의 변화를 감지하고 해석하여 카드의 정보를 추출합니다. 이 정보는 카드 번호, 만료일, 카드 소유자의 이름 등을 포함할 수 있습니다. 카드 리더기는 이 정보를 암호화하여 결제 네트워크로 전송하거나, POS 시스템과 연결하여 결제를 처리합니다.

Answer 2

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

마그네틱 카드는 카드 표면에 붙은 자기 테이프에 데이터를 저장하는 방식으로 이 자기 테이프는 자기장 변화를 감지하여 데이터를 읽어옵니다. 이러한 방식은 카드를 리더기에 간편하게 긁는 방법으로 결제가 가능해 편리하다는 장점이 있습니다.

카드 리더기는 마그네틱 카드를 긁을 때 발생하는 자기장 변화를 감지하여 작동합니다. 때문에 리더기 주변에서 루프 안테나를 통해 강한 자기장 변화를 발생시키면 리더기에 카드가 긁힌 것과 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 그리고 이 방식이 최근 많이 사용하는 페이 방식입니다.

Answer 3

마그네틱 카드와 카드 리더기는 결제 및 신용 카드 정보를 읽고 처리하는 데 사용되는 기술입니다. 아래에는 마그네틱 카드와 카드 리더기의 동작 원리에 대한 간단한 설명이 있습니다.

마그네틱 카드 (Magnetic Stripe Card):

• 마그네틱 카드는 일반적으로 신용 카드, 직불 카드, 은행 카드 등에 사용됩니다. 이 카드에는 마그네틱 스트라이프라고 불리는 자성 성분이 포함되어 있습니다.

• 마그네틱 스트라이프에는 결제 정보가 자기 신호로 인코딩되어 있습니다. 이 자기 신호는 두 가지 방향 (North Pole와 South Pole)으로 인코딩되며, 이것들의 조합이 카드 정보를 나타냅니다.

• 마그네틱 카드는 카드 리더기에 스왑하여 정보를 읽을 수 있습니다. 카드 리더기는 마그네틱 스트라이프를 통해 자기 신호를 읽고 해석하여 결제 정보를 추출합니다.

카드 리더기 (Card Reader):

• 카드 리더기는 마그네틱 카드의 마그네틱 스트라이프에 있는 자기 신호를 읽을 수 있는 장치입니다.

• 카드 리더기에는 자기 머리 (magnetic head)라고 불리는 장치가 있으며, 이 머리는 마그네틱 스트라이프를 스캔하면서 자기 신호를 감지합니다.

• 감지된 자기 신호는 카드 리더기 내부에서 해석되고 디지털 형태로 변환되어 결제 정보를 제공합니다. 이 정보는 은행이나 결제 처리 업체에 전송되어 결제를 완료합니다.

마그네틱 카드와 카드 리더기를 사용하는 주요 이점은 간편함과 저렴함입니다. 그러나 이 기술은 상대적으로 취약하며 스와이핑 (swiping) 과정에서 물리적 카드를 사용해야 하므로 카드 정보를 강력하게 보호하기 위한 보안 수준이 낮아질 수 있습니다. 그래서 칩 카드와 같은 보다 안전한 대체 기술이 개발되었습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

마그네틱 카드와 카드 리더기는 마그네틱 스트립 기술을 사용하여 동작합니다. 마그네틱 스트립은 카드 뒷면에 있는 흑백 줄무늬로 구성된 막대 모양의 부분입니다.

카드 리더기는 마그네틱 스트립을 읽을 수 있는 자기 미디어 헤드를 가지고 있습니다. 이 헤드는 마그네틱 필드를 생성하고, 마그네틱 스트립을 통해 흐르는 자기 신호를 감지합니다.

카드를 리더기에 스왑하면, 마그네틱 스트립의 흑백 줄무늬에 따라 변하는 자기 신호를 헤드가 읽어 들입니다. 그리고 이 신호를 디코딩하여 카드에 저장된 정보를 추출합니다. 보통은 카드 번호, 만료일, 카드 소유자의 이름 등이 포함되어 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

마그네틱 카드는 카드 표면에 자석 가루를 뿌리고, 전류를 흘려 자화시켜 정보를 기록합니다. 카드 리더기는 카드를 통과시키면서 카드의 자성을 읽어냅니다. 카드의 자화는 카드의 표면에 있는 자석 가루의 N극과 S극의 배열에 의해 이루어집니다. 전류가 흐르면 자석 가루의 N극은 전류의 방향과 같은 방향으로, S극은 반대 방향으로 자화됩니다. 카드 리더기는 카드의 자성을 읽기 위해 코일을 사용합니다. 코일은 전류를 흘리면 자기장을 발생합니다. 카드의 자성이 코일의 자기장과 만나면, 코일에 전류가 유도됩니다. 이때 유도된 전류의 크기와 방향은 카드의 자성의 크기와 방향에 따라 달라집니다. 카드 리더기는 유도된 전류의 크기와 방향을 분석하여 카드의 정보를 읽어냅니다. 카드의 정보는 일반적으로 카드 번호, 유효기간, 카드 소유자 정보 등으로 구성됩니다. 따라서, 마그네틱 카드를 카드 리더기에서 긁으면 카드의 자성이 코일의 자기장과 만나면서 유도된 전류가 발생하고, 이 유도된 전류의 크기와 방향에 따라 카드의 정보가 읽혀지는 것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

마그네틱 카드와 카드 리더기는 일반적으로 신용카드, 체크카드 및 기타 유형의 카드에서 사용되는 결제 시스템입니다. 이들은 주로 자동화된 지불 및 인증 프로세스에서 사용됩니다.

마그네틱 카드에는 작은 마그네트로 구성된 마그네틱 스트립이 있습니다. 이 스트립은 카드의 뒷면에 부착되어 있으며, 정보를 저장하고 전송하는 역할을 합니다. 마그네틱 스트립에는 세 개의 트랙이 있으며, 각각 트랙 1, 2, 3으로 알려져 있습니다.

카드 리더기는 마그네틱 스트립의 정보를 읽고 해석하는 장치입니다. 일반적으로 소매점이나 은행 등에서 사용되며, 결제 처리 및 인증을 위해 사용됩니다.

카드 리더기는 마그네틱 스트립을 통해 전달되는 자기장 변화를 감지합니다. 이러한 변화는 데이터 비트로 인코딩된 정보를 나타내며, 각각 0과 1로 구성됩니다. 리더기가 마그네틱 스트립을 통해 데이터 비트를 읽으면서 정보를 해석하여 필요한 데이터를 추출합니다.

읽어들인 데이터에는 카드 번호, 소유자 이름, 만료일 등과 같은 개인 식별 정보가 포함될 수 있습니다. 이러한 정보를 기반으로 결제 프로세스나 인증 과정이 진행됩니다.

마그네틱 카드와 카드 리더기의 원리는 비교적 단순하지만 보안상 취약점이 존재할 수 있습니다. 따라서 최근에는 보안성을 높이기 위해 EMV (Europay-Mastercard-Visa) 기술과 같은 다른 방식의 결제 시스템도 도입되었습니다. EMV 시스템은 마이크로칩과 PIN (개인식별번호)을 사용하여 보다 안전한 결제 환경을 제공합니다.