광원에 따른 아미노산 반응 형광시약 처리지문의 증강 효과성 비교 Comparison of Enhancing Fingerprints Treated with Two Fluorescence Amino Acid Reactive Reagents in Accordance with Laser and LED Light Sources원문보기
법광원(Forensic Light Source)은 증거물을 훼손하지 않는 비파괴적 방법으로 증거물을 증강하기 위해 주로 사용된다. 현장에 유류된 지문 증거는 사건 해결과 개인 식별을 하는데 있어 매우 중요하다. 다양한 파장 대역의 광원을 사용하면 형광분말이 처리된 지문과 형광시약이 처리된 지문을 증강할 수 있어 실무에서 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 널리 사용되고 있는 아미노산 반응 형광시약인 DFO(1,8-Diazafluoren-9-one)와 1,2-IND(1,2-Indanedione)을 처리한 표준 지문에 레이저 광원과 LED광원을 조사하여 증강 효과를 비교하여 보았다. 비교 결과, 전반적으로 레이저 광원이 LED 광원에 비해 더 나은 지문 증강 효과를 보였다. 하지만, 각 광원은 성능과 휴대의 측면에서 장단점을 가지므로 연구자들은 감식환경과 상황에 따라 레이저 광원과 LED 광원을 상호 보완적으로 사용하는 것을 권고한다.
법광원(Forensic Light Source)은 증거물을 훼손하지 않는 비파괴적 방법으로 증거물을 증강하기 위해 주로 사용된다. 현장에 유류된 지문 증거는 사건 해결과 개인 식별을 하는데 있어 매우 중요하다. 다양한 파장 대역의 광원을 사용하면 형광분말이 처리된 지문과 형광시약이 처리된 지문을 증강할 수 있어 실무에서 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 널리 사용되고 있는 아미노산 반응 형광시약인 DFO(1,8-Diazafluoren-9-one)와 1,2-IND(1,2-Indanedione)을 처리한 표준 지문에 레이저 광원과 LED광원을 조사하여 증강 효과를 비교하여 보았다. 비교 결과, 전반적으로 레이저 광원이 LED 광원에 비해 더 나은 지문 증강 효과를 보였다. 하지만, 각 광원은 성능과 휴대의 측면에서 장단점을 가지므로 연구자들은 감식환경과 상황에 따라 레이저 광원과 LED 광원을 상호 보완적으로 사용하는 것을 권고한다.
Forensic light source is commonly used for enhancing evidence in a nondestructive way. Latent fingerprints play an important role in an aspect of crime scene investigation. In this study, researchers compared enhancement of standard fingerprints treated with DFO and 1,2-IND in accordance with laser ...
Forensic light source is commonly used for enhancing evidence in a nondestructive way. Latent fingerprints play an important role in an aspect of crime scene investigation. In this study, researchers compared enhancement of standard fingerprints treated with DFO and 1,2-IND in accordance with laser and LED light sources. As a result, laser light source has a better effect rather than LED light sources. However, each light source has strengths and weaknesses in terms of performance and portability. Therefore, researchers recommend that crime scene investigators need to use laser and LED light sources depending on the situation.
Forensic light source is commonly used for enhancing evidence in a nondestructive way. Latent fingerprints play an important role in an aspect of crime scene investigation. In this study, researchers compared enhancement of standard fingerprints treated with DFO and 1,2-IND in accordance with laser and LED light sources. As a result, laser light source has a better effect rather than LED light sources. However, each light source has strengths and weaknesses in terms of performance and portability. Therefore, researchers recommend that crime scene investigators need to use laser and LED light sources depending on the situation.
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문제 정의
따라서 감식환경과 상황에 따라 레이저 광원과 LED 광원을 상호 보완적으로 사용하는 것이 바람직하다[14]. 현재 우리나라 과학수사 요원들에게 제공되어 있는 차폐 필터의 종류가 적으므로 본 연구자들은 일선에서 가장 흔히 사용되고 있는 차폐필터 를 선정하여 지문 감식을 효과적으로 할 수 있도록 방향을 제시하고자 하였다.
제안 방법
과학수사 관련 교육을 받은 5명의 연구자들이 촬영된 지문을 육안으로 관찰한 후 설정한 기준대로 평가하였다.
홍성욱 등(2015)은 잉크젯 프린터 카트리지에 인공땀 용액을 넣고, 포토샵을 사용하여 농담을 다양하게 조정한 지문 이미지를 인쇄하는 방법을 개발하였다[12]. 따라서 본 연구에서는 다양한 색상의 종이에 농담이 조정된 표준지문을 잉크젯 프린터기로 출력하여 유류된 지문의 세기와 분비물의 양을 일정하게 만든 다음, 형광 아미노산 반응 시약을 처리하여 현출된 지문을 LED 광원과 레이저 광원으로 증강시킨 것을 점수화하여 두 광원을 비교하였다.
사진 촬영은 모두 암실 조건에서 촬영하였으며, 종이의 색상에 따라 노출값을 조정하였다. 카메라는 Nikon D90을 사용하였으며, 렌즈는 Nikon AF-S MICRO NIKKOR 105mm 1:2.
과학수사요원이 지문을 현출하기 위해 사용하는 아미노산반응시약중 대표적인시약으로는 1,8-Diazafluoren -9-one(DFO)와[9][10] 1,2-Indanedione (1,2-IND)[11]을 들 수 있다. 색상 변화 이외에 추가적으로 형광을 내는 시약으로, 현출된 지문을 광원과 필터를 사용하여 확인한다. 이러한 형광시약을 처리한 다음 광원을 조사하면 지문이 들뜸 파장(excitation wavelength)이라고 하는 특정 파장의 빛을 흡수하고 그보다 긴 파장의 빛을 방출하는데 이에 해당하는 파장 대역을 방출파장(emission wavelength)이라 한다.
5 cm 크기로 색지를 잘라 실험실의 습도와 맞추기 위해 24시간 동안 두었다. 습기를 머금은 종이의 무게를 잰 다음, 마스터 지문을 Output level 50부터 230까지 30 씩 간격을 두고 각각 3개씩 종이에 인쇄하여 인쇄된 종이의 무게를 재고 그 차이를 기록하여 표준지문이 균질하게 인쇄되는 지 확인하였다. (Output level은 인공땀용액으로 이루어진 인공지문의 농도로 0에서부터 250까지 조절이 가능하다.
지문을 평가하는데 있어 0에서 4점까지 점수를 매기는 Bandey의 평가체계를 주로 사용하고 있다[13]. 프린트기를 이용해 인쇄한 지문은 유류된 지문과는 달리 융선이 고르게 남겨지므로 일반적인 기준을 적용하기 어렵다고 판단하여 Bandey의 평 가체계를 간소화하여 3개의 기준으로 지문을 평가하였다.
대상 데이터
1444)을 사용하였고, 레이저 광원은 Bright Beam Laser사의 Ultra 8707-G7 525nm 광원을 사용하였다. 두 광원 모두 진한 주황색 색상의 차폐필터(Cat No. AS1306BFO)를 사용하여 촬영하였다.
따라서 지문을 잘 보이도록 하기 위하여 시약을 처리한 지문의 들뜸 파장에 맞도록 불필요한 파장대역이 배제된 광원을 사용해야 한다. 본 연구에서는 광원에 따른 형광 지문 증강의 효과성 비교를 위해 좁은 파장 대역을 가지는 단색광(monochromatic source)인 레이저 광원과 실무에서 사용되고 있는 광대역 파장의 광원(broadband source)인 LED 광원을 선정하였다.
인공땀은 홍성욱 등(2015)이 제조한 방식대로 제조하였으며, 인공지문을 출력하기 위해 Epson 잉크젯 프린터기(L310, Japan)를 사용하였다. 실험 검체는 빨간색, 노란색, 초록색, 파란색, 검정색, 흰색 색지(두성페이퍼, Korea)로, 평량 120g/㎡의 종이를 선정하였다.
사진 촬영은 모두 암실 조건에서 촬영하였으며, 종이의 색상에 따라 노출값을 조정하였다. 카메라는 Nikon D90을 사용하였으며, 렌즈는 Nikon AF-S MICRO NIKKOR 105mm 1:2.8G ED을 사용하였다.
형광 시약을 적용한 표준 지문을 관찰하기 위해 LED 광원은 Rofin 사의 Polilight Flare Plus 2 505nm 광원(Cat No. FL2.1444)을 사용하였고, 레이저 광원은 Bright Beam Laser사의 Ultra 8707-G7 525nm 광원을 사용하였다. 두 광원 모두 진한 주황색 색상의 차폐필터(Cat No.
이론/모형
인공땀은 홍성욱 등(2015)이 제조한 방식대로 제조하였으며, 인공지문을 출력하기 위해 Epson 잉크젯 프린터기(L310, Japan)를 사용하였다. 실험 검체는 빨간색, 노란색, 초록색, 파란색, 검정색, 흰색 색지(두성페이퍼, Korea)로, 평량 120g/㎡의 종이를 선정하였다.
성능/효과
[그림 6]에서 빨간색 색지에 IND를 처리한 경우, Output level 170 까지는 LED 광원의 증강정도가 더 좋았으나, Output level이 더 커질수록 레이저 광원을 비춰준 결과의 평가 점수가 더 높았다. DFO를 처리한 경우 역시 Output level 140 보다 커질수록 레이저 광원의 효과가 더 좋음을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 현상은 사용한 형광지문 시약의 형광이 붉은 계열의 색으로 나타나기 때문에 발생한 것으로 생각된다.
[그림 5]에서 알 수 있는 바와 같이 노란색 색지의 경우, 전체적으로 DFO를 처리한 지문에 비해 IND를 처리한 지문의 증강이 더 효율적이었음을 확인할 수 있었다. IND를 처리한 지문에 레이저 광원을 조사했을 때는 output level 200 의 지문까지 융선 형태가 확인 되었으나, LED 광원을 사용한 경우 output level 200으로 인쇄한 지문의 형태만 확인되는 것으로 평가되었다. DFO를 처리한 지문에서도 레이저 광원이 LED 광원에 비해 지문의 증강하는데 더 효과적이었다.
IND를 처리한 표준지문을 두 광원으로 관찰하였을 때, 둘 다 output level이 커질수록 지문 평가 점수가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 하지만 output level 230을 비교해보면 레이저를 사용하였을 때 점수들은 검은색 종이를 제외하고는 지문 형태는 보이나 지문 융선을 확인 할 수 없는 정도의 평균 점수를 유지한 것에 비해 LED광원을 사용하였을 때에는 레이저를 사용하였을 때보다 대체적으로 낮은 점수들을 얻을 것을 확인할 수 있었다.
[그림 5]에서 알 수 있는 바와 같이 노란색 색지의 경우, 전체적으로 DFO를 처리한 지문에 비해 IND를 처리한 지문의 증강이 더 효율적이었음을 확인할 수 있었다. IND를 처리한 지문에 레이저 광원을 조사했을 때는 output level 200 의 지문까지 융선 형태가 확인 되었으나, LED 광원을 사용한 경우 output level 200으로 인쇄한 지문의 형태만 확인되는 것으로 평가되었다.
[그림 2]와 [그림 3]의 흰색, 파란색 종이의 경우 시약과 광원의 종류에 관계없이 약 Output level 200의 지문까지 그 융선과 형태가 확인되었다. 두 색상의 종이에서 모두, IND를 처리한 지문이 DFO를 처리한 지문에 비해 output level 230에서 조금 더 좋은 평가 점수를 얻었고, 같은 시약을 처리하였을 때 광원 간 증강정도의 차이는 거의 보이지 않았다.
IND를 처리한 표준지문을 두 광원으로 관찰하였을 때, 둘 다 output level이 커질수록 지문 평가 점수가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 하지만 output level 230을 비교해보면 레이저를 사용하였을 때 점수들은 검은색 종이를 제외하고는 지문 형태는 보이나 지문 융선을 확인 할 수 없는 정도의 평균 점수를 유지한 것에 비해 LED광원을 사용하였을 때에는 레이저를 사용하였을 때보다 대체적으로 낮은 점수들을 얻을 것을 확인할 수 있었다. 이러한 점으로 미루어 볼 때, 종이의 색상과 관계없이 형광 시약 처리된 표준 지문을 레이저 광원을 사용하여 촬영하였을 때가 LED 광원을 사용하여 촬영 하였을 때 보다 더 효과적으로 지문을 촬영할 수 있다고 생각된다.
후속연구
하지만 output level 230을 비교해보면 레이저를 사용하였을 때 점수들은 검은색 종이를 제외하고는 지문 형태는 보이나 지문 융선을 확인 할 수 없는 정도의 평균 점수를 유지한 것에 비해 LED광원을 사용하였을 때에는 레이저를 사용하였을 때보다 대체적으로 낮은 점수들을 얻을 것을 확인할 수 있었다. 이러한 점으로 미루어 볼 때, 종이의 색상과 관계없이 형광 시약 처리된 표준 지문을 레이저 광원을 사용하여 촬영하였을 때가 LED 광원을 사용하여 촬영 하였을 때 보다 더 효과적으로 지문을 촬영할 수 있다고 생각된다. LED 광원의 경우 파장의 폭이 넓기 때문에 조사하는 빛의 파장이 형광지문으로 인해 방출되는 파장과 겹쳐질 수 있어 차폐필터로 효과적인 차단이 불가능하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
발광 다이오드 광원의 장점은 무엇인가?
기존의 레이저 기반 광원에 비해 무게는 가벼워졌으나 필터의 투과도 때문에 광손실이 발생한다는 단점이 있었고, 큰 배터리와 광원을 들고 다녀야 하는 부담이 따랐다[4]. 최근에는 견고성, 긴 수명, 높은 출력 등의 장점을 가진 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 광원이 만들어졌고, 현장에서도 손쉽게 들고 다닐 수 있는 크기로 제작되어 사용되고 있다[5]. LED를 기반으로 한 광원은 특정영역의 파장이라 명시되어 있어도 주변부 파장을 많이 포함하고 있다.
제논 램프 기반의 법광원의 단점은 무엇인가?
이 법광원은 백색광 앞에 다양한 파장의 필터를 장착할 수 있게 제작 되어 자외선부터 적외선까지의 빛을 방출할 수 있다. 기존의 레이저 기반 광원에 비해 무게는 가벼워졌으나 필터의 투과도 때문에 광손실이 발생한다는 단점이 있었고, 큰 배터리와 광원을 들고 다녀야 하는 부담이 따랐다[4]. 최근에는 견고성, 긴 수명, 높은 출력 등의 장점을 가진 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 광원이 만들어졌고, 현장에서도 손쉽게 들고 다닐 수 있는 크기로 제작되어 사용되고 있다[5].
지문 증강 기법들은 어떠한 방식으로 이루어지는가?
현장에 유류된 지문 증거는 사건 해결과 개인 식별을 하는데 있어 매우 중요하다[6]. 감식 기술의 발전에 따라 다양한 지문 증강 기법들이 개발되었고, 이러한 기법들은 피부의 분비물과 지문이 유류된 표면 간의 차이를 활용하여 이루어진다[7]. 손이나 발에 존재하는 에크린선 분비물에는 아미노산이 포함되어 있다.
참고문헌 (14)
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H. L. Bandey and A. P. Gibson, "The powders process, study 2: Evaluation of fingerprint powders on smooth surfaces," HOSDB Fingerprint Development and Imaging Newsletter, Vol.8(06), No.7, pp.1-16, 2006.
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