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문제 정의
- 둘째로 전문적인 거짓말 탐지 검사관이 CQT를 실시하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 대학생만 실험에 참가하였기 때문에 연구결과를 일반화하는데 문제가 있을 수 있음을 밝힌다. 셋째로 본 연구에서는 절도사건과 모의범죄사건을 이용하였는데, 두 가지 사건에 대한 뇌 반응이 다를 수 있음에도 불구하고 사례 수가 적어서 사건별로 분석을 수행하지 못하였다.
- 본 연구에서는 이러한 선행연구들을 종합하여, 실험참가자들에게 관련질문과 비교질문에 “아니요” 라고 응답하는 것이 얼마나 부담이 되었는지 질문하였다.
가설 설정
- CQT는 유죄인 피검사자는 비교질문보다 관련질문에 더 큰 주의를 두는 반면 무죄인 피검사자는 관련질문보다 비교질문에 더 큰 주의를 기울인다고 가정한다. 유죄인 피검사자가 관련질문에 더 큰 주의를 기울이는 이유는 거짓말이 탄로나는 것에 대한 두려움 때문이며, 무죄인 피검사자가 비교질문에 더 큰 주의를 기울이는 것은 진실되지 않게 보일 수 있는 것에 대한두려움 때문이다.
- CQT의 기본 가정은 각 조사대상자들이 자신에게 가장 위협이 되는 질문에 주의를 둔다는 것으로, 유죄인 조사대상자는 비교질문보다는 관련질문에 더 큰 관심을 가지게 되고, 무죄인 조사대상자는 자신들이 거짓말을 하고 있는 비교질문에 더 큰 관심을 두게 된다고 가정한다. 따라서 유죄인 조사대상자는 비교질문이 제시되었을 때보다 관련질문이 제시되었을 때 더 긴장하게 되고, 생리적 반응이 더 크게 나타날 것이다.
- 따라서 유죄인 조사대상자는 비교질문이 제시되었을 때보다 관련질문이 제시되었을 때 더 긴장하게 되고, 생리적 반응이 더 크게 나타날 것이다. 반면에 무죄인 조사대상자는 관련질문이 제시되었을 때보다 비교질문이 제시되었을 때 더 긴장하게 되고 생리적 반응이 더 크게 나타날 것이라고 가정한다(National Research Council, 2003).
- Backster(1963)의 기준점수를 잘 생각해보면, 관련질문과 비교질문이 유죄인 피검사자와 무죄인 피검사자에게서 정확하게 동일한 정도로 기능한다고 가정하지 않는다는 것을 알 수 있다. 즉, CQT는 유죄인 피검사자는 비교질문보다 관련질문에서 아주 큰 반응을 보일 것이지만 무죄인 피검사자는 관련질문보다 비교질문에서 조금 더 큰 반응을 보일 것이라고 가정하는 것이다.
제안 방법
- fMRI 실험이 끝난 후 MRI 대기실에서 각 CQT의 관련질문과 비교질문에 “아니요”라고 답하는 것이 얼마나 심리적으로 부담이 되었는지를 5점 척도 상에 응답하도록 하였다.
- fMRI 실험 패러다임은 사건 관련 디자인으로 실험 지시문 화면이 6초 제시되고 3가지 종류의 질문 자극이 각 3초씩 제시되며 자극 간 간격 시간이 9~15초(평균 12초) 사이로 구성되었다. 각 CQT에서 6개의 질문을 동일한 순서로 8회 반복 제시하여 총 48회 자극을 제시하였다. 두 조건 모두 실험시간은 9초 동안 모조(dummy) 영상을 얻는 시간을 포함하여 11분 30초였다(Fig.
- 영상데이터 분석은 SPM8(Statistical Parametric Mapping, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK)을 사용하였다. 각 절편 영상 간의 시간차를 보정(slice timing)하고, 머리움직임에 대한 위치를 재정렬(realing)한 다음 평균 EPI(mean EPI)를 생성하였다. 평균 EPI 영상을 해부학적 영상에 정합(coregister)하였으며, 이것을 다시 표준화된 좌표체계 MNI (Montreal Neurological Institute)로 정합시키고 공간 정규화(normalize)시켰다.
- 이러한 경우가 유죄조건의 자료에서 3건, 무죄조건의 자료에서 3건 있었다. 각 조건에서 서로 다른 사람의 자료가 제외되었기 때문에, fMRI 자료 분석에서는 각 조건이 독립집단인 것처럼 분석하였다.
- 개인별로 유죄조건과 무죄조건에서 각각 무관련질문, 비교질문, 관련질문으로 구성된 계획행렬을 형성하고 활성화된 뇌 영역을 확인하였다. 이후 집단분석을 위하여 관련질문과 비교질문을 비교하는 대비 지도(contrast map)를 만든 후, 이 지도를 이용하여 독립표본 t 검증을 실시하였다.
- 과제 수행시 뇌 활성화 패턴을 확인하기 위하여 whole-brain 분석을 수행하였다. 유죄 조건에서 관련질문이 제시되었을 때 우측 하전두회(BA 47, inferior frontal gyrus), 중전두회(middle frontal gyrus), 상측두회(superior temporal gyrus), 좌측 중측두회(middle temporal gyrus), 상전두회(superior frontal gyrus), 내측전두회(BA 9, medial frontal gyrus), 상변연회(supramarginal gyrus), 양측 하두정엽(BA 40, inferior parietal lobule)이활성화 되었으며, 비교질문이 제시되었을 때에는 양측하두정엽 영역의 활성화가 나타났다(Table 3, Fig.
- 비교질문은 범죄 상황과 조사대상자에 따라서 서로 다른 질문으로 적절하게 구성하는 것이 좋다. 그러나 본 연구에서는 우리나라의 검찰에서 수행하는 실제 거짓말 탐지 상황에 비슷하도록 일률적으로 동일한 비교질문을 사용하였다.
- 두 번째는 조사대상자와 사전면담을 하는 단계로 거짓말 탐지 검사에서 사용할 질문들을 만들고, 조사대상자와 함께 질문을 읽으면서 “예” 또는 “아니요”로 반응할지를 확인한다.
- 둘째 날에 실험참가자가 실험 장소에 도착하면, MRI 대기실에서 사전 면담을 진행한 다음 MRI 촬영실로 들어가 fMRI 실험을 수행하였다. 유죄조건에서는 거짓말이 탄로나지 않으려는 동기를 높이고 무죄조건에서는 무죄 판정을 받으려는 동기를 높이기 위하여, 유죄조건과 무죄조건 각각에서 거짓말 탐지결과에서 무죄판정이 나오면 실험참가비에 더하여 추가적인 금전적 보상이 제공된다고 설명하였다.
- 실험참가자에게는 다음날 거짓말탐지검사에서 ‘돈을 훔치지 않았다’ 또는 ‘성적표를 위조하지 않았다’고 주장하도록 지시하였다. 모의범죄를 실시한 후에는 실험자에게 재방문하지 말고 훔친 돈(또는 위조한 성적표)을 가지고 집으로 돌아가라고 지시하였으며, 다음날 약속한 시간에 MRI 실험 장소로 찾아오도록 하였다.
- 한번은 절도사건에 관한 것이며 다른 한번은 문서위조사건에 관한 것이었다. 실험에 사용된 질문은 촬영실 외부에 있는 조작실(operating room)의 컴퓨터를 이용하여 제시하였으며, 실험참가자의 머리에 있는 코일(head coil) 위에 부착된 거울을 통하여 자극을 볼 수 있게 하였다. 실험참가자는 MRI 촬영실에서 사용할 수 있게 만든 버튼을 통하여 “예” 반응과 “아니요” 반응을 하도록 하였다.
- 실험조건(유죄/무죄)과 질문유형(관련질문/비교질문)에 따라서 “아니요”라고 응답하는 것이 심리적으로 부담이 되는 정도가 다른지 검증하였다.
- 첫째 날은 실험참가자에게 모의범죄를 수행하도록 하였으며, 둘째 날은 fMRI를 이용한 CQT를 실시하였다. 실험조건은 유죄조건과 무죄조건의 두 가지로 피험자내 설계를 사용하였다. 즉, 모든 실험참가자들이 한번은 유죄조건에서 다른 한번은 무죄조건에서 CQT를 실시하였다.
- 실험참가자는 MRI 촬영실에서 사용할 수 있게 만든 버튼을 통하여 “예” 반응과 “아니요” 반응을 하도록 하였다.
- 실험참가자들은 모두 관련질문과 비교질문에 “아니요”라고 응답하였으며, 무관련질문에 “예”라고 응답하였다.
- 실험참가자들이 MRI 장치 안에서 CQT를 받을 때 사전면담에서 응답한 것처럼 무관련질문에 “예” 응답을 하고 관련질문과 비교질문에 “아니요” 응답을 했는지 확인하였다.
- 이후 집단분석을 위하여 관련질문과 비교질문을 비교하는 대비 지도(contrast map)를 만든 후, 이 지도를 이용하여 독립표본 t 검증을 실시하였다. 유의 수준 .001(uncorrected)과 범위 역치(extent threshold) k값을 20 이상으로 적용하여 얻어진 최종 활성화 영상의 MNI 좌표를 산출하였고, 이를 Talairach 좌표값으로 변환하여 활성화 위치를 확인하였다.
- 유죄조건과 무죄조건에서 각각 1명씩을 제외하고는 전체 실험참가자들이 모든 무관련질문에 “예”, 모든 관련질문과 비교질문에 “아니요” 반응을 하였다.
- 즉, 모든 실험참가자들이 한번은 유죄조건에서 다른 한번은 무죄조건에서 CQT를 실시하였다. 이를 위하여 모의범죄는 서로 연관성이 적은 절도사건과 문서위조사건으로 구성하였으며, 실험참가자들은 둘 중 한 가지 모의범죄를 수행하였다.
- 실험조건은 유죄조건과 무죄조건의 두 가지로 피험자내 설계를 사용하였다. 즉, 모든 실험참가자들이 한번은 유죄조건에서 다른 한번은 무죄조건에서 CQT를 실시하였다. 이를 위하여 모의범죄는 서로 연관성이 적은 절도사건과 문서위조사건으로 구성하였으며, 실험참가자들은 둘 중 한 가지 모의범죄를 수행하였다.
- 실험은 이틀에 걸쳐서 진행되었다. 첫째 날은 실험참가자에게 모의범죄를 수행하도록 하였으며, 둘째 날은 fMRI를 이용한 CQT를 실시하였다. 실험조건은 유죄조건과 무죄조건의 두 가지로 피험자내 설계를 사용하였다.
- 문서위조사건은 특정 실험실로 들어가서 컴퓨터와 컬러 프린터를 이용하여 자신의 성적표를 전과목 A+로 위조하는 것이었다. 컴퓨터 바탕화면에는 진짜 성적표와 유사한 한글파일을 만들어 두었으며, 실험참가자는 이 파일을 이용하여 자신의 성적을 위조하였다. 실험참가자에게는 다음날 거짓말탐지검사에서 ‘돈을 훔치지 않았다’ 또는 ‘성적표를 위조하지 않았다’고 주장하도록 지시하였다.
- 각 절편 영상 간의 시간차를 보정(slice timing)하고, 머리움직임에 대한 위치를 재정렬(realing)한 다음 평균 EPI(mean EPI)를 생성하였다. 평균 EPI 영상을 해부학적 영상에 정합(coregister)하였으며, 이것을 다시 표준화된 좌표체계 MNI (Montreal Neurological Institute)로 정합시키고 공간 정규화(normalize)시켰다. 마지막으로 8mm 반치전폭(full width at half-maximum, FWHM)인 Gaussian kernel을 이용하여 편평화(smoothing) 단계를 수행하였다.
대상 데이터
- 영상획득 파라미터는 TR/TE 3000/30ms, Slice Thickness 4mm no gap,35slices, Matrix Size 64×64, Field of View(FOV) 240×240mm, flip angle 80°를 사용하였다. 각 CQT에서 690초 동안 총 230장의 영상을 얻었다. 해부학적 뇌 영상은 T1 강조영상(T1*)을 얻었으며, 영상획득 파라미터는 다음과 같다: TR/TE 2800/16ms, Slice Thickness 3mm with 1mm interslice gap, 25slices, Matrix Size 256×256, FOV 220×220mm, flip angle 60°.
- 뇌 영상은 3T ISOL Forte(ISOL Technology, Korea)를 사용하여 촬영하였다. 실험자극의 제시와 반응의 기록은 Stream DX 2.
- 대학교 홈페이지 구인/구직 게시판을 통하여 과거 정신과나 뇌손상 병력이 없는 오른손잡이 대학생 10명을 모집하여 실험을 수행하였다. 실제 현장에서 거짓말 탐지 검사를 받는 용의자의 성별은 남자가 훨씬 더 많기 때문에 본 연구에서는 실험참가자를 남성으로 제한하였다(Lee et al.
- 셋째로 본 연구에서는 절도사건과 모의범죄사건을 이용하였는데, 두 가지 사건에 대한 뇌 반응이 다를 수 있음에도 불구하고 사례 수가 적어서 사건별로 분석을 수행하지 못하였다. 마지막으로 fMRI 자료에 대한 통계적 분석에서 유의수준 .001과 범위역치 k 20이상을 사용하였다. 최근 SPM을 이용한 통계분석 결과가 복셀단위(voxelwise) 추론에서는 보수적이지만 군집단위(clusterwise) 추론에서는 타당하지 않다는 결과가 보고되었다(Eklund et al.
- 영상획득 파라미터는 TR/TE 3000/30ms, Slice Thickness 4mm no gap,35slices, Matrix Size 64×64, Field of View(FOV) 240×240mm, flip angle 80°를 사용하였다.
- 실험참가자는 제비뽑기를 통하여 수행할 모의범죄를 선택하였다. 절도사건은 특정 실험실에 들어가서 책상 위에 놓인 지갑에서 125,000원을 훔쳐서 나오는 상황으로 구성하였다. 문서위조사건은 특정 실험실로 들어가서 컴퓨터와 컬러 프린터를 이용하여 자신의 성적표를 전과목 A+로 위조하는 것이었다.
데이터처리
- 개인별로 유죄조건과 무죄조건에서 각각 무관련질문, 비교질문, 관련질문으로 구성된 계획행렬을 형성하고 활성화된 뇌 영역을 확인하였다. 이후 집단분석을 위하여 관련질문과 비교질문을 비교하는 대비 지도(contrast map)를 만든 후, 이 지도를 이용하여 독립표본 t 검증을 실시하였다. 유의 수준 .
이론/모형
- 두 번의 CQT를 실시하는 동안 EPI-BOLD(Echo Planner Imaging Blood Oxygen Level Dependent) 기법을 사용하여 뇌 영상을 획득하였다. 영상획득 파라미터는 TR/TE 3000/30ms, Slice Thickness 4mm no gap,35slices, Matrix Size 64×64, Field of View(FOV) 240×240mm, flip angle 80°를 사용하였다.
- 평균 EPI 영상을 해부학적 영상에 정합(coregister)하였으며, 이것을 다시 표준화된 좌표체계 MNI (Montreal Neurological Institute)로 정합시키고 공간 정규화(normalize)시켰다. 마지막으로 8mm 반치전폭(full width at half-maximum, FWHM)인 Gaussian kernel을 이용하여 편평화(smoothing) 단계를 수행하였다.
- 영상데이터 분석은 SPM8(Statistical Parametric Mapping, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK)을 사용하였다. 각 절편 영상 간의 시간차를 보정(slice timing)하고, 머리움직임에 대한 위치를 재정렬(realing)한 다음 평균 EPI(mean EPI)를 생성하였다.
성능/효과
- 유죄조건에서 1명은 16번의 관련질문 중 “예” 응답을 한 번 하였으며, 무죄조건에서 1명은 16번의 비교질문 중 “예” 응답을 한 번 하였다. 결과적으로 모든 실험참가자들은 본 실험에 충실하게 반응하였다고 할 수 있다.
- 즉, 본 연구는 국내에서 실시되는 CQT의기본 가정을 지지하는 결과라고 해석할 수도 있다. 결과적으로 본 연구의 결과가 CQT 논리적 가정의 요구특성을 배제한 상태에서 완벽하게 지지되는 것은 아니었지만 국내 검찰에서 사용하는 CQT의 논리를 지지하는 결과인 것으로 평가된다.
- 실행통제는 생각이나 행동을 조절하도록 하는 상위인지과정을 말한다(Stuss, 1992). 결과적으로 유죄조건에서는 실험참가자들이 비교질문보다는 관련질문에 더 큰 주의를 기울인 것으로 해석된다.
- 4, Table 4). 그러나 무죄 조건에서의 집단분석 결과, 질문유형에 따른 뇌 영역 활성화 차이는 없는 것으로 나타났다.
- 2). 그리고 비교질문이 제시되었을 때보다 관련질문이 제시되었을 때 우측 하전두회, 상측두회 영역에서 활성화가 크게 나타났다(Fig. 3). 반면 관련질문이 제시되었을 때보다 비교질문이 제시되었을 때 더 크게 활성화되는 영역은 없는 것으로 나타났다.
- 반복측정 이원변량분석결과, 실험조건과 질문유형의 상호작용효과가 통계적으로 유의하였다(F(1,9)=8.16, p < .05).
- 심리적 부담에 대한 평가와 fMRI 결과를 종합하여보면, 유죄조건에 대한 CQT의 논리적 가정은 지지되었다. 즉 유죄조건에서 실험참가자는 비교질문보다는 관련질문에 더 큰 주의를 두는 것이 거의 확실해 보인다.
- 과제 수행시 뇌 활성화 패턴을 확인하기 위하여 whole-brain 분석을 수행하였다. 유죄 조건에서 관련질문이 제시되었을 때 우측 하전두회(BA 47, inferior frontal gyrus), 중전두회(middle frontal gyrus), 상측두회(superior temporal gyrus), 좌측 중측두회(middle temporal gyrus), 상전두회(superior frontal gyrus), 내측전두회(BA 9, medial frontal gyrus), 상변연회(supramarginal gyrus), 양측 하두정엽(BA 40, inferior parietal lobule)이활성화 되었으며, 비교질문이 제시되었을 때에는 양측하두정엽 영역의 활성화가 나타났다(Table 3, Fig. 2). 그리고 비교질문이 제시되었을 때보다 관련질문이 제시되었을 때 우측 하전두회, 상측두회 영역에서 활성화가 크게 나타났다(Fig.
- 이러한 경향성은 본 연구에서도 동일하게 나타났다. 즉, 선행연구와 본 연구 모두 무죄조건보다 유죄조건에서 CQT에 대한 심리적 부담이 더 크게 나타났다.
- 05). 즉, 유죄조건에서는 관련질문이 부담되는 정도의 평균 2.65가 비교질문이 부담되는 정도의 평균 1.75보다 더 컸다. 그러나 무죄조건에서는 비교질문이 부담되는 정도의 평균 1.
후속연구
- , 2016). 따라서 본 연구의 결과도 오류긍정률에 의한 결과일 가능성이 있으므로, 추후 연구를 통하여 본 연구의 재현 가능성을 확인해보아야 할 것이다.
- 본 연구에서는 대학생만 실험에 참가하였기 때문에 연구결과를 일반화하는데 문제가 있을 수 있음을 밝힌다. 셋째로 본 연구에서는 절도사건과 모의범죄사건을 이용하였는데, 두 가지 사건에 대한 뇌 반응이 다를 수 있음에도 불구하고 사례 수가 적어서 사건별로 분석을 수행하지 못하였다. 마지막으로 fMRI 자료에 대한 통계적 분석에서 유의수준 .
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