[논문]리프터의 점착력이 분말 처리된 지문의 품질에 미치는 영향

최고운; 황윤정; 김채원; 유제설

doi:10.5392/jkca.2019.19.05.624

리프터의 점착력이 분말 처리된 지문의 품질에 미치는 영향
Influence of Adhesive Force of Lifter on the Quality of Powdered Fingermark 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.19 no.5, 2019년, pp.624 - 631

최고운 (순천향대학교 법과학대학원) , 황윤정 (순천향대학교 법과학대학원) , 김채원 (순천향대학교 법과학대학원) , 유제설 (순천향대학교 법과학대학원)

초록
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본 연구에서는 리프터의 점착력이 분말 처리된 지문에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 먼저 5종의 리프터의 점착력을 측정하는 실험을 수행하였다. 그런 다음 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출하고 리프터로 전사한 뒤, 전사된 지문의 품질을 측정하였다. ASTM D3121-17 (Rolling ball tack test) 방법을 사용하여 리프터의 점착력을 측정한 결과, 젤라틴 리프터를 제외한 다른 리프터 간의 점착력 차이는 근소하였다. 또한, 전사된 지문의 품질은 리프터의 점착력과 유의한 관계가 없음을 확인하였다. 그러나 약한 점착력을 가진 젤라틴 리프터로 전사할 경우 전사된 지문의 품질이 좋지 않다면 추가적인 전사가 가능하다는 장점이 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to observe the influence of adhesive force of lifter on powdered fingermark. First, an experiment was conducted to measure the adhesive force of five kinds of lifters. Second, each fingermark deposited on slide glass was developed using four kinds of powders. Then, these were transferred to lifter, and the quality of the transferred fingermark was observed. As a result of measuring the adhesive force of the lifter using the ASTM D3121-17 rolling ball tack method, the difference in adhesion between the lifters except the gelatin lifter was small. Also, it was confirmed that the quality of the transferred fingermark was not significantly related to the adhesive force of the lifter. However, if the quality of the transferred fingermark is not good when transferring to a gelatin lifter which is a lifter having a weak adhesive force, additional transfer is possible.

주제어

표/그림 (9)

그림 그림 1. 실험에 사용한 리프터
그림 그림 2. 리프터의 점착력 측정을 위한 Rolling ball tack실험대
표 표 1. Home Office grading system
표 표 2. UC scale grading system
표 표 3. 리프터의 점착력 측정 결과
표 표 4. Home Office grading system으로 평가한 점수 평균값
그림 그림 3. 리프터로 전사한 분말 처리 지문
그림 그림 4. 1차 전사한 분말 처리 지문과 2차 전사한 분말 처리지문
표 표 5. UC Scale grading system으로 평가한 점수의 평균값

AI 본문요약
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문제 정의

3M사의 Scotch pad와 Tape pad는 법과학적 용도로 제작된 리프터는 아니지만 우리나라에서 분말로 현출된 지문을 전사하기 위한 목적으로 사용해왔다. BVDA사의 Instant lifter는 hinge lifter의 형태로, 점착면과 backing card가 연결되어있다.
본 연구는 다양한 지문 분말에서 리프터의 점착력과 전사된 지문의 품질과의 관계를 알아보기 위해서 수행되었다. 과학수사에서 실무적으로 사용되고 있는 리프터에 대해서 깊이 이해할 수 있는 연구라는 점에 의미를 두고 있다.
본 연구에서는 리프터의 점착력이 분말 처리된 지문에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 먼저 5종의 리프터의 점착력을 측정하는 실험을 수행하였다.
또한 젤라틴 리프터를 제외한 다른 리프터 간의 점착력 차이는 근소하였다. 이 결과를 바탕으로 리프터의 점착력이 분말 처리된 지문에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 영국 내무성(Home Office)에서 제시한 절대평가 기준으로 육안 평가한 결과 리프터의 점착력과는 관계없이 전사된 지문 품질의 평균점수는 전체적으로 매우 높았으며 리프터의 점착력에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다.

제안 방법

BVDA사의 Instant lifter는 hinge lifter의 형태로, 점착면과 backing card가 연결되어있다. Hinge lifter의 종류는 backing card의 색에 따라 나뉘는데, 본 연구에서는 백색의 backing card를 가진 Instant lifter를 사용하였다. SIRCHIE사의 Transparent lifting tape는 롤(Roll) 형태로, 점착제가 점착면에 고르게 발릴 수 있도록 열공정을 통해 제작되었다.
NIKON사의 D5100과 Nikon AF-S Micro-NIKKOR 105mm렌즈를 사용해서 흑색분말로 현출한 지문을 전사한 리프터를 촬영하였다. 카메라를 조리개 우선모드(A모드), F/11, ISO 1600으로 설정하였으며 모든 지문을 같은 조건에서 촬영하였다.
국내 과학수사요원들에게 보급되어 있는 S분말의 경우 제조과정에서 분말끼리 잘 뭉치도록 만들어져서 다른 흑색분말들보다 끈적이는 성질이 강하고 분말 입자의 크기가 크다. S분말은 가루 형태의 분말을 압착하여 패드 형태로 만듦으로써 분말이 날리지 않도록 개선되어 판매되지만, 본 연구에서는 모든 분말의 형태를 동일하게 적용하기 위해 압착된 분말을 가루 형태로 분쇄하여 사용하였다. Swedish black 분말은 S분말보다 상대적으로 끈적이는 성질이 약하며 분말입자의 크기가 작다.
먼저 5종의 리프터의 점착력을 측정하는 실험을 수행하였다. 그런 다음 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출하고 리프터로 전사한 뒤, 전사된 지문의 품질을 측정하였다. 공인된 초기 점착력 측정 방법인 ASTMD3121-17 (Rolling ball tack test)방법을 사용하여 리프터의 점착력을 측정한 결과, Scotch pad, Tape pad, Transparent lifting tape, Instant lifter, 젤라틴 리프터 순으로 높은 점착력을 나타냈다.
전사법으로 전사된 지문의 양과 질을 향상시키기 위해 현장에서 사용되고 있는 리프터에 대한 연구가 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 경찰 과학수사에서 사용해왔던 5 종의 리프터의 점착력을 측정하고 특성을 고려하여 선정한 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출한 후 리프터로 전사하고, 현미경으로 관찰하여 전사된 지문의 품질을 측정하였다.
본 연구에서는 리프터의 점착력이 분말 처리된 지문에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 먼저 5종의 리프터의 점착력을 측정하는 실험을 수행하였다. 그런 다음 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출하고 리프터로 전사한 뒤, 전사된 지문의 품질을 측정하였다.
본 실험에서는 50°의 경사를 가진 실험대에 리프터의 점착면이 위를 향하도록 붙이고 6mm의 직경을 가진 쇠구슬을 굴려 5초 뒤에 쇠구슬이 멈춘 지점을 표시하였다.
본 실험에서는 분말의 점성을 기준으로 S분말과 Concentrated black분말을 점성이 강한 분말로, Swedish black분말과 Instant black분말을 점성이 약한 분말로 분류하였다.
지문을 0에서부터 4점까지 총 5개 등급으로 나누어 평가하는데, 평가한 지문의 결과 값이 높을수록 지문의 융선이 선명하고 뚜렷하게 나타났다는 것을 의미한다. 분말로 현출하여 전사한 지문을 [표 1]에 따라 3명의 법과학전공자가 평가하였으며, 각 점수의 평균을 계산하였다.
지문 유류 전에 손을 깨끗이 씻고 SIRCHIE사의 인공지문 패드에 지두를 문지른 후, 슬라이드 글라스 위에 약 2초간 가벼운 압력으로 눌러 지문을 유류하였다. 분말에 대한 리프터의 효과를 보기 위해서 총 10회의 반복실험이 진행되었다. 총 200개의 슬라이드 글라스에 지문을 유류하고 지문을 건조시키기 위해 4일간 상온에 둔 후 분말을 적용하여 잠재지문을 현출하였다.
유리섬 유붓은 분말을 고르게 머금을 수 있도록 길들이는 과정을 거친 후 사용하였다. 슬라이드 글라스 위에 유류된 지문에 동일하게 10회씩 붓질하여 지문을 현출하였다.
지문은 25세 여성의 우수 무지 지문을 사용하였다. 슬라이드 글라스(DURAN standard fine slide glass, plain type) 표면을 ethanol로 닦아서 오염물질을 제거하였다. 지문 유류 전에 손을 깨끗이 씻고 SIRCHIE사의 인공지문 패드에 지두를 문지른 후, 슬라이드 글라스 위에 약 2초간 가벼운 압력으로 눌러 지문을 유류하였다.
반면 점성이 강한 분말로 현출된 지문은 1차 전사 시 분말의 상층부만 전사되어 융선에 다량의 잔여 분말이 남아있는 경우가 있었기 때문에 2차 전사를 수행할 수 있었다. 이후 University of Canberra에서 제시한 상대평가 기준으로 1차 전사 결과와 2차 전사한 결과를 비교하였다. [표 5], [그림 4]의 결과에 따르면 젤라틴 리프터를 제외한 다른 리프터는 2차 전사한 지문보다 1차 전사한 지문에서 더 우수한 선명도를 보였으나 젤라틴 리프터의 경우 1차 전사한 지문과 2차 전사한 지문이 비슷한 정도의 선명도를 나타냈다.
슬라이드 글라스(DURAN standard fine slide glass, plain type) 표면을 ethanol로 닦아서 오염물질을 제거하였다. 지문 유류 전에 손을 깨끗이 씻고 SIRCHIE사의 인공지문 패드에 지두를 문지른 후, 슬라이드 글라스 위에 약 2초간 가벼운 압력으로 눌러 지문을 유류하였다. 분말에 대한 리프터의 효과를 보기 위해서 총 10회의 반복실험이 진행되었다.
분말에 대한 리프터의 효과를 보기 위해서 총 10회의 반복실험이 진행되었다. 총 200개의 슬라이드 글라스에 지문을 유류하고 지문을 건조시키기 위해 4일간 상온에 둔 후 분말을 적용하여 잠재지문을 현출하였다.
본 실험에서는 50°의 경사를 가진 실험대에 리프터의 점착면이 위를 향하도록 붙이고 6mm의 직경을 가진 쇠구슬을 굴려 5초 뒤에 쇠구슬이 멈춘 지점을 표시하였다. 한 리프터당 50회의 반복실험을 통해 평균값을 산출하여 리프터의 점착력을 측정하였다. 측정시마다 ethanol로 쇠구슬의 표면을 닦아서 오염물질을 제거하여 통제되지 않은 변수의 개입을 최소화하였다.
흑색분말을 적용하여 지문을 현출한 후 각각의 리프터를 사용하여 동일한 방법으로 전사하고 백색의 backing card에 부착하였다. 다른 분말에 비해 끈적이는 성질을 가진 S분말과 Concentrated black분말의 경우에는 1회의 전사를 한 후 지문에 다량의 분말이 남아있어서 추가적으로 1회의 전사를 더 수행하였다.

대상 데이터

4종의 흑색분말 모두 ALTLIGHT사의 유리섬유붓을 사용하여 적용하였다. 각각의 분말마다 다른 유리섬유붓을 사용하여 분말이 섞이는 것을 방지하였다.
또한 같은 흑색 분말이라도 분말이 포함하고 있는 물질인 레진(resin), 스테아릭산(stearic acid)의 종류와 함량에 따라서 분말의 성질이 달라질 수 있다. 따라서 본 연구에서는 흑색분말 중 네이디사의 S분말과 BVDA사의 Swedish black분말, Concentrated black분말, Instant black분말을 사용하였다.
리프터 종류는 점착필름이 불투명한 것과 투명한 것이 있다. 실험에 사용한 리프터는 불투명한 점착필름으로 만들어진 리프터를 사용하였다. NITTO DENKO사 젤라틴 리프터는 유연성이 있어 주로 굴곡이 심한 문손잡이와 같은 표면에서 지문을 전사할 때 주로 사용되는 리프터이다.
각각의 분말마다 다른 유리섬유붓을 사용하여 분말이 섞이는 것을 방지하였다. 유리섬 유붓은 분말을 고르게 머금을 수 있도록 길들이는 과정을 거친 후 사용하였다. 슬라이드 글라스 위에 유류된 지문에 동일하게 10회씩 붓질하여 지문을 현출하였다.
전사(lifting)를 위해 본 연구에서는 3M사의 Scotch pad, Tape pad, BVDA사의 Instant lifter, SIRCHIE사의 Transparent lifting tape, NITTO DENKO사의 젤라틴 리프터를 사용하였다.
지문은 25세 여성의 우수 무지 지문을 사용하였다. 슬라이드 글라스(DURAN standard fine slide glass, plain type) 표면을 ethanol로 닦아서 오염물질을 제거하였다.
NIKON사의 D5100과 Nikon AF-S Micro-NIKKOR 105mm렌즈를 사용해서 흑색분말로 현출한 지문을 전사한 리프터를 촬영하였다. 카메라를 조리개 우선모드(A모드), F/11, ISO 1600으로 설정하였으며 모든 지문을 같은 조건에서 촬영하였다.
상대평가의 기준으로 사용되는 UC scale grading system 방법은 UC(University of Canberra) comparative scale으로 두 개의 지문을 나란히 놓고 상대적으로 우수한 선명도를 보이는 지문에 점수를 부여하는 방법이다[8]. 평가 대상은 S분말 또는 Concentrated black분말로 현출시킨 지문을 1차 전사한 것과 추가 전사한 것이다. 첫 번째 전사한 지문이 상대적으로 우수한 경우 음수의 값을, 두 번째 전사한 지문이 상대적으로 우수한 경우 양수의 값을 부여한다.

이론/모형

리프터의 점착력을 측정하기 위해서 미국재료시험협회(ASTM,American Society for Testing and Materials) 기준인 ASTM D3121-17 (Standard Test Method for Tack of Pressure-Sensitive Adhesives by Rolling Ball, 이하 Rolling ball tack test) 을 사용하였다[6]. Rolling ball tack test는 점착제의 초기 점착력을 측정하는 방법으로, 동일한 각도의 경사를 가진 장치에 측정하고자 하는 점착면에 무게와 직경이 동일한 쇠구슬을 굴려서 쇠구슬이 굴러간 길이로 점착력을 측정한다.

성능/효과

리프터의 점착력이 높을수록, 리프터의 점착면에서 쇠구슬이 굴러간 길이가 짧아진다. 각 리프터 당 총 50회의 Rolling ball tack test를 진행한 결과, Tape pad, Scotch tape, Transparent lifting tape, Instant lifter, 젤라틴 리프터 순으로 높은 점착력을 보였다.
그런 다음 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출하고 리프터로 전사한 뒤, 전사된 지문의 품질을 측정하였다. 공인된 초기 점착력 측정 방법인 ASTMD3121-17 (Rolling ball tack test)방법을 사용하여 리프터의 점착력을 측정한 결과, Scotch pad, Tape pad, Transparent lifting tape, Instant lifter, 젤라틴 리프터 순으로 높은 점착력을 나타냈다. 또한 젤라틴 리프터를 제외한 다른 리프터 간의 점착력 차이는 근소하였다.
본 연구를 진행하는 과정에서 연구자들이 경험적으로 알아낸 사실은 강한 점착력을 가진 리프터인 scotch pad와 tape pad로 전사할 경우, 점착면이 표면과 강하게 점착되므로 리프터를 떼어낼 때 한 번에 신속하게 떼어내는 방법을 사용하는 것이 좋았다. 그렇지 않을 경우 점착면에 발라진 점착제 일부가 표면에 그대로 잔존하게 되어 그 부분의 지문 세부형태가 완전히 전사되지 않기 때문이다.
[표 4]는 분말과 리프터에 따라 전사한 지문을 Home Office grading system 방법으로 평가한 평균 점수를 나타낸 것이다. 분말과 리프터의 종류와는 관계없이 전사한 지문의 평균점수는 차이가 없었고, 모두 높은 점수를 보였다
한 리프터당 50회의 반복실험을 통해 평균값을 산출하여 리프터의 점착력을 측정하였다. 측정시마다 ethanol로 쇠구슬의 표면을 닦아서 오염물질을 제거하여 통제되지 않은 변수의 개입을 최소화하였다.

후속연구

과학수사에서 실무적으로 사용되고 있는 리프터에 대해서 깊이 이해할 수 있는 연구라는 점에 의미를 두고 있다. 그러나 슬라이드 글라스 표면만으로 실험을 진행한 제한적인 연구이기 때문에 다양한 비다공성 표면을 대상으로 한 연구가 이어져야 할 것으로 생각된다. 또한 검체 표면과 상관없이 우수한 전사 결과를 얻어내기 위해서 요구되는 리프터의 점착력을 제시하는 연구도 필요할 것이다.
그러나 슬라이드 글라스 표면만으로 실험을 진행한 제한적인 연구이기 때문에 다양한 비다공성 표면을 대상으로 한 연구가 이어져야 할 것으로 생각된다. 또한 검체 표면과 상관없이 우수한 전사 결과를 얻어내기 위해서 요구되는 리프터의 점착력을 제시하는 연구도 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	전사법이란 무엇인가?	전사법(lifting)은 1913년에 처음으로 소개된 기법으로 젤라틴과 글리세롤 혼합물이 도포된 종이를 사용하여 아세트산 납(lead acetate)을 처리하고 황화수소(hydrogen sulfide)로 후처리한 지문을 표면으로부터 떼어내기 위해 사용한 것이 그 시작이었다[1]. 기술이 발전하면서 다양한 특성을 가진 분말이 새롭게 개발되고 현장에서도 분말법이 널리 사용되면서 분말로 현출한 지문을 전사하는 것은 법과학 분야에서 일반적인 절차로 자리 잡게 되었다.
	점착 메커니즘은 어떻게 분류되는가?	표면의 물질이 리프터(lifter)의 점착면으로 전사되는 과정은 단순히 점착면을 피착 표면에 점착시키는 것에서부터 시작한다. 점착 메커니즘은 크게 기계적(mechanical), 화학적 결합(chemical bonding), 흡착(dispersive), 정전기(electrostatic), 확산(diffusive)으로 분류되며 점착력은 작용한 메커니즘과 표면에 따라 달라진다[3].
	5종의 리프터의 점착력의 측정 결과 점착력의 순위는?	그런 다음 4종의 분말로 슬라이드 글라스에 유류된 지문을 현출하고 리프터로 전사한 뒤, 전사된 지문의 품질을 측정하였다. 공인된 초기 점착력 측정 방법인 ASTMD3121-17 (Rolling ball tack test)방법을 사용하여 리프터의 점착력을 측정한 결과, Scotch pad, Tape pad, Transparent lifting tape, Instant lifter, 젤라틴 리프터 순으로 높은 점착력을 나타냈다. 또한 젤라틴 리프터를 제외한 다른 리프터 간의 점착력 차이는 근소하였다.

참고문헌 (8)

S. Bleay, Fingerprint Source Book, Home Office Center for Applied Science Technology(CAST), 2012.
R. Ramotowski, Lee and Gaensslen's Advances in Fingerprint Technology, 3rd edition, CRC Press, 2012.
Stationery Office, Fingermark Visualisation Manual, The Stationery Office, 2014.
S. M. Belay, H. L. Bandey, M. Black, and V. G. Sears, "The Gelatin Lifting Process: An Evaluation of its Effectiveness in the Recovery of Latent Fingerprints," Journal of Forensic Identification, Vol.61, No.6, p.581, 2011.

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C. Attard and C. Lennard, "Use of Gelatin Lifters and Episcopic Coaxial Illumination for the Recovery and Imaging of Latent Fingermarks from Various Surfaces," Journal of Forensic Identification, Vol.68, No.2, pp.171-185, 2018.

상세보기
이보성, 박완구, 박진상, 최수영, 김병일, 오상근, "Tack Rolling Ball Test를 활용한 아크릴레이트의 점착 성능에 대한 연구," 한국건축시공학회, 제18권, 제2호, pp.173-174, 2018.
C. Fairley, S. M. Bleay, V. G. Sears, and N. NicDaeid "A Comparison of Multi-Metal Deposition Processes Utilising Gold Nanoparticles and an Evaluation of Their Application to 'Low Yield' Surfaces for Finger Mark Development," Forensic Science International, Vol.271, No.1-3, pp.5-18, 2012.
C. McLaren, C. Lennard, and M. Stoilovic, "Methylamine Pretreatment of Dry Latent Fingermarks on Polyethylene for Enhanced Detection by Cyanoacrylate Fuming," Journal of Forensic Identification, Vol.60, No.2, pp.199-222, 2010.

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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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