[논문]다양한 개시제(initiator)분말 전처리(pre-treatment)를 통한 노화된 지문의 Cyanoacrylate Fuming법 현출 증강 비교

김수경; 이윤정; 서경숙

doi:10.5806/ast.2022.35.3.129

다양한 개시제(initiator)분말 전처리(pre-treatment)를 통한 노화된 지문의 Cyanoacrylate Fuming법 현출 증강 비교
Comparison of aging fingerprint enhancement by pre-treatment of various initiator powders in the cyanoacrylate fuming method 원문보기

분석과학 = Analytical science & technology, v.35 no.3, 2022년, pp.129 - 135

김수경 (충남대학교 과학수사학과) , 이윤정 (충남대학교 과학수사학과) , 서경숙 (충청남도경찰청 과학수사과)

초록
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본 연구는 alumina, leucine, alumina와 leucine을 9:1로 혼합한 분말(이하 Al-Leu (9:1)), alumina와 leucine을 5:1로 혼합한 분말(이하 Al-Leu (5:1)), alumina와 sodium lactate를 5:1로 혼합한 분말(이하 Al-Lac (5:1))을 자연상태 시료지문을 남긴 후 1, 7, 14, 30일로 노화시킨 잠재지문에 전처리한 후 cyanoacrylate fuming(이하 CA 훈증법)으로 현출 증강을 시도하였다. 전체적으로 미처리한 후 CA 훈증한 잠재지문보다 alumina, leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), Al-Lac (5:1) 분말로 전처리한 잠재지문의 면적값과 특징점 개수가 향상되었다. 따라서 5종류의 개시제가 CA 훈증 시 현출 증강을 향상시키는 것을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

We tested the pre-treatment of alumina, leucine, alumina mixed with leucine at ratios of 9:1 (Al-Leu (9:1)) and 5:1 (Al-Leu (5:1)), and alumina mixed with sodium lactate at a ratio of 5:1 (Al-Lac (5:1)) on aged fingerprints (1, 7, 14, and 30 days after natural fingerprinting) before cyanoacrylate (CA) fuming to improve the development efficacy. As a result of the experiment, fingerprints with pre-treatment of alumina, leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), and Al-Lac (5:1) showed better development efficacy (area and minutiae) than fingerprints without pre-treatment. Therefore, this modified CA fuming method improved the development efficacy with five pretreatments.

주제어

표/그림 (10)

그림 Fig. 1. Mechanism of Cyanoacrylate fuming method.
그림 Fig. 2. Developed fingerprints take 5 ridges (a), select the peaks of 5 ridges (b) and analysis results (c) from densitometric image analysis by CP Atlas 2.0.
그림 Fig. 3. Images of untreated and alumina, L-leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), Al-Lac (5:1) powder treated fingerprints prior to development with CA method.
그림 Fig. 4. Images of untreated and alumina, L-leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), Al-Lac (5:1) powder treated fingerprints prior to development with CA method.
그림 Fig. 5. The comparison of the mean of peak areas for ridges from alumina, leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), Al- Lac (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by CP Atlas 2.0.
그림 Fig. 6. The comparison of average minutiae numbers in alumina, leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1), Al- Lac (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by AFIS.
그림 Fig. 7. The comparison of the mean of peak areas for ridges from leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by CP Atlas 2.0.
그림 Fig. 8. The comparison of average minutiae numbers in leucine, Al-Leu (9:1), Al-Leu (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by AFIS.
그림 Fig. 9. The comparison of the mean of peak areas for ridges from leucine, Al-Lac (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by CP Atlas 2.0.
그림 Fig. 10. The comparison of average minutiae numbers in leucine, Al-Lac (5:1) powder pre-treated and untreated fingerprint aged for 1, 7, 14, 30 days analyzed by AFIS.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 1, 7, 14, 30일로 노화시킨 자연상태의 지문에서 현출 증강법을 찾기 위해 alumina, leucine, alumina와 leucine을 9:1로 혼합한 분말(이하 AlLeu (9:1)), alumina와 leucine을 5:1로 혼합한 분말(이하 Al-Leu (5:1)), alumina와 sodium lactate를 5:1로 혼합 한 분말(이하 Al-Lac (5:1))을 제조하여 CA 훈증 시 전처리를 통하여 잠재지문의 현출 증강을 비교하고자 하였다. 또한 선행연구에서 노화된 잠재지문의 현출을 향상시킨 분말의 효과성 및 개시제의 양과 개시제 분 말에 따른 차이를 비교하고자 하였다.
따라서 본 연구에서는 1, 7, 14, 30일로 노화시킨 자연상태의 지문에서 현출 증강법을 찾기 위해 alumina, leucine, alumina와 leucine을 9:1로 혼합한 분말(이하 AlLeu (9:1)), alumina와 leucine을 5:1로 혼합한 분말(이하 Al-Leu (5:1)), alumina와 sodium lactate를 5:1로 혼합 한 분말(이하 Al-Lac (5:1))을 제조하여 CA 훈증 시 전처리를 통하여 잠재지문의 현출 증강을 비교하고자 하였다. 또한 선행연구에서 노화된 잠재지문의 현출을 향상시킨 분말의 효과성 및 개시제의 양과 개시제 분 말에 따른 차이를 비교하고자 하였다.

제안 방법

노화된 잠재지문을 현출 시 CA 중합반응의 개시제로 alumina, leucine, Al-Leu(9:1), Al-Leu(5:1), Al-Lac(5:1) 분말로 전처리한 후 CA 훈증한 지문과 미처리한 후 CA 훈증한 지문과의 현출 효과 및 개시제의 양과 개시제 분말에 따른 차이를 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
서류 케이스(300×358×334 mm)에 1, 7, 14, 30일 동안 상온에서 보관한 후 실험은 10회 반복하였다.
선행실험에서 얼굴 기름으로 유류된 잠재지문에 개 시제인 leucine, Al-Lac (5:1)로 전처리한 후 CA 훈증 한 지문 현출이 우수한 결과를 토대로13-14 자연상태에서 유류된 잠재지문의 현출을 향상시키는 개시제를 찾기 위하여 leucine과 Al-Lac (5:1)분말을 비교하였다.
실험에서 사용한 지문은 20대 여성의 오른손 엄지로 자연상태에서 특징점 개수 비교를 하기 위해 전체지문(whole fingerprint)으로 한 시간에 한 번씩 로드 셀 전기식 저울(Kern KB1200-2, Germany)을 사용하여 0.2 kg.f의 압력으로 3초간 슬라이드 글라스(Marienfeld, Germany)에 유류하였다. 서류 케이스(300×358×334 mm)에 1, 7, 14, 30일 동안 상온에서 보관한 후 실험은 10회 반복하였다.
CA 훈증법 적용 시 습도는 듀얼채널 온습도계(Dual channel, China)로 70~75%를 유지하였으며, cyanoacrylate (Wonjun)는 6방울을 사용하여 cyanoacrylate fuming chamber(280×280×260 mm) 내에서 약 10분간 현출하였다. 현출된 지문은 CA 중합체를 경화시키기 위하여 약 2시간 동안 상온에 둔 후 흑색분말(Sirchie, USA)과 황색깃털 브러쉬(Sirchie, USA)로 재처리하여 지문을 가시화하였으며, A4용지를 배경으로 DSLR 카메라(Nikon D5300), 마이크로 렌즈(AF-S Micro Nikkor 60 mm f/2.8D, Japan)를 이용하여 촬영(1/60 sec, F/9, ISO 1600)하였다.

대상 데이터

개시제는 분말인 Alumina oxide activated basic (Sigma-Aldrich, USA), L-Leucine 99%(Daejung, Korea) 와 액체인 60%(w/w) Sodium DL-lactate solution syrup (Sigma-Aldrich, USA)로 Al-Leu(9:1), Al-Leu(5:1), Al- Lac(5:1)으로 혼합하여 분말을 제조하였다. CA 훈증법 적용 시 습도는 듀얼채널 온습도계(Dual channel, China)로 70~75%를 유지하였으며, cyanoacrylate (Wonjun)는 6방울을 사용하여 cyanoacrylate fuming chamber(280×280×260 mm) 내에서 약 10분간 현출하였다.

데이터처리

농도계 이미지 분석 프로그램(CP Atlas 2.0, Lazar softwar, USA)을 이용하여 지문 융선의 바탕표면대비 면적 값을 도출하기 위하여 동일 선상에 있는 융선을 취하고자 adobe photoshop CS6 프로그램을 이용하여 모든 지문에 동일하게 지문의 중심에 있는 코어를 중심으로 8부분으로 나누고 지문의 융선을 5개를 선택하여 융선의 면적값에 대한 평균을 비교하였다. 농도계 이미지 분석 프로그램을 이용하여 지문을 분석할 때 “dark on light”를 설정하였다.

이론/모형

2). 특징점 개수는 지문 자동인식시스템(Automatic Fingerprint Identification System, 이하 AFIS)을 이용하여 비교하였다.

성능/효과

실험에서 사용한 지문은 20대 여성의 오른손 엄지로 자연상태에서 특징점 개수 비교를 하기 위해 전체지문(whole fingerprint)으로 한 시간에 한 번씩 로드 셀 전기식 저울(Kern KB1200-2, Germany)을 사용하여 0.2 kg.f의 압력으로 3초간 슬라이드 글라스(Marienfeld, Germany)에 유류하였다.
의 선행 연구에 따르면12-14 CA 훈증법 개시제는 친핵체(-OH, -COO− , -NH2 등)의 작용기를 포함하고 있으며, sodium lactate는 에크린 땀에 풍부하며 친핵체(-COO− )의 작용 기로 개시 반응을 하며, 수분의 존재 하에 용매화된 이온쌍의 형태로 존재하여 CA 중합체의 형성이 가능 하다고 주장하였다. 2,6 이로 인하여 14일, 30일 경과한 잠재지문에 silica gel과 sodium lactate를 3:1의 비율로 혼합한 분말로 전 처리한 후 CA 훈증한 지문과 CA 훈증만한 지문을 비교하였을 때 혼합한 분말로 전 처리한 지문의 면적값 및 특징점 개수가 높았다. 12 또한 잠재지문 잔류물 중 아미노산은 -COO− , -NH2 작용기를 포함하고 있어 개시 반응에 효과적인 것으로 알 려져 있다.
1).⁴
3. 노화가 상당히 진행된 30일차 지문에서 Al- Lac(5:1)로 전처리한 후 CA 훈증한 잠재지문이 더욱 우수한 결과를 보이므로 노화 잠재지문의 현출 저하를 개선시키는 개시제로서 Al-Lac(5:1) 분말의 효과가 우수하였다.
2. 전체적으로 alumina, leucine, Al-Leu(9:1), Al- Leu(5:1), Al-Lac(5:1)으로 전처리한 후 CA 훈증한 잠재지문의 현출 증강 효과는 노화된 지문(30일 차)에서 더욱 크게 나타났다.
1. 전체적으로 alumina, leucine, Al-Leu(9:1), Al- Leu(5:1), Al-Lac(5:1)으로 전처리한 후 CA 훈증한 지문 융선의 면적값, 특징점 개수가 향상되었다.
현출된 지문을 객관적으로 비교하기 위해 농도계 이미지 분석 프로그램의 결과 전체적으로 개시제 5종류로 전처리한 후 CA 훈증한 잠재지문의 면적값이 증가하였다(Fig. 5).

후속연구

4. 본 실험의 결과 alumina, leucine, Al-Leu(9:1), Al-Leu(5:1), Al-Lac(5:1)으로 전처리한 후 CA 훈증한 잠재지문이 미처리한 후 CA 훈증한 잠재지문보다 증강된 결과를 보였으나 사건 현장에서 사용하기 위해서는 보관환경, 다양한 대상물질의 표면, 다양한 종류의 개시제, 캐리어분말 및 혼합비율 등을 다르게 하여 추후 지속적인 연구가 필요하다.
leucine의 함량비율을 보면 leucine > Al-Leu(5:1) > Al-Leu(9:1)의 순서이지만 면적 값의 결과를 보면 leucine과 혼합분말의 비율에 따른 일정한 경향을 보이지 않았다. 이는 Al-Leu(5:1), Al-Leu(9:1)의 비율에 대한 차이가 적어서 나타난 결과로 추후 연구에서는 비율 차이를 높게 하여 혼합분말을 제조할 필요가 있다고 생각된다.

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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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