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중성자까지 활용하는 지문감식 기술

2013-07-31

그러나 지문 감식 기술의 눈부신 발전에도 불구하고, 현재 경찰 수사에서는 범죄 현장에 남긴 지문의 약 10% 정도만이 법정에서 증거로 채택되고 있다. 그 이유로 경찰은 지문의 나머지 90%가 선명하지 못하다는 점을 들고 있다. 정확한 증거를 확보해야 하는 경찰의 입장 때문에 판정이 애매한 지문은 대부분 보류하거나 폐기되고 있는 실정이다.


금속 표면의 지문은 감식하기 어려워

우리가 흔히 TV 수사물의 범죄 현장에서 볼 수 있는 친숙한 지문감식 장면은 눈으로 볼 수 있는 유리잔의 지문을 찾는 것이 아니다. 감식반들이 찾는 지문은 맨눈에는 관찰되지 않고, 분말 가루를 뿌리거나 시아노아크릴산(cyanoacrylate)을 뿌리는 것과 같은 방법을 이용해야 볼 수 있는 지문들이다.
하지만 안타깝게도 이러한 시약 투여를 통한 감식방법은 금속 표면에는 잘 적용되지 않는다. 반면에 최근의 범죄 현장에는 손잡이나 핸들, 그리고 총과 칼 등의 금속관련 재질들이 넘쳐나는 상황이기 때문에 감춰진 지문들을 더욱 선명하게 탐지하는 기술의 필요성이 제기되어 왔었다. 
물리과학 전문 매체인 피직스월드(physicsworld)는 로버트 힐먼(Robert Hillman) 박사가 이끄는 영국 레스터 대학과 프랑스의 라우에랑주뱅 연구소 소속의 공동 연구진이 최근 색이 변하는 형광필름을 이용하여 새로운 고감도 지문인식 기술을 개발했다고 보도하면서, 이 기술이 기존의 지문 채취방법이 가진 문제점을 보완하는 데 사용될 것이라고 전망했다.
 


지문과 지문 사이의 금속표면이 연구대상

지문은 본질적으로 자연적인 기름과 땀의 증착이라고 할 수 있다. 보통 두 종류의 땀샘 중 하나가 분비되어 나타나는데, 손에서 발견되는 외분비샘(eccrine glands)과 얼굴에서 발견되는 피지샘(sebaceous glands)이 그것이다. 일반적으로 지문인식 기술들은 선택된 반응액이나 땀 속에 존재하는 아미노산과 같은 표면 위의 지문 집적물들과 깊은 연관성이 있다.
따라서, 지문감식 기술은 지금까지 색이 있는 분말 또는 화학제를 뿌리거나, 혹은 지문이 묻은 잔여물에 반응하는 효과를 일으키는 생물작용제를 사용하는 등 시각화를 시키거나 표면과 상호작용을 일으키도록 하는 등의 방법을 사용해 왔다.
그러나 이런 기술들은 증착이 시간에 따라 질이 떨어지거나 물이나 다른 물질에 노출되면서 제 기능을 발휘하지 못한다는 한계가 있었다. 다시 말해 남겨진 지문이 시간이 경과되거나 물 또는 다른 물질에 노출되면서 점차 사라져가는 현상이 가장 큰 문제점이었던 것이다.
공동 연구진은 전압을 가하면 색이 변화하는 전기변색(electrochromic) 중합체(polymer)로 실험을 하면서 중합체를 단위체(monomer) 용액으로부터 증착했다. 이에 대해 힐먼 박사는 “전기변색 과정을 거치게 되면 보이지 않는 지문 잔여물은 전기가 통하지 않기 때문에 인쇄할 때 사용하는 스텐실(stencil) 같은 효과를 나타낸다”고 설명했다. 
힐먼 박사는 “중합체가 지문 위에 증착되고 전압이 가해지면, 지문이 새겨진 마루 사이의 골로 전류가 흐르게 되고, 그렇게 되면 전압은 필름의 색을 변하게 하므로, 결국은 시각적 대조가 최적화된 음각의 생생한 이미지를 생성할 수 있다”고 밝혔다.


형광물질을 첨가로 이미지의 대비 강해져

공동 연구진은 자신들의 기술에서 한 걸음 더 나아가 형광물질을 첨가해 보았는데, 필름을 자외선에 노출시키자 특정한 색의 빛을 방출하였다. 이에 대해 힐먼 박사는 “이 방법은 폴리머 필름의 컬러 팔레트를 확장하여, 밑바탕의 금속 표면에 대비하여 최상의 이미지가 대비될 수 있는 여지를 더 많이 제공한다”고 소개했다.
이 기술이 성공하려면 형광성이 떨어지지 않도록 형광물질이 금속 표면까지 도달하면 안 된다. 이를 위해 공동 연구진은 중성자 반사 기술을 사용했는데, 이 기술은 중성자 빔을 필름에 발사한 뒤 여기서 반사되어 나오는 중성자 산란을 측정하는 방법을 이용한다.
중성자 산란은 시료에 존재하는 특정한 동위원소에 민감할 수 있다. 따라서 연구진은 이런 장점을 이용하기 위해 선택된 시스템의 일부에는 수소의 동위원소인 중수소(deuterium)로 라벨을 메겼고, 형광물질 도입 시의 이상적 조건을 결정하기 위한 측정을 했다.
연구진은 자신들이 개발한 지문채취 방법이 극도로 민감하면서도 기존 방식에 대비해 잔여물 중 아주 적은 양만을 필요로 하기 때문에 지금까지의 그 어떤 지문감식 기술보다 더 우수하다고 한다고 말한다.
그러면서도 이 기술은 시약을 되풀이하여 사용하는 기존 방식과 혼합해서 사용할 수 있는 장점도 가지고 있다. 이에 대해 힐먼 박사는 “종래의 시약으로 패턴을 파악하는 데 실패하는 경우에도 밑바탕의 표면에 중합체를 증착시킬 수 있기 때문”이라고 답변했다.
한편 이 같은 장점에도 불구하고 감식 분야의 권위자인 영국 러프버러대의 폴 켈리(PaulKelly) 박사는 “새로운 기술은 금속 표면에 묻은 지문에만 적용할 수 있다는 제한점이 있다”며 “모든 경우에 적용 가능한 해결책은 아니지만, 칼이나 탄창과 같은 금속 표면에 묻은 지문의 경우에는 아주 좋은 감식방법”이라고 추천했다.
켈리 박사는 “새로운 지문감식 기술이 개발되는 것이 분명 필요한 일이지만, 그보다 더 중요한 것은 감식기술의 유용성과 적용 가능성을 평가하는 것이 결국 경찰 수사팀의 지문감식반인 만큼 이들의 의견이 기술개발에 반영되는 것”이라고 조언했다.

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