KR101712167B1 - 보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 인쇄물 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린팅에 의해 프린팅 기재(지폐, 증권, 제품 포장, 식별 카드/라벨 또는 다른 유사 문서들)에 적용된 보안 요소와 관련이 있고, 이는 육안으로 볼 수 있는 주 정보인 고유의 식별자와 육안으로 볼 수 없는 복제 방지를 위한 이차 정보 보호를 포함한다. 고유의 식별자는 보통 포인트 코드다. 이 이차 정보가 가장 크게는 2 내지 40 미크론의 구조로 나타나며, 보안 요소가 프린팅 기재 상에 적용될 때 발생하는 프린팅 왜곡 때문에, 이 이차 정보는 보안 요소의 프린트로부터 복원 불가능하고 통계적으로 분석 가능한 고유의 특징과 관련이 있다. 본 발명은 이러한 독창적 보안 요소 등의 인쇄물 및 가시광(380-750㎚) 내 독창적 보안 요소의 인쇄물 진위를 조사하는 방법과 관련이 있다.

Description

보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 인쇄물 및 방법{PRINTED MATERIALS AND METHOD FOR CHECKING THE AUTHENTICITY OF THE PRINT USING THE SECURITY ELEMENT}

본 발명은 보안 요소뿐만 아니라 프린팅 기재 상에 배치된 프린트의 진위를 확인하기 위한 방법에 관한 것이다. 그 응용 분야는 위조를 막기 위해 프린팅 기계로 제작된 인쇄물이나 잉크 젯 프린터 및/또는 레이저 프린터로 제작된 문서의 보호 분야와 맞아 떨어진다.

시간의 흐르면서 복사 및 레이저 프린팅 기술은 엄청난 향상을 겪었다. 그 결과, 각종 인쇄물의 고품질 복제가 이러한 기술을 이용함으로써 크게 단순화되었다. 동시에, 불행하게도 귀중한 또는 개인적인 인쇄물의 위조 또한 쉽게 이루어지고 있다. 따라서, 위조에 대한 이러한 문서들의 보호는 표면화되고 있다. 예를 들어 글이나 그림 등과 같이, 프린팅 기계나 잉크 젯 및/또는 레이저 프린터 등에 의해 제작되는 데이터 캐리어를 갖춘 어떤 문서든지 보호를 요하는 인쇄물이 될 수 있다. 이러한 인쇄물은 예를 들어, 여러 포장 라벨(예, 의약, CD 커버), 귀중한 입장표(valuable entrance tickets), 증명서(certifications), 지폐(bank notes), 수표(cheques), 개인 식별자(personal identifiers), 다양한 바우처(various vouchers) 등이며 이는 단지 몇 가지 예시에 불과하다. 오용을 방지(또는 최소화)하기 위해, 상기 인쇄물은 통상적으로 적절한 보안 요소에 의해 제공된다. 일반적으로, 적용된 상기 보안 요소 및/또는 그들의 조합은 다소 복잡하다.

많은 수의 해결책이 프린트 보호 분야에 존재한다. 그 계층에서는, 보호를 제공하는 상기 보안 요소는 인쇄된 이미지 자체에 숨겨져 있다. International Patent Application Pamphlet No. W099/35819 및 U.S. Patent Application No. 1996/019310은 이 컨셉을 기반으로 한 해결책을 제시한다. 상기 해결책에 따르면, 육안으로는 볼 수 없으나 특정 디코딩 장치로는 볼 수 있는 이차 이미지(secondary image)는 육안으로 볼 수 있는 주 이미지(primary image) 내에 숨겨진다. 상기 이차 이미지 생성에 쓰이는 기술의 물리적 파라미터는 상기 이차 이미지가 결합된 이미지에 인쇄된 기재(문서)의 복제 시 간단히 사라지는 방법으로 선택될 수 있다. 즉, 이 정보는 프린트의 복제로부터 재구성될 수 없다. 그러나, 관련 해결책을 구현하기 위해 고정밀 프린팅 기계(적어도 8000dpi의 해상도를 갖는)가 요구되며, 프린트의 진위를 검사하기 위해 디코딩 렌즈도 필요하다. 이러한 단점 때문에, 상기 해결책의 출원은 모든 실무에 통용되지 못했다/통용될 수 없었다. 이는 디지털 프린팅의 진보가 이루어진 결과로써, 모든 실무에서는 대개 훨씬 낮은 해상도(보통 600dpi 정도)의 기계로 제작된 인쇄물 보호가 안전하게 이루어져야 한다.

RU Patent No. 2,430,836에서 공개된 상기 보안 요소는 육안으로 검사될 수 있고 특별한 미적 경험을 제공하는 강력한 보안 요소이다. 그러나, 프린팅 기재 상에 얻어지는 보안 요소의 상기 출원은 특정(음각(intaglio)) 프린팅 기계를 필요로 한다. 이러한 프린팅 기계는 전형적으로 은행권 프린터에 의해 소유되며, 따라서 이러한 기계에 대한 접근은 다소 제한적이다.

프린트 보호의 또 다른 계층에서, 프린트 및/또는 프린팅 기재에 적용하도록 그 자체로 명확하게 만드는 상기 프린팅 잉크가 사용되고, 복제가 불가한 유형이 이러한 방식으로 이뤄지기 위해 시도된다. 이러한 해결책들은 예를 들어 EP Patent Nos. 2,004,414; 1,858,605; 1,827,864 및 1,779,335에 제시된다. 따라서, 당해 해결책의 가장 큰 단점은 상대적으로 비싼 잉크(예를 들어, 광학 가변 안료 프린팅 잉크(printing inks with optically variable pigments))의 특정 또는 비교적 높은 비용으로 제조될 수 있는 특정 프린팅 기재의 사용 때문이다.

프린트 보호의 또 다른 계층에서, 상기 프린트는 데이터베이스와 프린트를 연결할 수 있는 하나 이상의 식별자를 포함한다. U.S. Patent No. 6,952,485는 식별자로서 소위 전자적 워터마크(electronical watermark)를 제시한다. 여기서, 상기 이미지에 통합되어 육안으로 볼 수 없는 노이즈가 정보를 갖는다. 상기 전자적 워터마크는 어떠한 변형 없이 복제에 의한 복사본으로부터 복원될 수 있으며, 즉 상기 전자적 워터마크는 항상 복제에 의해 전달된다. 상기 전자적 워터마크에 대한 응용 분야는 복제에 대한 지폐의 보호이다. 특히, 전자적 워터마크는 보안 요소로서 유로 지폐에 포함된다. 이 워터마크는 현재 판매되는 모든 단일 프린팅 기계의 드라이버에 의해 인식되고, 이후 상기 전자식 워터마크를 포함하는 이미지 출력을 바로 거부한다. 이 기술의 단점은 프린터 및 스캐너 제조업체 사이에 복제 방지에 사용되는 전자적 워터마크에 관한 다양한 계약이 필요하다는 사실에 있다. 이는 이정도의 프린트 보호가 단지 매우 뛰어난 인쇄물에 사용될 수 있음을 의미한다. 게다가, 금지된 워터마크(forbidden watermark)는 모든 프린터/스캐너 드라이버에 "제시"되어야 한다. 이 기술의 추가적인 단점은 다음에서 유래한다: 계약 전에 제조된 프린팅 장치는 상기 금지된 워터마크를 인식하지 못하도록 단순하게 만들어졌고, 따라서 그것들은 상기 워터마크에 의해 보호되는 인쇄물을 출력한다.

International Patent Appl. No. PCT/EP2009/061073에서 공개되는 해결책에 따르면, 가시 주 식별자(visible primary identifier) 및 육안으로 볼 수 없는 고유 랜덤 간섭 이미지 요소(unique random interference image element)(이차 정보)는 제조 과정 동안 보호되도록 물품에 마련된다. 이차 정보로도 지칭되는 상기 주 식별자 및 이미지 요소는 디지털화 된 형태((digitized form)로 인터넷을 통해 데이터베이스에 저장된다. 상기 주 정보에 기초하여 문서의 진위 여부를 검사할 때, 데이터베이스에 저장된 상기 이미지는 조회된 후 그 자리에서 검사된 문서의 사진과 비교된다. 상기 해결책의 단점은 검사의 수행을 위해서는 적절한 대역폭과 데이터 통신 접속의 가용성을 필요로 하는 원격 데이터베이스에 대한 접근이 매 경우마다 필요하다는 것이다.

프린트 보호의 또 다른 계층에서, 프린트의 진위를 검사하기 위해 프린팅 중 프린팅 장치 및 프린팅 지원(printing support)의 개입이 이루어진다. 복사본이 준비될 때 육안으로 볼 수 없는 토너나 잉크 마이크로도트로 임의 통과하는 프린팅 기재를 복사 기계나 레이저 프린터가 "엉키게(foul)" 하는 점에 대한 해결책이 U.S. Patent Appl. No. 2002/0037093과 관련 있다. 즉, 문서의 고화질 디지털 이미지를 분석함으로써, 만약 프린트를 갖지 않은 문서의 일부에서 토너나 잉크 마이크로도트가 찾아진다면, 사람들은 이 문서가 복제에 의해 생성된 것인지 아닌지 분명히 결정할 수 있다. 이 기술의 단점은 연구를 수행하기 위해 높은 해상도의 디지털화 수단이 필요하다는 점에 있다.

Japanese Patent Appl. No. 2009/034921 A는 이차 정보인 라인-패턴 잠재 형상(line-patterned latent figure)을 포함하는 위조 방지 수단이 구비된 인쇄물을 공개한다. 상기 잠재 형상을 구성하는 각 라인의 적어도 한 측면 가장자리에, 서로 상당히 가깝게 라인 폭 방향을 따라 튀어나온 채로 많은 잉크가 덮여 확장된 투영 영역이 있다. 상기 문서가 복제될 때, 제각기 확장된 투영 영역 사이의 틈들이 복사 기계의 잉크에 의해 복제 특징에 따라 묻혀버린다. 결과적으로, 상기 라인 패턴을 이루고 있는 각 라인의 라인 폭은 확장하고, 사실상 이차 정보뿐만 아니라 잠재 이미지의 "개발"/출현이라는 결과를 낳는다.

시간이 흐르면서, 바코드, 데이터 매트릭스 코드, 다양한 QR-코드, 모바일 코드 및 유사한 다른 코드(이하, 일반적으로 포인트 코드)는 잘 확산된 정보 캐리어 수단이 되었다. 그것들의 인기는 특히 스마트폰을 중심으로 모바일 폰의 빠른 확산에 기인한다. 일반적으로, 그것들의 단점은 복제 방지를 포함하지 않고 따라서 그것들의 보안 요소로서의 어플리케이션은 매우 제한된다는 사실에 있다.

위 내용에 비춰보면, 이러한 프린트를 갖춘 복제 보호 및 프린팅 기재/문서를 통해 수많은 프린트 보호 기술이 프린트를 보호할 수 있더라도, 이 기술들은 너무 비싸거나 제작 및/또는 검사를 위한 특정 장비를 필요로 함을 분명히 알 수 있다.

하지만 별도의 노력과 기술적 장비 없이 누구라도 쉽고 빠르게 어디에서나 문서의 진위를 결정할 수 있도록 하는 것이 당연히 필요하다.

위 내용을 고려할 때, 본 발명의 주 목적은 주 정보로써 인쇄물 자체에 관한 식별 데이터를 보유하면서 인쇄물의 안전한 복제 보호를 제공하는 프린팅에 의해, 프린팅 기재에 적용된 보안 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 궁극적인 목적은 프린트 보호 기술을 제공하는 것이며, 이는 본 발명에 따라 정보 안전에 대해 잘 알지 못해도 누구나 휴대폰, 태블릿, 스마트폰, 웹 카메라 등과 같이 적어도 평상시에 사용 가능한 중해상도(즉, 300내지 1200dpi)의 장비로 즉석에서 보안 요소의 인쇄물 진위를 조사하여 프린트의 진위를 검사/결정하는 방법이다.

이 연구는 본 발명의 목적을 달성하는 보안 요소가 이차 정보와 함께 주 정보를 담으면서 적절히 선택된 코드들의 조합으로 인해 실현된다는 결론에 이르렀으며, 이 때 이차 정보는 프린트 자체(또는 그 복사본들)로부터 복원될 수 없지만 통계적 방법에 의해 분석 가능한 고유의 특징을 제공한다. 이러한 이차 정보를 갖는 구조는, 미리 정의된 코딩 컨셉/알고리즘에 따라 주 정보를 갖는 코드로 통합되고(우선적으로 제조사에 의해) 직접적으로 인쇄되지 않은 영역의 형태로 생성될 수 있다. 프린팅이 실행될 때 프린팅 기재 및/또는 프린팅 플레이트가 서로 닿거나 프린팅 기재에 묻은 프린팅 잉크가 불가피하게 젖는 등 프린팅 왜곡/불확실성이 발생하므로, 직접적인 프린팅으로부터 탈락된 영역은 잉크로 더 많거나 적게 커버된다. 우리의 연구에 따르면, 보안 요소의 프린트에서 상기 탈락 영역(들)이 육안으로 감지되지 않기 위해서는 적어도 한 방향의 프린트 내 가장 큰 크기의 탈락 영역이 2 내지 40미크론이어야 하며, 이는 적용된 프린팅 기술과 프린팅 기재의 품질에 달려있다. 프린팅 불확실성 때문에, 이와 관련한 이차 정보가 보안 요소의 프린트에서 육안으로 절대 감지되지 않고 루페(2-20x 배율)에 의해 일정한 특징이 감지되지 않더라도, 이러한 이차 정보의 통합은 프린트의 디지털 표현 일부의 그레이스케일 값을 실제로 통합된 것으로 변경함이 발견되었다. 분석 결과가 보안 요소 자체의 특징을 나타내고 결국 이러한 보안 요소를 갖는 프린팅 기재뿐만 아니라 보안 요소의 복제 보호 요소로 사용될 수 있다는 점에서, 그레이스케일 값의 변경을 통해, 이 이차 정보는 통계적 방법으로 분석될 수 있는 고유의 특징으로 독창적 보안 요소에 기여한다. 보안 요소 제공을 위한 목적은 제1항에 따른 보안 요소에 의해 달성되었다. 독창적 보안 요소의 더욱 바람직한 실시예는 제2항 내지 제6항에서 정의된다. 프린트 진위 검사 방법을 제공하기 위한 목적은 제8항에 따른 방법에 의해 달성되었다. 독창적 방법의 더욱 바람직한 변형은 제9항 내지 제11항에서 제시되었다.

다음으로, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 자세히 설명된다.
도 1a는 본 발명에 따른 보안 요소를 생성하고 그것을 프린팅 기재에 적용하는 방법의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 1b는 본 발명에 따른 보안 요소의 적용을 기반으로 한 진위 검사 방법의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 2는 주 및 이차 정보를 갖는 코드에서, 상기 보안 요소를 구성하는 결합된 코드를 생성하는 방법을 도식적으로 보여준다.
도 3은 도 2의 결합된 코드의 일부를 확대하여 보여준다.
도 4는 제조업체가 설정한 코딩 컨셉과 함께 수행된 도 3에 나타난 결합된 코드 일부의 분해를 이차 정보의 관점에서 계층으로 보여준다.
도 5는 상기 이차 정보가 포인트 코드에 도입될 시 적용되는 일반화된 코드 셀을 보여준다.
도 6은 본 발명에 따라 보안 요소에 적용할 수 있는 이차 정보를 나타내는 탈락 영역(들)(픽셀들)의 가능한 바람직한 실시예 몇 가지를 보여준다.
도 7은 가장 큰 크기가 50 미크론보다 큰 주 정보를 갖는 여러 실시 포인트 코드(육안으로 볼 수 있는)를 보여준다.
도 8은 결합된 코드로부터 제공된 보안 요소 일부의 이론상의 모습(프린팅 플레이트로서 형성된)과 실제 모습(프린팅 기재 상에 인쇄 후 본)을 보여준다.
도 9a 및 9b는 적어도 한 방향을 따라 최대 50 미크론의 이차(잠재) 정보 한 조각을 보여주고, 이는 프린팅 전후로 각각 점형 및 선형 디자인에 숨겨져 있다.

결합된 코드에 의해 형성된 본 발명에 따른 보안 요소 생성의 일반적인 방법이 도 1a에 도시된다. 이에 따르면, 정보를 갖는 코드가 선택되며(단계 100), 이는 잘 알려진 코드 사인(예, 바 코드, QR 코드, 데이터 매트릭스 코드, 모바일 코드) 또는 고유 코드 라인 또는 포인트 코드에 의해 이루어진다. 다른 가능성에 따르면, 주 정보를 갖는 상기 코드는 프린트의 장식용 그래픽 도표 내 숨겨진 라인 또는 포인트 코드에 의해 형성될 수도 있다. 또한, 주 정보를 갖는 상기 코드는 코딩되지 않는 방식으로 프린팅 기재 상에 단순히 인쇄된 상기 주 정보 자체일 수 있다. 상기 프린팅 기재는 보호 받을 사물의 표면 또는 문서가 될 수 있다; 특히, 예를 들어, 지폐(banknotes), 증권(securities), 송장(invoices), 제품 포장(product packagings), 식별 카드/라벨(identity cards/labels), 커버(covers), 입장표(entrance tickets), 증명서(certificates), 개인 문서(personal documents), 바우처(vouchers) 또는 다른 유사 문서들. 주 정보란 보호 받아야 하는 문서와 관련된 정보 한 조각을 의미하고, 일반적으로, 데이터는 문서 그 자체를 규정한다. 주 정보를 갖는 상기 코드에 대해 주어진 각도로 임의 회전하면서, 주 정보를 갖는 상기 코드가 분할될 수 있다는 것, 즉 주어진 사이즈와 일정한 형태(특히, 직사각형 모양) 셀의 메쉬(mesh)로 커버될 수 있다는 것이 중요하다. 구성적 디자인 때문에, 이 후자의 조건은 상술한 주지의 코드 사인에 대해 자동으로 충족된다.

주 정보를 가지는 상기 코드의 선택 후, 이차 정보를 갖는 코드가 생성된다(단계 110). 이 단계는 도 2 내지 4에 따라 상세히 구체적인 예를 설명하는 방식으로 미리 설정된 코딩 컨셉/알고리즘에 맞춰 수행된다. 특히, 주 정보를 갖는 상기 코드의 프린트로부터 탈락된 영역에서 상기 이차 정보가 담겨진다. 그것의 사이즈로 인해, 이차 정보를 갖는 상기 코드는 잠재 정보의 한 조각이며, 즉 그것은 육안으로 검사 시에 보이지 않는다. 탈락 영역(left-out areas)에 의해 정의된 이러한 예시적인 이차 정보는 도 3 및 6에 도시된다. 상기 이차 정보는 상기 주 정보에서 예를 들면, 그 요소/데이터로부터 주로 생긴다.

이차 정보를 가지는 상기 코드의 생성 후, 주 및 이차 정보를 갖는 상기 코드들은 서로 결합되며(단계 120), 그 결과 독창적 보안 요소와 대응하는 결합된 코드가 획득된다.

결국, 선택된 프린팅 기술을 통해 프린팅 기재 상에 얻어진 보안 요소의 적용으로 상기 보안 요소의 인쇄물이 제작된다(단계 130).

도 1a에 나타난 방법에 의해 제작된 상기 인쇄물의 보안 요소는 상기 인쇄물(주 정보)을 식별하는데 사용될 수 있는 데이터를 포함하는 한편, 복제에 대하여 상기 인쇄물을 보호하기에 적합하고, 상기 이차 정보는 인쇄/복제 시 검출 방식에서 육안으로 볼 수 없고 사라지거나 왜곡되는 잠재 정보이다.

도 2 내지 4는 특정 경우에 일차 및 이차 정보를 갖는 코드들을 함께 결합하는 단계를 도시하며, 여기서 주 정보를 갖는 상기 코드는 잉크 도트(20)로 형성된 포인트 코드(도 2에 도시됨)에 의해 제공되고, 600dpi의 해상도로 인쇄된 모양 "0"을 나타내며, 분할(segmenting)은 사각형 모양의 셀(34)(도 3에 도시됨)의 메쉬(30)에 의해 수행된다. 여기서, 각 셀(34)의 사이즈는 X 및 Y 방향 모두를 따라 적어도 300 미크론이다. 300 미크론의 상기 사이즈는 각 개별 잉크 도트(20)가 상기 셀(34)의 경계에서 멀리 떨어져 별도의 셀(34)로부터 나뉘어져 있는지 확인하기에 충분한 것으로 알게 되었다. 더욱이, 각 셀(34)은 일곱 픽셀(40)로 나누어지고(이 특정한 경우에); 구분 단위를 형성하는 상기 픽셀(40)은 이차 정보를 인코딩하는 탈락 영역(42)에 대한 "빌딩 블록"이다. 분할이 코드 사인의 상이한 유형에 대한 셀당 X, Y 방향을 따라 상이한 셀 사이즈 및/또는 상이한 수의 픽셀로 수행될 수 있다는 점은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 명백하다. 분할에 적용 가능한 일반적인 직사각형 메쉬(50) 및 그것의 (i,j) 번째 셀(52)이 도 5에 나타난다. 또한, 여기서 더 높은 해상도가 사용되는 경우 각각의 방향을 따라 상기 픽셀의 수가 비례적으로 증가되어야 한다는 것이 주목된다.

주 정보를 갖는 상기 코드를 분할한 뒤, 이차 정보를 갖는 상기 코드의 도입이 수행된다. 이를 위해, 분할에 의해 얻어진 주 정보를 갖고 잉크 도트를 포함하는 코드의 상기 셀(34)은 여러 계층으로 분류된다. 여기서, 다양한 계층의 수는 4 내지 6 사이에서 선택되나, 임의의 다른 계층의 수는 동일하게 사용될 수 있다. 이후 독창적 보안 요소를 프린팅 한 후, 상기 이차 정보는 통계적 기법에 의해 분석될 수 있는 특징에 이르게 되며, 바람직하게는 각 계층에 적어도 열 개의 셀(34)이 있게 된다. 상기 분류는 정규적으로 또는 임의의 방식으로 이루어질 수 있으나, 이는 항상 주 정보를 갖는 상기 코드를 따른다. 본 예시에서, 분류는 각 셀 내의 탈락 영역을 형성하는 픽셀 수의 관점에서 수행된다. 여기서, 픽셀로 표현된 주어진 셀에 새겨진 수는 상기 셀 내 탈락 영역의 사이즈에 대응한다. 탈락 영역의 상기 사이즈는 엄격하게 증가하는 방식으로 계층에 따라 변화한다. 결과적으로, 예를 들어, 첫 번째 계층은 변경되지 않고(즉, 그곳엔 탈락 영역이 없음), 두 번째 계층은 한 픽셀의 탈락 영역을 가질 것이며, 세 번째 계층은 적어도 두 픽셀의 탈락 영역을 가질 것이고, 네 번째 계층은 적어도 세 픽셀의 탈락 영역을 가질 것이다.

각 셀(34)의 탈락 영역의 상기 사이즈는 적용되는 프린팅 기술에 의존한다: 탈락 영역의 상기 사이즈/치수는 적용된 프린팅 기술이 상기 탈락 영역을 선명하게 프린트하기에는 적절하지 않도록 항상 선택된다. 결과적으로, 상기 탈락 영역의 프린팅 불확실성으로 인해 상기 영역은 육안으로 검사 시 인쇄된 보안 요소에 전혀 보여지지 않는다. 또한, 상기 이차 정보의 일정한 특징은 루페(2-20x 배율)에 의해서도 인식될 수 없다.

픽셀로 이뤄진 탈락 영역의 가능한 모양에 대한 몇 가지 예시들이 도 6에 보여진다. 전술한 바와 같이, 상기 탈락 영역의 모양과 치수는 임의적일 수 없으며, 후자는 적용될 프린팅 기술에 의해 제한된다. 아래의 표 1에서, 프린팅 기재 상의 잉크 습윤 실험(ink wetting experiments)을 수행하여 경험적으로 얻어지고 독창적 보안 요소 제작을 위해 제안된 몇 가지의 흰색 인쇄 적성 선 폭(white printability line widths)이 다른 프린팅 기술을 위해 수집된다. 상기 잉크 습윤 측정은 다양한 프린팅 기술에 맞춘 프린팅 잉크로 수행되며, 즉 예를 들어, Hewlett Packard의 검정 프린팅 잉크, MEMJET의 검정 프린팅 잉크, KODAK Prosper Press 검정 잉크 및 EPSON의 검정 프린팅 잉크로 수행되고, 여기서 보안 프린팅을 위해 일반적으로 사용되는 섬유 종이(fibrous paper)는 18-22℃의 온도(실온) 및 101㎪의 주위 압력에서 프린팅 기재로서 적용된다. 여기서, 요구되는 해상도는 일반적으로 변하지만, 표 1에 수록된 값은 다른 종류의 종이에도 또한 유효하다는 것이 주목된다. 특히, 상기 프린팅 기재가 예컨대 광택지(glossy paper)라면, 프린팅은 300-600dpi 대신 적어도 600-1200dpi에서 수행되어야 한다.

상술한 바에 따라, 새로운 프린팅 기술을 사용할 수 있게 될 때, 상기 잉크 습윤은 파일럿 프린트(pilot print)로 결정될 수 있고, 다음으로 픽셀의 수로 표현된 탈락 영역에 대한 제안된 흰색 인쇄 적성 선 폭은 신규 기술을 위해 유도될 수 있다. 이를 위해 다음의 실험식이 사용될 수도 있다:

선 폭 [micron] = 1.2 * 잉크 습윤 [micron]

선 폭 [pix] = {(1.2 * 잉크 습윤 [micron] * 해상도 [dpi] / 25.4) / 1000 + 0.5}의 가장 큰 정수, 그러나 적어도 1.

기술	일반적인 해상도 [dpi]	잉크 습윤 [micron] (종이 의존)	흰색 인쇄 적성 선 폭(White printability line width) (직접 프린팅에서 탈락 영역의)
			[micron]	[pix]
잉크 젯 프린팅	600	10-50	12-60	1-2
레이저 프린팅	720	30-40	36-48	2-3
오프셋 프린팅	8000	10-20	12-24	4-8

표 1. 이차 정보를 갖는 탈락 영역의 선 폭

(Line width of left-out areas carrying secondary information)

직접 프린팅에서 탈락한 상기 영역은 상기 보안 요소의 프린트에서 육안으로 볼 수 없지만, 프린팅 불확실성 때문에 그들은 다음의 식에 의해 정의된 셀의 그레이스케일을 변경한다.

그레이스케일 값 = (상기 셀의 검정색 픽셀의 수)/(상기 셀의 총 픽셀의 수);

여기서, 상기 변경은 고려되는 계층 내 탈락 영역의 픽셀 수 증가에 반비례한다. 따라서, 위에서 논의된 결합된 코드에 의해 제공되는 상기 독창적 보안 요소는 잠재 이차 정보와 연관될 수 있는 상기 정의된 그레이스케일 값 형태의 고유한 특징을 보인다; 상기 보안 요소를 인쇄하고 획득된 프린트의 디지털 표현을 생성한 후 상기 고유한 특징은 통계적으로 분석될 수 있다.

상기 독창적 보안 요소의 디코딩은 프린팅 기재 상에 적용되며, 이 결과로, 관심의 인쇄물의 진위 여부 결정은 도 1b에 나타난 계획에 따라 수행된다. 이에 따르면, 첫 번째 단계에서 상기 보안 요소의 주 정보를 갖는 코드 사인의 디지털 표현이 380 내지 750㎚ 파장 범위에 맞춘 가시광에서 또는 일반적으로 중간 해상도를 갖는 모바일 폰, 스마트폰, (핸드)스캐너, 웹 카메라, 임의의 카메라와 같이 적절한 디지털 이미징 수단을 이용하여 상기 파장 범위에 맞춘 스펙트럼적으로 자연광에 해당하는 조명을 제공하는 광원을 이용하여 생성된다(단계 160).

이 단계 후에, 상기 코드 사인 이미지의 사전-처리가 수행되며(단계 170), 여기서 첫 번째로 상기 이미지의 품질이 검사된다: 부적당한 품질의 이미지인 경우(예를 들어, 불충분한 조명으로 인해), 상기 코드 사인의 이미지는 무시되고 새로운 코드 사인 이미지가 기록된다. 만약 상기 코드 사인이 장식용 도표에 숨겨진다면, 상기 장식용 도표로부터 상기 코드 사인 이미지의 분리가 사전-처리 동안 수행된다. 상기 분리의 실행 방식은 숨겨진 방식에 따라 달라진다; 이 점에서, 앞서 언급한 International Publication Pamphlet No. W099/35819는 가능한 예시적 해결책을 상세히 개시한다. 추가의 분리 방법은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 따라서 여기에서는 더욱 자세히 논의되지 않는다. 사전-처리의 마무리 단계로서, 상기 코드 사인의 이미지는 그레이 음영 이미지(gray shaded image)로 변환되고, 이와 같이 얻어진 그레이스케일 이미지는 이후 추가 분석을 위해 저장된다.

상기 사전-처리 단계들을 순조롭게 완료한 후, 상기 인쇄물에 적용된 보안 요소의 생성 시 주 정보를 갖는 코드로 도입된 이차 정보의 체크가 이루어진다(단계 180). 이것을 위해, 주 정보를 갖는 상기 코드에 기초하여 도트의 분류가 다시 수행된다. 상기 분류의 완료 후, 획득된 계층들의 그레이스케일 값의 통계적 분석이 수행된다. 진짜 프린트의 이미지를 위해, 상기 계층들의 그레이스케일 값은 지속적으로 감소해야 한다. 상기 통계적 분석은 카메라 왜곡 때문에 필요하다. 여기서, 이-표본 t-테스트(two-sample t-test)는 p=0.05의 유의 수준(significance level)으로 mean1<mean2의 대립 가설에 대한 mean1=mean2의 가설의 적합한 방법이다. 본 기술분야의 통상의 기술자에게 이 경우 t-테스트 대신 다른 통계적 테스트가 동일하게 적용 가능한 것은 명백하다.

복제 시, 작은 탈락 영역을 형성하는 픽셀 섬(pixel islands)은 근접해지고, 따라서 상기 계층들의 그레이스케일 평균값 증가는 더 이상 유지되지 않는다. 상기 근접은 복제 동안 상기 단계들에 의해 이루어진다. 이 절차가 연관되는 한, 탈락 영역을 형성하는 상기 픽셀의 수와 픽셀의 배열은 매우 중요하다. 상기 탈락 영역은 그 치수 중 적어도 하나를 따라 폭을 나타내야 하며, 이는 사용된 스캐너 또는 복제 기계가 확실히 상기 탈락 영역의 픽셀을 제거할 수 있도록 하기 위해 표 1에 주어진 흰색 인쇄 적성 선 폭에 대응한다. 그러한 경우에, 검사된 상기 인쇄물은 "위조"된 것으로 간주된다. 만약, 통계적 분석의 결과로서, 상기 계층들의 그레이스케일 평균값 증가가 유지된다고 말할 수 있으면, 상기 독창적 보안 요소와 함께 제공된 검사된 인쇄물이 "진짜"로 간주된다.

도 7은 주 정보(육안으로 보이는)를 가지는 몇 가지 예시적 포인트 코드를 도시하며, 특히, 왼쪽에서 오른쪽으로 바 코드, QR 코드, 데이터 매트릭스 코드 및 소위 디자인 코드의 예시적 포인트 코드가 도시되고, 그것들 각각은 50 미크론을 초과하는 큰 크기를 나타낸다. 본 발명에 따른 상기 보안 요소를 생성하기 위해, 그들 모두가 사용될 수 있다.

50배 배율의 현미경으로 얻어진 잉크 젯 프린터에 의해 제작된 프린트의 이차 정보를 갖는 흰색 섬(white islands)의 근접이 도 8에 도시된다. 좌측 프린팅 플레이트의 탈락 영역이 날카로운 경계를 보이는 반면, 우측 탈락 영역은 프린트에서 검출하기 어렵다. 또한, 복제 시, 이러한 불확실한 점은 복제 기계에 의해 제한되고, 사본은 100% 검정색으로 변한다.

도 9a 및 9B는 디자인에 숨겨진 이차 정보의 조각에 대한 몇 가지 예시를 보여준다.

간단히 요약하면: 본 발명이 실무에서도 성공하기 위해, 특정 검사 장치가 반드시 필요한 것은 아니다; 결국, 도 1b의 방법에 근거한 일반 스마트폰과 디코딩 및 분석 소프트웨어 등과 같은 예시에서 보여지는 사진이면 충분하다. (그럼에도 불구하고, 상기 보안 요소의 사진이나 디지털 표현은 어느 카메라에서나 채용될 수 있고, 상기 분석 소프트웨어는 적당한 컴퓨팅 용량을 갖춘 어느 컴퓨터에서나 실행될 수 있다.) 이 검사 장치는 주문 제작되는 장치가 될 수 있다; 이것은 디코딩 소프트웨어 자체뿐만 아니라, 보안 요소의 디지털 표현을 생성하기 위한 디지털 카메라와 같은 리더 유닛(reader unit)(CCD, CMOS), 마이크로컨트롤러나 프로세서와 같은 데이터 프로세싱 유닛, 적절한 메모리 유닛을 갖춰야 한다. 프린팅 기재 상 독창적 보안 요소의 적용은 고정밀 프린팅 기계를 필요로 하지 않는다; 즉, 600dpi 해상도의 잉크 젯 프린터도 가능하다. 이는 본 발명에 따른 해결책이 넓은 범위에서 적용 가능하도록 한다.

상기 이차 정보는 대개 데이터베이스에 저장되지 않기 때문에, 본 발명에 따른 보안 요소로 인쇄물의 진위를 검사하기 위해 데이터 통신 링크가 필요하지 않다. 잠재(이차) 정보는 주 정보로부터 도출될 수 있으며, 이로 인해 실제로 진위 조사에 필요한 것은 단지 상기 조사 장치뿐이다.

하지만 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 상기 이차 정보(또는 그것의 생성 키)에서 이전에 선택된 코팅 컨셉이 원거리 데이터베이스에 저장될 수 있다는 것은 분명하다. 이러한 경우, 진위 검사를 위한 방법의 틀에 있어서, 상기 검사 장치는 적절한 데이터 통신 채널을 통해 데이터베이스와의 연결을 확립하고, 필요한 생성 키를 추적하며, 그 후 해당 인쇄물의 진위 조사를 수행한다. 이러한 실시예의 장점은 데이터 통신의 결과로써 상기 조사 장치 또한 키 추적의 지리적 위치에 관한 데이터베이스의 자세한 정보를 알려줄 수 있다는 것이다. 만약 상기 조사 장치가 모바일 폰이나 스마트폰이라면, 상기 정보는 모바일 기반 데이터나 GPS좌표의 형태로도 쉽게 제공될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 보안 요소가 적용될 때, 특정 구성의 비싼 프린팅 잉크(들)과 특별히 제작된 고가의 프린팅 기재는 요구되지 않는다. 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 또한 명백하듯이, 독창적 보안 요소는 잉크 프린팅 대신 레이저 어블레이션(laser ablation)에 의해 보호될 사물의 표면에/표면상에 형성될 수 있다. 이러한 적용의 경우, 종이-기반 기재는 레이저 어블레이션에 의해 가공될 수 있는 임의의 물질로 대체된다.

또한, 본 발명에 따른 보안 요소는 단독으로 또는 그것의 추가적인 요소로서의 다른 보안 요소와의 결합으로 사용될 수 있음이 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.

Claims (12)

1. 주 정보(primary information)를 가지며 380 내지 750㎚의 파장 범위 내 가시광(visible light)에서 육안으로 검출 가능한 코드; 및
   이차 정보(secondary information)를 가지며 육안으로 검출 불가능한 코드; 를 포함하되,
   보안 요소(security element)가 프린트와 같은 프린팅 기재(printing substrate)에 적용될 때, 적어도 한 플레이너(planar) 방향에서 상기 이차 정보(secondary information)의 가장 큰 크기가 2 내지 40 미크론(microns)이고, 상기 이차 정보를 갖는 상기 코드를 상기 프린팅 기재에 인쇄하는 경우 프린팅 왜곡이 발생하며,
   상기 이차 정보를 갖는 상기 코드는 왜곡이 일어나 프린트로부터 복원이 불가능하며,
   상기 코드는 통계적으로 분석 가능하여 상기 보안 요소에 기여하는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 통계적으로 분석 가능한 특징은 380 내지 450㎚의 파장 범위 내 가시광에서 취해진 상기 보안 요소의 프린트의 디지털 표현(digital representation) 일부의 그레이스케일로 제공되는 값이며, 상기 일부는 미리 설정된 코딩 컨셉(preset coding concept)에 따라 선택되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   주 정보를 가지는 상기 코드는 바 코드, QR 코드, 데이터 매트릭스 코드 및 비공개 코딩과 함께 고유하게 개발된 포인트 코드의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 프린팅 기재에는 장식용 그래픽 도표(ornamental graphical illustration)가 있고, 주 정보를 가지는 상기 코드는 상기 도표에 숨겨지는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 이차 정보는 상기 주 정보로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
6. 제 1항에 있어서,
   이차 정보를 가지는 상기 코드는 직접적으로 인쇄되지 않은 주 정보를 가지는 코드의 영역에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 프린팅 기재는 지폐(banknotes), 증권(securities), 송장(invoices), 제품 포장(product packagings), 식별 카드/라벨(identity cards/labels), 커버(covers), 입장표(entrance tickets), 증명서(certificates), 개인 문서(personal documents), 바우처(vouchers) 또는 복제 방지를 갖춰야 하는 다른 유사 문서나 사물 표면의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보안 요소; 및
   프린팅 기재;를 포함하며,
   프린팅에 의해 상기 프린팅 기재 상에 상기 보안 요소가 적용되는 것을 특징으로 하는 인쇄물.
   
9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 인쇄물에 적용되는 보안 요소를 이용하며,
   380 내지 750㎚의 파장 범위 내 가시광에 의한 조명과 함께 상기 보안 요소의 주 정보를 가지는 코드의 이미지를 기록하는 단계;
   획득된 상기 이미지를 그레이스케일 이미지로 변환하고 상기 그레이스케일 이미지를 저장하는 단계;
   저장된 상기 그레이스케일 이미지를 분할하는 단계;
   분할된 상기 그레이스케일 이미지의 각 부분들을 주어진 개수의 계층(classes)으로 미리 설정된 코딩 알고리즘에 맞춰 분류하는 단계;
   상기 계층에 교대로 통계적 분석을 적용함으로써 통계적으로 분석 가능한 특징으로 그레이스케일 평균값(mean value)을 각 계층으로 배정하는 단계;
   계층에 따라 변하는 획득된 상기 그레이스케일 평균값으로부터 트렌드(trend)를 생성하는 단계; 및
   상기 트렌드의 형태에 근거하여 인쇄물의 진위 여부를 결정하는 단계; 를 포함하는 보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    300 내지 1200dpi 해상도의 이미징 장치에 의해 상기 이미지가 생성되는 것을 특징으로 하는 보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 코드의 기록된 이미지를 상기 그레이스케일 이미지로 변환하기 전에 상기 코드가 장식용 도표에 숨겨져 있는 경우 주 정보를 가지는 상기 코드의 이미지를 상기 장식용 도표로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 방법.
    
12. 제 9항에 있어서,
    계층들의 상기 통계적 분석이 상기 계층의 쌍들의 이-표본 t-테스트(two-sample t-test)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 보안 요소를 이용하여 프린트의 진위를 검사하기 위한 방법.

Images