KR102142719B1 - 종이의 주기성을 가지는 마크의 데이터베이스 구축 방법 및 이를 이용한 종이의 동일 여부 감정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종이의 제조사, 생산연대 또는 종이문서의 위변조 여부 판단을 위해, 종이의 직조과정에서 표면에 지문과 같이 생성되는 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 다양한 종이를 대상으로 측정하여 데이터베이스를 구축하는 방법 및 이를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 12종의 제조사별 및 제품별 종이에 대하여 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하여 측정빈도수가 높은 쌍(pair)을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 방법 및 미지 샘플의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 군집대표값과 비교하여 종이의 동일 여부를 감정하는 방법 및 장치를 제공한다.
이러한 방법은 종이 표면에서 지문과 같은 고유한 특성을 가진 주기성을 가지는 마크를 분석하여 종이의 동일성 감정을 위한 새로운 비파괴 시험법에 활용할 수 있고, 종이의 제조사 또는 생산연대 감정에 활용할 수 있으며, 계약서, 약정서, 세금계산서, 유서 등의 자료 및 지폐, 수표, 어음, 증권 등의 위조, 변조 여부뿐만 아니라 자료 등의 작성시기 판단에도 활용할 수 있다.
이러한 방법은 종이 표면에서 지문과 같은 고유한 특성을 가진 주기성을 가지는 마크를 분석하여 종이의 동일성 감정을 위한 새로운 비파괴 시험법에 활용할 수 있고, 종이의 제조사 또는 생산연대 감정에 활용할 수 있으며, 계약서, 약정서, 세금계산서, 유서 등의 자료 및 지폐, 수표, 어음, 증권 등의 위조, 변조 여부뿐만 아니라 자료 등의 작성시기 판단에도 활용할 수 있다.
Description
본 발명은 종이의 제조사, 생산연대 또는 위변조 여부의 판단을 위해, 종이의 직조과정에서 표면에 지문과 같이 생성되는 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 다양한 종이를 대상으로 측정하여 데이터베이스를 구축하는 방법 및 이를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 12종의 제조사별 및 제품별 종이에 대하여 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하여 측정빈도수가 높은 쌍(pair)을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 방법 및 미지 샘플의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 군집대표값과 비교하여 종이의 동일 여부를 감정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
문서감정 분야에서 종이 자체가 가지는 고유의 특성 분석에 의한 동일성 감정 및 제조사 구별은 감정물의 필적, 필흔, 잉크 및 프린터 토너 등의 감정만큼 중요한 분야이다. 범죄현장에서 수집되는 무기명 편지의 경우 종이 동일성 감정을 통해 용의자를 특정하여 수사의 단서로 활용될 수 있다. 종이의 고유 특성에 따른 동일성 분석으로 지폐, 수표 등의 위조 여부 감정에도 활용할 수 있다. 또한 계약서 감정에서 위조나 여러 장의 문서 중 한 장을 바꿔 계약 내용을 임의로 변경하는 것을 적발해 내는 경우에도 중요한 역할을 한다. 더욱이 종이 분석법은 계약서, 약정서, 세금계산서, 유서 등의 자료 및 지폐, 수표, 어음, 증권 등의 위조 여부뿐만 아니라 작성시기 판단에도 활용되고 있다.
전통적인 종이 분석법은 물리적 강도(인장 및 인열 강도) 및 회분정량 등 파괴 시험에 중점을 두고 있으며 비파괴 시험법인 색차계를 이용한 색상 비교 분석과 형광 강도의 분석법이 주로 이용되고 있으나 오염된 종이나 노화된 종이를 분석하는 데 있어 한계가 있다. 분석화학 측면에서의 ICP-Mass spectrometry(L.D. Spence, et al., J. Anal. Atom. Spectrom. 15 (2000) 813-819.)와 pyrolysis gas chromatography(H. Ebara, et al., Rep. Natl. Res. Inst. Police Sci. 2 (1982) 88-98.), scanning electron microscopy(J.A.W. Barnard, et al., Scan. Electron Microsc. 8 (1975) 519-527.)는 파괴 시험이며, 문서를 훼손하지 않는 비파괴 시험의 경우 X-ray diffraction(H.A. Foner, N. Adan, J. Forensic Sci. Soc. 23 (1983) 313-321.), IR spectroscopy(V. Causin, et al., Forensic Sci. Int. 197 (2010) 70-74.), Raman spectroscopy(A.H. Kuptsov, J. Forensic Sci. 39 (1994) 305-318.), UV-VIS-NIR spectroscopy(R. Kumar, et al., Appl. Spectrosc. 69 (2015) 714-720.), ToF-SIMS(P. Fardim, B. Holmbom, Appl. Surf. Sci. 249 (2005) 393-407.) 등이 있으나 분석에 많은 시간과 비용이 소요되고 종이의 동일 여부, 생산시기를 추정하는 데 한계가 있다는 문제점이 있다.
이에, 본 발명자들은 복사용지의 동일 여부 및 위변조 여부를 효율적으로 감정하고자 예의 노력한 결과, 종이의 제조공정에서 초지기 성형직물에 의해 복사용지 표면에 지문과 같이 존재하는 마크가 주기성, 개별성 및 항상성을 보유하는 것을 확인한 후, 제지공정상 필연적으로 발생하는 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 측정하여 데이터베이스를 구축할 수 있고, 데이터베이스와 미지의 종이를 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 비교하여 동일한 종이 여부 감정에 활용할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 제조사, 제조일자, 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 제조과정에서 표면에 생성되는 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 측정하여 데이터베이스를 구축하는 방법 및 이를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 데이터베이스 구축 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 (a) 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; (b) 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 단계; (c) 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 상기 (b) 단계의 군집대표값과 비교하는 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법을 제공한다.
본 발명은 또한 (a) 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; (b) 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 단계; (c) 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 상기 (b) 단계의 군집대표값과 비교하는 단계를 포함하는 종이문서의 위조 또는 변조를 판단하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 종이 표면에서 지문과 같은 고유한 특성을 가진 주기성을 가지는 마크를 분석하여 종이의 동일성 감정을 위한 새로운 비파괴 시험법에 활용할 수 있고, 나아가 종이의 제조사 또는 생산연대 감정에 활용할 수 있으며, 계약서, 약정서, 세금계산서, 유서 등의 자료 및 지폐, 수표, 어음, 증권 등의 동일한 종이 여부 및 위조, 변조 여부뿐만 아니라 자료의 작성시기 판단에도 활용할 수 있다.
도 1은 동일 제조일자, 동일 롯트(Lot)에서 생산된 복사지 1박스 내의 5개의 팩에서 임의로 추출된 5개의 시험군 별 군집대표값을 나타낸다.
도 2는 A제조사와 B제조사 각각에서 제조일자가 다른 샘플 묶음에서 임의로 추출된 4개의 시험군 별 군집대표값을 나타낸다.
도 3은 A 내지 F 제조사 별 샘플 묶음에서 임의로 추출된 7개의 시험군 별 빈도수 기준 상위 10쌍의 군집대표값을 나타낸다.
도 4은 A 내지 F 제조사 별 샘플 묶음에서 임의로 추출된 7개의 시험군 별 빈도수 기준 상위 5쌍의 군집대표값을 나타낸다.
도 5는 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle, θ) 및 파장(wavelength, λ)을 나타낸다.
도 2는 A제조사와 B제조사 각각에서 제조일자가 다른 샘플 묶음에서 임의로 추출된 4개의 시험군 별 군집대표값을 나타낸다.
도 3은 A 내지 F 제조사 별 샘플 묶음에서 임의로 추출된 7개의 시험군 별 빈도수 기준 상위 10쌍의 군집대표값을 나타낸다.
도 4은 A 내지 F 제조사 별 샘플 묶음에서 임의로 추출된 7개의 시험군 별 빈도수 기준 상위 5쌍의 군집대표값을 나타낸다.
도 5는 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle, θ) 및 파장(wavelength, λ)을 나타낸다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명은 일 관점에서 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 데이터베이스 구축 방법에 관한 것이다.
종이의 제조공정을 살펴보면, 종이원료(지료)에는 해리, 고해 처리된 펄프, 내첨사이즈제, 보류향상제, 충전제, 소포제, 형광증백제, 건조지력증강제 등이 수용액 상에 콜로이드 상태로 존재한다(고형분 0.5%). 와이어 파트(Wire part)에서 지료는 헤드 박스로부터 초지기의 성형직물(Wire) 위로 균일하게 분사되며 성형직물의 반대 면에서 음압에 의해 물이 제거되는 과정을 통해 습윤 지필이 형성된다(고형분 20%). 성형된 습윤 지필은 압착 파트(press part)에서 압박 직물(press fabric)이 설치된 두 롤(roll) 사이를 가압상태로 통과되며 탈수과정을 거친다(고형분 40%). 압착부에서 나온 습윤 지필은 건조 파트(dryer part)에서 증기로 가열된 금속 롤 사이를 통과하며 수분이 증발되고 통풍에 의해 수분이 제거된다(수분함량 4-5%).
건조된 지필은 사이즈 프레스 파트(Size press part)에서 수분 흡수에 대한 저항성을 부여하기 위해 전분과 첨가제를 도포하는 표면 사이징 과정과 건조 과정을 거친다(수분함량 4-5%). 건조된 지필은 칼렌더 파트(Calender part)에서 압력이 가해진 두 롤 사이를 통과하며 평활도가 개선되고 일정한 두께를 유지하게 된다.
초지기와 지필이 접촉하여 수분이 제거되는 각각의 과정에서 종이 표면에 주기성을 가지는 마크가 필연적으로 남게 되는데 이 마크는 와이어 파트에서 성형 직물(Forming fabric)에 의해 형성되는 직조 마크(Weave mark) 및 배수 마크(Drainage mark), 압착 파트에서 천공롤(Suction roll)에 의한 쉐도우 마크(Shadow mark), 압박 직물(Press fabric)에 의한 프레스 펠트 마크(Press felt mark), 슈 프레스 벨트(Shoe press belt)에 의한 그루브 마크(Groove mark), 건조 직물(Dryer fabric)과 캔버스(Canvas)에 의한 건조 직물 마크 및 캔버스 마크 등이 있다.
성형직물은 플라스틱 와이어(직물의 간격은 일반적으로 0.3 내지 0.6mm)가 직조된 망(mesh)의 형태이며 성형 표면(forming surface)와 마모 표면(wearing surface)을 가진다. 성형직물은 제지공정에서 컨베이어 및 배수 장치와 같은 역할을 하며 성형직물의 성형 표면(forming surface)으로 분사된 지료의 물은 음압에 의해 제거되면서 습지가 형성되는 과정에서 성형 표면의 플라스틱 와이어 마크는 필연적으로 종이 표면에 발생된다. 이를 직조 마크(Weave mark) 또는 와이어 마크(Wire mark)라고 부르고 물이 성형직물 틈으로 빠져나가면서 발생되는 마크를 배수 마크(Drainage mark)라고 부른다.
제지공정상 성형직물이 지필의 한쪽면만 존재하는 초지기를 장망식 초지기(Fourdrinier wire system)라 하고 성형직물이 양쪽 면에 존재하는 초지기를 환망식 초지기(twin wire system)라고 한다. 환망식 초지기의 경우 성형직물이 지필의 앞면과 뒷면에 모두에 존재하여 종이의 앞면과 뒷면의 직조마크가 다르게 나타난다. 장비로 측정할 때 빛이 투과되면서 주기성을 가지는 마크의 각도(angle)와 파장(wavelength)이 측정되므로 종이의 앞면과 뒷면이 함께 측정된다. 만일, 앞면과 뒷면 각도(angle)와 파장(wavelength)의 쌍이 거울상처럼 나타난다면 장망식 초지기일 가능성이 높다.
종이를 제조할 때 직조 마크(Weave mark), 배수 마크(Drainage mark), 쉐도우 마크(Shadow mark), 프레스 펠트 마크(Press felt mark) 등 다양한 마크가 남지만 항상성을 가지는 마크를 남기는 것은 성형 직물(Forming fabric)에서 유래하는 직조 마크(Weave mark)와 배수 마크(Drainage mark)가 대부분이다. 제지회사들마다 사용하는 성형직물에 차이가 있으므로 직조마크와 배수마크는 제조사에 따라 상이하며, 이를 제외한 다른 마크들은 품질관리 측면에서 가능한 나타나지 않도록 공정을 관리하며 이러한 마크가 많이 남는 것은 품질불량으로 판단하여 관리하기 때문에 항상 생성되는 것은 아니다.
본 발명에서 용어 "생산 롯트(Lot)"는 제품의 품질을 관리하기 위해 동일 원료·동일 공정에서 생산되는 그룹을 나타내는 번호로서, 1회에 생산되는 특정수의 제품단위를 의미한다.
본 발명에서 용어 "주기성을 가지는 마크(periodic marks)"는 종이 제조공정에서 성형 직물에 의해 종이 표면에 생성된 마크 및 물이 성형직물 틈으로 빠져나가면서 발생되는 마크를 의미한다.
본 발명에서 용어 "파장(wavelength, λ)"은 주기성을 가지는 마크 사이의 간격을 mm단위로 표시한 값을 의미한다(도 5).
본 발명에서 용어 "각도(angle, θ)"는 주기성을 가지는 마크의 각도를 의미한다(도 5).
본 발명에 있어서, 종이를 1회 측정할 때 마다 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 하여 마크의 강도(intensity)가 높은 순서대로 10쌍이내로 수득하는 데, 동일 롯트, 동일 팩(500매 묶음)내에서 종이를 추출하여 앞면과 뒷면을 각각 1회씩 측정하여 수득한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍인 값의 쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 빈도수가 상위 10쌍인 값의 쌍을 군집대표값으로 할 수 있다.
본 발명에서 용어 "군집"은 100장 이상의 종이를 추출하여 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)의 강도가 높은 순서대로 수득한 10쌍 이내의 쌍을 의미한다. 바람직하게는 100 내지 200장의 종이를 추출하여 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 2000 내지 4000개의 쌍(pair)을 군집으로 수득할 수 있고, 더 바람직하게는 100장의 종이를 추출하여 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 2000개의 쌍(pair)을 군집으로 수득할 수 있다.
본 발명에서 용어 "군집대표값(representative value of class)"은 주기성을 가지는 마크의 고유한 값으로서 종이를 특정할 수 있는 대표값을 의미하며 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍으로 구성되어 있다.
본 발명에 있어서, 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 2D Lab formation sensor의 기본 셋팅값의 파장(wavelength)의 측정범위는 0.7~5mm이다. 그러나 일반적으로 직조마크의 파장은 0.3~0.6mm이며, 배수마크의 파장은 0.5~2.5mm이므로 성형 직물에서 유래하는 직조 마크(Weave mark)와 배수 마크(Drainage mark)를 위주로 측정하는 데 어려움이 있어서 카메라 위치를 조절하여 파장(wavelength)의 측정범위를 0.14~1.72mm으로 변경하였다. 이렇게 변경함으로써 프레스 펠트 마크(Press felt mark), 그루브 마크(Groove mark), 건조 직물 마크(Dryer fabric mark) 및 캔버스 마크의 대부분은 측정범위 최대값 1.72mm보다 크기 때문에 주기성을 가지는 마크 측정값에서 제외될 수 있다.
본 발명에 있어서, 직조 마크는 초지기 성형직물에 의해 복사용지 표면의 개별성, 항상성을 보유한다. 비파괴 시험 측면에서 2D Lab Formation Sensor를 이용하여 다양한 복사지의 마크 특성을 확인한 결과, 주기성을 가지는 마크의 각도(angle)와 파장(wavelength) 측면에서 항상성을 가지는 특징들이 관찰되었다. 12종의 복사용지에 대한 각도(angle)와 파장(wavelength)를 살펴본 결과 제조사별 개별특성을 보유하고 있으며 동일한 제조사내에서는 제품의 리뉴얼을 위한 성형직물 또는 초지기를 변경한 경우, 이로 인한 주기성을 가지는 마크값의 변화를 확인할 수 있었으며, 이는 종이의 생산연대 추정에 활용할 수 있다. 이에 따라, 12종의 제조사별 및 제품별 군집대표값에 대한 데이터베이스를 구축하였으며 미지샘플의 각도(angle)와 파장(wavelength)의 쌍을 분석 후 데이터베이스와 비교하여 복사용지의 제조사를 유추할 수 있다.
본 발명은 다른 관점에서 (a) 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; (b) 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 단계; (c) 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 상기 (b) 단계의 군집대표값과 비교하는 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 (d) 단계에서 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍을 군집대표값과 비교하여 2쌍 이상이 군집대표값의 각도(angle) 및 파장(wavelength)과 각각 일치하는 경우 종이의 주기성을 가지는 마크가 동일한 것으로 판단할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 종이의 주기성을 가지는 마크가 동일한 경우, 종이의 제조사 또는 제조일자가 동일하다고 판단할 수 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서 (a) 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; (b) 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 단계; (c) 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및 (d) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 상기 (b) 단계의 군집대표값과 비교하는 단계를 포함하는 종이문서의 위조 또는 변조를 판단하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 종이문서는 계약서, 약정서, 세금계산서 등의 과세증명 자료, 지폐, 수표, 어음 또는 증권 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 종이문서의 위조 또는 변조를 판단하는 방법에는 종이문서의 사후작성 여부를 판단하는 방법이 포함될 수 있다.
본 발명은 또 다른 관점에서 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 장치는 (a) 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 구성; (b) 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 하는 데이터베이스를 구축하는 구성; (c) 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 구성; 및 (d) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 상기 (b) 단계의 군집대표값과 비교하는 구성을 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 사용한 복사지의 제조일자 리스트
2011년부터 2017년까지 A사 복사지 샘플 4팩, B사 복사지 샘플 4팩을 포함하여 7개 복사지 제조사의 12종의 복사지를 수집하였다(표 1). 12종의 샘플에 대해서는 각각 1팩(500장)에서 100장을 무작위 추출하여 앞뒷면 마크 분석에 사용하였다.
제조사별, 연도별로 구축한 군집대표값(representative value of class) DB와 실제 유통 중인 복사용지의 일치 여부를 비교 분석하기 위하여 생산일자가 다른 B사의 복사용지 1장과 F사의 복사용지 1장을 사용하였다.
| 샘플 | 제조일자 (수집일자) |
| A-1 | 2017. 07. 26. |
| A-2 | 2017. 07. 19. |
| A-3 | 2017. 01. 27. |
| A-4 | 2015. 11. 24. |
| B-1 | 2011. 09. 13. |
| B-2 | 2017. 07. 25. |
| B-3 | 2018. 09. 16. |
| B-4 | 2013. 03. 06. |
| C | (2013.11.) |
| D | (2013.11.) |
| E | (2013.11.) |
| F | 2016. 03. 18. |
| B-S | 2017. 11. 11. |
| F-S | 2018. 02. 06. |
실시예 2: 샘플 준비 및 계측
2D Lab formation sensor(Techpap, France)를 이용하여 복사지 샘플을 길이 방향(Machine direction)으로 장비의 촬영부위에 평형되게 삽입하여 빛 투과로 촬영한 이미지(Light transmitted image)를 얻었다. Angle과 Wavelength 값은 Techpap社의 이미지 분석 소프트웨어의 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 통해 계산되었다.
종이를 1회 측정할 때마다 주기성을 가지는 마크의 강도(intensity)가 강한 순서대로 각도(angle)와 파장(wavelength) 쌍 10개를 수득하였다.
복사지 1팩(500매)당 100매의 샘플을 무작위 추출하여 앞면과 뒷면을 각각 촬영하여 총 200회 측정으로 수득한 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 2000개를 얻었다. 빈도수는 2000개의 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 정렬하였을 때 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍의 숫자를 의미한다. 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 중 빈도수 기준으로 상위 10개를 군집대표값(representative value of class)이라 정의하고 제품별 12종에 대한 군집대표값(representative value of class) DB를 구축하였다.
성형 직물에서 유래하는 직조 마크(Weave mark)와 배수 마크(Drainage mark) 위주로 측정하기 위해 2D Lab formation sensor의 카메라 위치를 조절하여 측정범위를 0.14~1.72mm으로 변경하였다.
wavelength 값이 같으며, 앞면과 뒷면의 각도(angle)가 180°를 기준으로 대칭되어 나타나면 같은 각도(angle)인 것으로 판단된다. 예를 들어, 각도(angle)가 49.47°를 뒤집으면 130.53°이므로 동일한 값에 해당되며 앞·뒷면에서 각도(angle)가 차이는 있지만, 빛이 투과되어 측정되므로 장비의 특성상 앞뒷면의 각도(angle)가 동시에 측정되는 것이며 측정 여부는 종이표면에 남은 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍의 강도(intensity)와 관련이 있다.
실시예 3: 동일생산 롯트에서 군집대표값의 항상성 확인
A사 복사지(’17. 7. 26 제조) 1박스(5팩)에서 1팩당 100매씩 무작위 추출하여 5개의 시험군(A-1-1, A-1-2, A-1-3, A-1-4, A-1-5)으로 구분하고 각 시험군별 앞뒷면 직조마크에서 발생되는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 측정하였다. 각 시험군별 100매의 마크 값 총 2000개 중 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 정렬한 후 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍의 빈도수 기준 상위 10개를 군집대표값으로 하였다. 5개의 시험군의 군집대표값을 비교한 바 그래프와 같이 2개의 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 제외하고 모두 일치하는 경향을 보였다(도 1). 시험결과, 생산 롯트가 동일한 복사지는 동일한 군집대표값을 가지는 것으로 확인됨에 따라 마크 분석을 통해 동일 생산롯트의 제품 동일성 확인이 가능한 것으로 판단되어진다.
실시예 4: 생산시기별 군집대표값 분석
같은 년도(2017년)에 생산된 제조시기가 다른 A사의 복사지 3종(A-1, A-2, A-3) 각 1팩에서 100매를 무작위 추출한 샘플의 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 측정하였다. 제조시기가 다른 복사지 3종의 군집대표값을 비교한 바 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍의 개수는 5개인 것으로 확인되었다. 생산연도가 다른 A사의 A-2(2017년 생산), A-4(2015년 생산) 복사용지에 대하여 각 1팩에서 샘플 100매를 무작위 추출하고 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 측정하여 군집대표값 DB를 구축하였다. 동일제조사에서 생산연도가 다른 복사지 2종에서 일치하는 군집대표값의 개수는 도 2와 같이 3개가 존재하는 것이 확인되었다. 이를 통해 생산시기를 달리하더라도 일치하는 군집대표값이 존재하면 그 기간 동안 성형직물(forming fabric)을 변경하지 않은 것으로 추정할 수 있다. 다만 생산시기가 달라지면서 성형직물의 노후화 등 미세한 제조환경의 변화 등으로 일치하는 군집대표값 개수의 차이가 발생하는 것으로 사료된다. 또한 A사 복사지에서 구축된 군집대표값과 미지 샘플의 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 중 일치하는 값이 있다면 같은 회사 제품일 확률이 높아진다. 그리고 향후 복사지를 제조사별, 생산시기별로 주기적으로 수집하여 군집대표값 DB를 추가로 구축해 나가고, 동일회사의 동일제품의 군집대표값이 일치하지 않는다면 성형직물(forming fabric) 또는 초지기를 변경한 것으로 볼 수 있고, 종이의 생산시기 추정에 활용이 가능하다.
동일한 제지회사로부터 생산시기가 다른 B-1(2011년 생산), B-2(2017년 생산) 복사용지의 군집대표값을 비교한 바, 도 2와 같이 일치하는 마크값이 존재하지 않음에 따라 초지기를 달리하였거나 성형직물을 변경하였을 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다. B사 복사용지를 월별 수집하여 군집대표값 DB를 구축하여 성형직물 변경시기를 확인하면 복사용지 생산연대 감정에 활용할 수 있다.
실시예 5: 제조사별 군집대표값 분석
제조사와 생산연도를 달리한 복사지 7종에 대하여 1팩에서 100매 샘플을 무작위 추출하여 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 측정하였다. B사 복사용지 4종(B-1, B-2, B-3, B-4)을 분석한 결과 군집대표값 DB에서 B-1(2011년 생산)과 B-4(2013년 생산)를 비교하면 일치하는 군집대표값은 4개이고, B-2(2017년 생산)와 B-3(2018년 생산)을 비교하면 군집대표값이 3개가 일치함에 따라 서로 다른 두 종류의 성형직물이 사용되었고, B-1과 B-4, B-2와 B-3는 각각 동일한 성형직물로 제조된 복사용지로 추정할 수 있다.
이외에 제조사별 수입·유통되는 복사용지 4종(C, D, E, F)에 대한 군집대표값을 수득하였다.
제조사별 복사지 7종에 대하여 구축된 군집대표값 DB를 분산형 그래프로 좌표값을 표시하면 도 3과 같으며, 제조사가 다를 경우 군집대표값 중 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍이 없으므로 복사지 제조사 구분이 가능하였다. 이를 통해 종이에는 고유성과 주기성을 가지는 마크가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 그리고 군집대표값 DB와 미지의 감정물에 대해 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 측정하여 비교분석 하면 특정 제조사 복사지인지를 추정할 수 있다. 특히, 주기성을 가지는 마크를 이용한 감정법은 오염된 종이도 감정이 가능함으로 색차계를 이용한 감정법에서는 불가능한 표면이 오염된 감정물 분석에 활용할 수 있는 장점이 있다.
실시예 6: 제조사별 군집대표값 DB를 활용한 감정
제조사별 및 연도별로 구축한 군집대표값 DB와 실제 유통 중인 복사지의 일치여부를 확인하기 위하여 B사의 다른 생산시기 복사용지(B-S)와 F사 다른 생산시기 복사용지(F-S)를 구입하고 1장씩 추출하여 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍에 대해 비교분석을 실시하였다.
B사 2017년 11월 생산한 B-S를 분석한 결과 군집대표값 DB에서 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍은 도 3과 같으며 B사 2017.7.25. 생산 복사지(B-2) 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍과 3개(도 3에서 
표기)가 일치함에 따라 동일한 복사지일 가능성이 높은 것으로 확인되었다. 특히, 2017년 7월 생산한 B-2 복사지와 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 3개가 일치하는 반면 2011년 9월, 2013년 3월 생산한 B-1, B-4 복사지와는 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍이 없음에 따라 2013년에서 2017년 사이 특정한 시점부터 초지기를 달리하거나 성형직물을 변경한 것으로 추정되었다. F사 2018년 2월 생산한 75g 복사지(F-S)를 분석한 결과 군집대표값 DB에서 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍은 도 3과 같으며 F사 2016. 3. 18. 생산 복사지 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍과 3개(도 3에서 ◆표기)가 일치함에 따라 동일한 복사지일 가능성이 높은 것으로 확인되었다. 따라서, 제조사 및 연도별로 구축한 군집대표값 DB와 실제 유통 중인 복사지를 비교 분석하여 동일성 감정에 활용 가능한 것을 확인할 수 있었다.
실시예 7: 제조사별 군집대표값 DB를 활용한 감정
복사지 1팩(500매)당 100매의 샘플을 무작위 추출하여 앞면과 뒷면을 각각 촬영하여 총 200회 측정으로 수득한 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 2000개를 얻었다. 빈도수는 2000개의 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍을 정렬하였을 때 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍의 숫자를 의미한다. 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍 중 빈도수 기준으로 상위 5개를 군집대표값(representative value of class)이라 정의하고 제품별 7종(A-1-1, B-2, B-4, C, D, E, F)에 대한 군집대표값(representative value of class) DB를 구축하였다.
제조사별 복사지 7종에 대하여 구축된 군집대표값 DB를 분산형 그래프로 좌표값을 표시하면 도 3과 같으며, 제조사가 다를 경우 군집대표값 중 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍이 없으므로 복사지 제조사 구분이 가능하였다. 이를 통해 종이에는 고유성과 주기성을 가지는 마크가 존재하는 것을 확인할 수 있다.
제조사별 및 연도별로 구축한 군집대표값 DB와 실제 유통 중인 복사지의 일치여부를 확인하기 위하여 B사의 다른 생산시기 복사지(B-S)와 F사 다른 생산시기 복사지(F-S)를 구입하고 1장씩 추출하여 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍에 대해 비교분석을 실시하였다.
B사 2017년 11월 생산한 B-S를 분석한 결과 군집대표값 DB에서 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍은 도 4와 같으며 B사 2017.7.25. 생산 복사지(B-2) 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍과 2개(도 4에서 
표기)가 일치함에 따라 동일한 복사지일 가능성이 있는 것으로 확인되었다. F사 2018년 2월 생산한 75g 복사지(F-S)를 분석한 결과 군집대표값 DB에서 일치하는 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍은 도 4와 같으며 F사 2016. 3. 18. 생산 복사지 각도(angle) 및 파장(wavelength) 쌍과 1개(도 3에서 ◆표기)가 일치함에 따라 동일한 복사지일 가능성이 있는 것으로 확인되었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (8)
- 파장 측정범위가 0.14mm 내지 1.72mm로 개선된 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 제조사, 제조일자 및 생산 롯트(Lot)가 특정된 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및 상기 측정한 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 정렬한 후 빈도수가 높은 5쌍 내지 10쌍을 군집대표값(representative value of class)으로 선정하는 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 데이터베이스 구축 방법.
- 삭제
- 삭제
- 다음 단계를 포함하는 종이의 주기성을 가지는 마크의 동일 여부를 감정하는 방법:
(a) 파장 측정범위가 0.14mm 내지 1.72mm로 개선된 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및
(b) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 제1항의 방법에 의해 구축된 데이터베이스의 군집대표값과 비교하는 단계.
- 삭제
- 다음 단계를 포함하는 종이문서의 위조 또는 변조를 판단하는 방법:
(a) 파장 측정범위가 0.14mm 내지 1.72mm로 개선된 2D 랩 포메이션 센서(2D Lab formation sensor)를 이용하여 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)을 쌍(pair)으로 측정하는 단계; 및
(b) 상기 측정한 미지의 종이의 주기성을 가지는 마크의 각도(angle) 및 파장(wavelength)의 쌍(pair)을 제1항의 방법에 의해 구축된 데이터베이스의 군집대표값과 비교하는 단계. - 삭제
- 삭제
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| KR20220167046A (ko) * | 2021-06-11 | 2022-12-20 | 대한민국(관리부서: 행정안전부 국립과학수사연구원장) | 문서의 위변조 감정을 위한 종이식별 장치 및 그 방법 |
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| JP2006338330A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Hitachi Ltd | 紙片識別装置及び紙片識別方法 |
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