[과학향기]위조된 글씨, 조사하면 다 나와!

위조된 글씨, 조사하면 다 나와! [제 494 호/2006-09-06]

백만장자와 똑같은 필체를 갖고 있다면 백만장자처럼 행세할 수 있을까? 미국의 여성 추리소설가 패트리샤 하이스미스가 쓴 소설 ‘리플리’(The Talented Mr. Ripley)에선 이것이 가능했다. 이 소설은 1960년에 ‘태양은 가득히’라는 영화로 제작됐고, 1999년에는 ‘리플리’라는 영화로 리메이크돼 큰 흥행을 기록하기도 했다.

일확천금을 꿈꾸는 청년 톰 리플리와 샌프란시스코의 부잣집 외아들 필립 그린리프는 고등학교 동창이다. 고교졸업 후 리플리는 자신을 멸시해온 그린리프를 살해하고 그의 신분증명서를 위조한다. 또 그린리프의 서명을 똑같이 흉내 내며 친구의 돈을 인출하고 새 아파트를 얻는다. 이는 그린리프의 서명을 열심히 연습하며 부단한 노력 끝에 얻은 결과다. 하지만 요즘이라면 불가능한 일이다. 필체감별기술 때문이다.

사람의 필체는 어느 것 하나 똑같은 것이 없고, 자신도 똑같은 글씨를 되풀이하기 어렵다. 그래서 두 서명이 너무 똑같아도 위조가능성이 있다는 사실은 역설적이기까지 하다. 어떤 서명이라도 정확히 똑같을 수는 없기 때문에 만일 두 서명의 형태가 정확히 일치한다면, 분명 그 중 하나는 위조라는 얘기다. 그렇다면 필체감별은 어떻게 할까?

위조 여부를 가리기 위해 감정관들은 먼저 동일한 사람이 쓴 편지나 공문, 메모 등 다양한 필체를 확보한다. 이어 글씨가 꺾일 때의 각도, 필순, 특정한 습관 등을 다양하게 분석한다. 동일인이 쓸 때는 그 모양은 각기 다르지만 그만의 독특한 ‘공통적인 습관’은 존재하기 때문이다. 같은 사람이 비록 다른 글씨체로 쓰더라도 ‘공통적인 습관’은 그대로 남아있기 때문에 이를 조사하면 누가 썼는지 알아낼 수 있다.

그러나 필체 감별의 조사법에는 일반적 규칙이 없으며 얼마나 많은 특성이 일치해야 하는지에 대한 기준도 특별히 정해진 것이 없다고 한다. 다시 말해 그동안 오랜 경험을 가진 감정관의 판단에 따라 비과학적이고 주관적인 방법으로 감별을 해왔다. 고도로 위조된 필체는 2차원 수준에서 탐지되지 않는 경우가 있기 때문에 정확한 필체를 구분하는 것은 전문가에게도 쉬운 일이 아니다. 이 때문에 종종 ‘감별불가’라는 판정이 내려진다.

다행히 2004년 8월 로마의 한 물리학자 덕분에 앞으로는 과학적이고 객관적으로 필체를 감별할 수 있게 됐다. 이탈리아 로마트레 연구대학 전기공학과의 주세페 스파뇰로 교수팀은 필적 샘플에 레이저 광선을 비춰 3차원의 입체상을 만든 뒤 그 특징을 알아내는 홀로그램 시스템을 개발했기 때문이다. 글씨로 새겨진 종이의 홈과 도랑을 영상으로 컴퓨터에 재현해 3차원 필적 경로 홀로그램을 만드는 것이다.

이는 두 획의 연결점, 예를 들어 숫자 8의 중간 부분에서 종이에 가해진 필자의 압력에 의해 생성된 변화나 획순을 명확히 알 수 있다. 알파벳 ‘E’를 쓸 때, 'ㄷ'를 쓴 뒤 가로획을 그은 것인지 ‘三’을 쓴 뒤 왼쪽을 막았는지 확인이 가능하다. 또 획을 그을 때도 처음부터 힘을 줬는지 아니면 서서히 힘을 주워 끝에 힘을 뺐는지 아는 것도 어렵지 않다.

필체를 위조하는 방법 중 하나는 본래의 글씨 위에 종이를 대고 베껴 쓰는 것이다. 그래서 TV 드라마 ‘형사 콜롬보’에서 콜롬보가 흰 종이 위에 눌린 글씨를 알아보기 위해 연필로 가볍게 칠한 뒤 그곳에 자국이 드러나는지 지켜보는 장면이 나온다. 하지만 이제는 종이가 눌린 원본 종이를 찾지 않아도 위조된 글씨를 선별해 낼 수 있다.

위조범이 비슷한 필체를 흉내 내도 그것은 어디까지나 그림일 뿐이며 원래의 필자처럼 획을 그을 때 힘을 주는 압력의 변화까지 따라 하기란 사실상 불가능하다. 따라서 힘을 많이 준 부분은 언덕으로 적게 준 부분은 계곡으로 나타나는 3차원 기술은 복잡하던 필체 감별을 손쉽게 해결하게 됐다.

이 기술은 무엇보다 종이를 손상시키지 않는다는 장점이 있다. 실제로 연구팀은 여러 종류의 종이와 펜을 이용해 수백 개의 필적 샘플을 3차원 홀로그램 기술로 분석해 봤다. 그 결과 3차원 필적 경로 홀로그램 시스템은 문서와 수표에도 적용이 가능하며 거의 모든 위조를 성공적으로 감지해낼 수 있었다.

회사에서 작성하는 공문서에도, 물건을 살 때도 서명을 하는 세상이다. 모든 개인정보가 디지털화돼 해킹되는 세상이지만 과학기술 덕택에 오히려 서명이 가장 확실한 신분확인 수단이 되고 있다. 그렇지만 눈빛으로도 마음을 전할 수 있는 마음도장을 찍고 싶은 것은 왜일까? 사람이 어울려 살아가는데 필요한 것은 개인의 신분 확인이 아닌 상호간의 믿음이기 때문일 것이다. (글 : 서금영 과학전문 기자)

http://www.yeskisti.net/yesKISTI/Briefing/Scent/View.jsp?type=1&class=200&seq=2751

모든 개인정보가 디지털화되어 해킹되는 세상이지만 과학 기술 덕택에 오히려 서명이 가장 확실한 신분확인 수단이 되고 있다는 게 역설적으로 들리네요. ^^

“체형·성별따라 근육 키우는 요령 다르다”

그래서 여자들에게 좋은 근육운동이 대체 뭐지??ㅡ.ㅡ;;;

[과학향기]태양계 구조조정의 피해자? 명왕성

태양계 구조조정의 피해자? 명왕성 [제 493 호/2006-09-04]

다음 중 태양계 행성이 아닌 것은?
①수성 ②천왕성 ③해왕성 ④명왕성 ⑤ 답이 없다

⑤번을 선택하는 분은 구세대? 그렇다. ‘수금지화목토천해명’이라고 외웠던 과거 기억으로 보면 명왕성까지 모두 태양계 행성이다. 그런데 앞으로 태양계 행성은 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성까지다. 아니 언제 어디서 무슨 일이 벌어졌기에 명왕성이 갑자기 태양계 행성에서 명퇴(?)를 당한 것일까?

체크 프라하에서 열린 국제천문연맹(IAU) 학회에서 태양계 행성 정의를 '태양 주위를 도는 둥근 천체'로 정해 태양계 행성이 12개가 되는 의견과 '태양을 도는 둥근 천체이되 해당 행성의 궤도에서 가장 커야 한다'고 전제해 행성이 8개가 되는 의견이 팽팽하게 맞섰다. 결국 국제천문연맹은 8월 24일 찬반투표를 통해 기존 9개 행성에서 명왕성을 제외한 8개 행성을 태양계 행성으로 규정하는 행성 정의(定意) 결의안을 60%의 지지로 채택했다. 명왕성은 1930년에 발견돼 76년만에 태양계 행성에서 퇴출당했다. 이날 회의에는 75개국에서 파견된 천문학자 2,500명이 참석했으며, 투표에는 세계 천문학자의 약 5%인 424명이 참여한 것으로 알려졌다.

사실 명왕성은 발견 당시부터 자격 부족으로 퇴출 논란이 있었다. 수성, 금성, 지구, 화성과 같이 표면이 암석으로 이뤄진 ‘지구형’ 행성과 목성, 토성, 천왕성, 해왕성처럼 가스층으로 덮힌 ‘목성형’ 행성과 달리 명왕성은 지금까지의 관측 결과 대부분이 얼음으로 이뤄져 행성으로 보기에 부족했다. 또 달 지름의 3분의 2에 해당하는 지름 2,302km의 명왕성은 궤도가 타원에 가까워 공전주기 약 250년 중에 20년을 해왕성 궤도 안쪽에서 진행했고, 자신이 속한 ‘카이퍼 벨트’에서 상당한 크기의 천체가 계속 발견돼 불안한 상태로 행성 지위를 유지하고 있었다. 이런 와중에 비슷한 공전궤도에서 명왕성보다 큰 지름 3,000km의 제나라 불리는 ‘2003UB313'이 2003년에 발견돼 퇴출 명분이 명확해진 것이다.

그렇다면 명왕성을 좋아하는 사람들에게는 악법(?)이라 할 수 있는 천문학자들이 정한 새로운 태양계 행성 정의는 무엇인가? 우선 태양을 중심으로 공전하는 태양계 천체여야 한다. 또 충분한 질량을 가지고 자체 중력으로 유체역학적 평형을 이루며 구형에 가까운 형태를 유지해야 한다. 이 기준을 만족하는 천체는 질량이 5x10²⁰kg, 지름 800km 이상은 된다. 여기까지는 기존의 정의와 동일하다. 새롭게 추가된 정의는 주변 궤도의 천체에서 지배적인 위치를 차지해야한다는 것. 즉 ‘자신이 속한 공전 궤도에서 다른 천체를 위성으로 가질 정도로 중력이 세고 가장 큰 구형 천체만 태양계 행성이 될 수 있다’는 것이다. 명왕성은 새롭게 추가된 정의에 의해 태양계 행성 자격을 박탈당한 것이다.

그런데 아이러니한 것은 이번 국제천문연맹 총회에서의 행성 정의 논의는 새로 발견된 행성 제나를 태양계 행성으로 편입하려는 의도에서 시작됐다는 점이다. 명왕성보다 커서 행성으로 승격될 것이라 생각된 제나가 물귀신처럼 명왕성의 행성지위를 빼앗아버린 셈이 됐다. 특히 미국은 태양계 행성 중에서 유일하게 미국이 발견한 명왕성의 행성 지위를 그대로 유지시키기 위해 12개 행성안을 적극 지지했다. 하지만 유럽 천문학계의 반발에 밀려 결국 8개 행성안으로 결정됐다. 제나와 함께 행성 후보로 거론된 소행성 세레스(화성과 목성 사이에 존재하며 지름 930km)는 둘 다 명왕성과 함께 새롭게 정의된 왜소행성(dwarf planet)^주1으로 분류됐고, 명왕성과 서로 상대편을 공전하는 ‘이중 행성’인 지름 1,200km의 카론은 혜성과 소행성을 포함하는 태양계소천체(Small Solar System Bodies)로 정리됐다.

세레스는 1801년 발견 당시부터 행성으로 불리다가 50년 뒤 소행성으로 분류됐다. 이번에 다시금 행성 복귀를 노렸으나 왜소행성으로 분류된 것만이라도 만족해야하는 처지가 됐다. 엄격해진 행성 정의로 명왕성이 퇴출돼 혼란스럽긴 하지만 사실 이번 결정의 의도는 오히려 혼란을 줄이기 위함이다. 만약 행성 수를 12개로 늘리는 방향으로 행성 정의가 결정됐다면 태양계 행성은 계속 늘어나는 혼란에 직면하게 된다. 즉 세레스와 비슷한 행성 후보가 12개나 더 있으며 관측에 따라 새로운 행성 후보가 계속 나타날 수 있기 때문이다.

태양계 행성 이름을 잘 보면 재미있는 사실을 하나 알 수 있다. 토성까지는 우리 이름이지만 천왕성부터는 영어 이름을 그대로 번역했다는 것이다. 토성까지는 육안으로도 관측이 가능해 동양에서도 일찍이 알고 있어 우리 이름이 있었지만 천왕성부터는 망원경이 발달한 서양에서 먼저 발견해 영어 이름을 그대로 번역해 사용하고 있기 때문이다. 천왕성과 해왕성, 명왕성은 망원경이 만들어진 이후에 발견된 행성이다.

널리 사용되는 '아는 만큼 보인다'는 말이 과학계에서는 '보이는 만큼 안다'로 바뀔 것 같다. 2003년 처음 발견돼 10번째 태양계 행성 논란을 일으켰던 제나가 발견되지 않았다면, 즉 보이지 않았다면 논란도 없었을 것이고 모르며 지냈을 것이다. 우리가 아는 모든 것은 언제나 새로운 발견에 의해서 위험에 처해 있는 셈이다. (글 박응서 과학전문기자)


주1)
왜소행성은 행성 기준을 충족시키지 못하는 태양계 천체 중 달처럼 행성을 도는 위성이 아닌 것을 말한다. 즉 준행성으로 볼 수 있으며, 명왕성, 세레스, 제나가 여기에 포함된다. 앞으로 카이퍼 벨트에서 질량이 충분히 큰 천체가 계속 발견되고 있어 왜소행성 수는 수십개로 늘어날 수도 있다.

http://www.yeskisti.net/yesKISTI/Briefing/Scent/View.jsp?type=1&class=100&seq=2744

[과학향기]어린 머리칼의 파마 체험기(여성분께 추천!)

어린 머리칼의 파마 체험기 [제 492 호/2006-09-01]

세상에 나온 지 한달밖에 안 된 어린 머리칼은 모든 것이 궁금하다. 다행히 바로 옆에 2년 된 아줌마 머리칼과 5년이나 된 할아버지 머리칼이 있어 어린 머리칼의 쉴 새 없는 질문에 대답을 해준다. 오늘은 어린 머리칼이 처음으로 미장원이란 곳에 온 날이다. (머리칼의 수명은 남자가 4-5년, 여자가 5-6년 정도이다.)

날카로운 가위가 소리를 내며 머리 위로 지나간다. 어린 머리칼은 아직 키가 작아 무사했지만, 가장 긴 할아버지 머리칼이 썽둥 잘려나갔다. 한참을 그렇게 가위 소리가 나더니 머리칼들 위로 물이 부어진다.
“아이, 시원해~ 이거 우리가 아침마다 하는 거네요.”
“호호, 오늘은 이걸로 끝나지 않아. 우리 주인이 ‘파마’라고 부르는 것을 하게 될걸.”
아줌마 머리칼이 자신의 경험을 되살려 이야기한다. 키가 확 줄어들은 할아버지 머리칼도 멋쩍게 거든다.
“흠, 넌 처음이겠지만 난 벌써 스무 번도 더 경험했지. 곧 놀랄만한 일이 일어날 거다.”

잠시 후 끈적이는 느낌의 액체가 어린 머리칼에게 부어졌다. 고약한 냄새와 끈적이는 느낌이 싫어서 뒤척이는 동안 이상한 사실을 발견했다.
“어, 아줌마! 몸이 이상해요. 꼿꼿하게 설 수가 없는 걸요!”
어린 머리칼의 내부에 무슨 일이 일어났다. 뼈가 없는 것처럼 몸을 제대로 가눌 수가 없다. 내부를 지탱하던 무엇인가가 끊어진 것이다. (머리칼을 구성하는 단백질은 황결합이라 불리는 분자결합으로 이루어져 있다. 파마약은 황(S)과 황 사이에 수소(H)를 넣어 둘의 결합을 끊는 환원제의 역할을 한다.)


“너는 이제야 부드러워졌구나. 우리 몸을 구성하는 물질들의 연결이 끊어졌기 때문에 그렇게 된 거야. 우린 너보다 더 빨리 부드럽게 되었지. 무서워 말고 좀 기다려봐. 훨씬 멋지게 변신하게 될 테니.” 아줌마 머리칼이 타이르듯이 말했다. (머리칼의 손상이 적을수록 파마약이 침투하는데 시간이 오래 걸린다. 파마나 염색을 자주하면 머리칼이 손상된다.)

둥그런 기둥이 다가오더니 어린 머리칼은 아줌마, 할아버지와 함께 둘둘 말려버렸다. 주변을 둘러보니 다른 머리칼들도 마찬가지로 둥그런 기둥에 차례차례 말려진다. 갑자기 머리 위로 뜨거운 붉은 빛이 비춰진다.
“아이 뜨거워. 몸이 뒤틀려서 불편한데 덥기까지 하니 짜증나요.”
“허허 네가 아직 어려서 이 맛을 모르는구먼. 뜨뜻- 하니 몸이 그냥 녹는구나. 녹아! 어이구 좋다.”
할아버지 머리칼은 몸 안에 지탱하던 것이 점점 더 많이 끊어져 풀어지는 기분이 좋은가보다. 하지만 어린 머리칼은 아직 불편하기만 하다. (황결합을 끊는 화학 반응은 온도가 높을수록 잘 일어난다. 하지만 단백질인 머리카락은 너무 높은 온도에 타버리기 때문에 적당한 온도로 가열해야 한다.)

한참을 지나서야 뜨겁게 비취던 붉은 빛이 꺼졌다. 이내 하얀 거품이 부어진다.
“켁켁! 이게 뭐에요. 차가운 건 좋은데 냄새는 별로 안 좋아요.”
“오호호호~ 없어졌던 뼈가 돌아오는 이 기분. 난 이때가 젤 좋더라. 넌 안 느껴지니?”
“어 진짜로 그러네. 몸이 다시 단단해져요.”
(과산화수소 등의 산화제는 끊어진 황결합을 다시 잇는 역할을 한다. 제일 처음 결합이 아닌 둥글게 말린 상태로 다른 분자와 황결합을 하게 된다. 이렇게 되면 둥글게 말린 상태를 유지하게 된다.)

둥그런 기둥을 치웠는데도 어린 머리칼의 모양은 둥글게 말린 그대로다. 몸 안을 지탱하던 것이 사라졌다가 돌아오는 기분은 그리 좋지 않았지만, 둥글하게 변신한 자신의 모습이 꽤 멋져 보인다.
“아줌마, 둥글하게 말리는 이게 파마라는 거에요?”
“그래, 이게 파마야. 하지만 몇 달만 있어봐라. 우리 주인은 또 판판하게 편다고 똑같은 짓을 할 걸. 근데 펴는 것도 파마라고 하던데.”
“네? 펴는 것도 파마라고요? 그것 참 되게 헛갈리네요~”
(환원제를 사용해서 황결합을 끊은 후 산화제로 다시 고정시키는 방식을 쓰면 모두 파마이다. 머리를 펼 때는 봉 대신 판을 사용한다.)

파마의 원리는 약 100년 전 처음 개발되었을 때와 크게 달라지지 않았다. 최근 한국화학연구원에서 개발한 ‘나노파마약’도 속도가 빨라지고 편리해지기는 했으나 기본 원리는 똑같다. 너무 잦은 파마는 머리카락을 손상할 수 있으니 손상이 없는 신개념의 파마약이 나오기 전까지는 지혜롭게 하는 것이 좋겠다. (글 : 김정훈 과학전문 기자)


◆ 파마에 대한 진실 혹은 거짓
Q. 비 오는 날에 파마하면 쉽게 풀린다?
- 거짓. 파마약은 화학반응이기 때문에 습도와는 상관없다. 단, 미용실 안의 온도에는 영향을 받는다.
Q. 생리기간엔 파마가 잘 안된다?
- 진실. 생리기간이 되면 여성의 두피가 지성으로 변해서 파마약이 잘 듣지 않을 수 있다.
Q. 냄새가 심하면 싼 파마약이다?
- 진실. 환원제로 쓰이는 약품에 염기가 들어가는데 값싼 파마약에는 냄새가 심한 암모니아가 들어간다.
Q. 임신 기간 파마는 절대금물이다?
- 거짓. 파마약이 태아까지 영향을 준다고 보기는 힘들다. 단 임신초기에는 금하는 것이 좋다.

차 한잔의 가르침

베스트&베스트    제1062호 2006년 9월 1일