딥페이크 막는 AI, 범죄 수사 새 길 연다

국과수 AI 딥페이크 분석모델 개발 완료로 과학수사 역량 강화

행정안전부가 국립과학수사연구원과 함께 개발한 'AI 딥페이크 분석모델'이 올해 상반기부터 본격 활용되면서 딥페이크 범죄 수사에 새로운 전환점을 마련했다. 이 모델은 지난 4월까지 개발과 검증을 완료한 후 5~6월 두 달간 총 15건의 딥페이크 감정을 성공적으로 수행했다고 31일 발표했다.

국내 최초 딥페이크 공식 감정 시스템 구축

'AI 딥페이크 분석모델'은 경찰청 등 일선 수사기관의 감정 의뢰를 받아 올해 5~6월 증거물 60종, 총 15건의 딥페이크 감정을 성공적으로 수행했다. 감정 사례는 제21대 대통령선거 기간 중 대통령 후보 관련 딥페이크 사건 13건과 디지털 성범죄 등 2건으로 구성됐다. 이번 모델 개발은 과거 기술적 한계로 수행하지 못했던 딥페이크 감정을 국내 최초로 공식화하고, 과학적 증거에 기반한 수사체계를 마련했다는 점에서 의미가 크다.

특히 제21대 대통령선거 기간 중 중앙선거관리위원회에 분석모델을 공유해 유튜브 등 온라인 공간의 불법 딥페이크 선거물 1만여 건을 탐지 및 삭제하는 데 기여했다. 이는 딥페이크 기술이 선거 과정에서 악용되는 것을 차단하고 유권자들의 올바른 판단을 돕는 데 중요한 역할을 했다는 평가를 받고 있다.

급증하는 딥페이크 범죄에 대응

'AI 딥페이크 분석모델'은 최근 인공지능 기술을 악용해 특정인의 얼굴 등을 합성한 딥페이크 범죄가 폭발적으로 증가하며 심각한 사회 문제가 됨에도, 딥페이크 판별 기술이 부족해 수사기관이 관련 증거물 분석에 어려움을 겪는 상황을 극복하기 위해 개발됐다. 방송통신심의위원회 자료에 따르면 딥페이크 성범죄영상물 시정요구 건수가 2022년 3,574건에서 2023년 7,187건, 2024년 23,107건으로 급격히 증가했다.

모델 개발 과정에서는 공개 데이터셋, 자체 제작 콘텐츠 등 약 231만 건(영상 69만 건, 음성 162만 건)에 달하는 딥페이크 데이터가 활용됐다. KoDF, asvspoof 등 국내외 온라인에 공개된 대규모 학습용 딥페이크 데이터 모음을 활용했으며, 최신 딥러닝 알고리즘에 방대한 데이터를 학습시키고 지속적인 피드백과 성능 개선 작업을 거쳐 딥페이크 탐지 성능을 획기적으로 향상시켰다.

실시간 변조 탐지와 부위별 분석 기능

개발된 'AI 딥페이크 분석모델'은 딥페이크 흔적을 자동으로 탐지하며, 변조 의심 파일(이미지·영상·음성)에 대해 합성 확률 및 시간별 변조율을 예측해 딥페이크 여부를 신속하게 판단할 수 있도록 돕는다. 특히 얼굴의 눈, 코, 입과 같은 특정 부위별 변조 탐지 능력과 함께, 반복된 업로드·다운로드로 인해 일부 데이터가 손실되거나 음질이 저하된 증거물에 대해서도 뛰어난 분석 능력을 갖추어 실질적인 수사 환경에서 효과를 발휘할 수 있도록 설계됐다.

공직선거법 위반 사례: 허위발언 영상 즉시 탐지

제21대 대통령선거 기간 중 특정 후보가 하지 않은 발언을 하는 것처럼 조작된 영상이 온라인에 유포된 사건이 발생했다. 국립과학수사연구원은 'AI 딥페이크 분석모델'을 통해 인물 음성의 미세한 비일치성을 즉각 탐지해 '딥페이크'라는 명확한 감정 결과를 신속히 수사기관에 제공했다. 이를 통해 유권자에게 큰 혼란을 줄 수 있는 상황을 조기에 차단할 수 있었다.

디지털 성범죄 사례: 불법 합성물 정밀 분석

SNS에서 얻은 지인의 얼굴을 나체 이미지에 합성해 온라인 메신저에 유포한 사건에서도 분석모델이 활용됐다. 국립과학수사연구원은 'AI 딥페이크 분석모델'로 해당 유포물에 대해 정밀 분석을 수행했고, 합성된 얼굴의 경계면에서 나타나는 왜곡을 포착해 '딥페이크'임을 규명했다. 이 감정 결과는 허위 영상의 신속한 차단과 수사 착수를 위한 결정적 과학 증거로 활용됐다.

보이스피싱 분석모델과 연계 추진

행정안전부와 국립과학수사연구원은 이번 'AI 딥페이크 분석모델'의 성과를 2023년 행정안전부가 개발한 '보이스피싱 음성 분석모델'과 연계해 더욱 강력한 시너지를 낼 수 있도록 할 계획이다. 두 모델을 함께 활용하면 딥페이크 여부를 판별하고, 해당 딥페이크가 특정 정치인 등의 음성을 모방·합성해 제작되었는지까지 입증할 수 있을 것으로 기대된다.

행정안전부와 국립과학수사연구원은 앞으로 'AI 딥페이크 분석모델'의 활용 범위를 더욱 확대해 나갈 계획이다. 우선 국립과학수사연구원 내부적으로는 현재 독립형 방식으로 운영 중인 모델을 향후 디지털증거물인증시스템(DAS)에 통합해 업무 효율성을 더욱 높일 예정이다. 또한 딥페이크 문제로 어려움을 겪고 있는 다른 기관(여성가족부, 방송통신위원회 등)에도 본 모델을 단계적으로 확산해, 각 기관의 딥페이크 콘텐츠 탐지 및 대응 역량 강화를 적극 지원할 예정이다.

이봉우 국립과학수사연구원장은 "AI 기술 기반의 과학수사 역량 강화를 통해 감정의 신속성과 정확성을 높이는 데 최선을 다하겠다"며, "빠르게 변화하는 첨단 기술 환경에 선제적으로 대응해 국민이 신뢰할 수 있는 과학수사체계를 구축하겠다"고 강조했다. 이용석 디지털정부혁신실장은 "'AI 딥페이크 분석모델'은 인공지능 기술을 사회 문제 해결에 적극적으로 활용한 사례"라고 강조하며, "앞으로도 행안부는 AI와 데이터 분석을 국민의 안전과 민생 안정을 위한 행정 분야에 적극적으로 도입해 나갈 것"이라고 밝혔다.

한국정보기술신문 정보보안분과 이승기 기자 news@kitpa.org