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연구과제 상세정보

P300 숨긴정보검사에서 대응수단의 사용을 탐지하는 기법 개발
Development of the techniques for detecting the use of countermeasure in the P300-based concealed information test
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 시간강사지원사업
연구과제번호 2014S1A5B5A07041338
선정년도 2014 년
연구기간 1 년 (2014년 09월 01일 ~ 2015년 08월 31일)
연구책임자 엄진섭
연구수행기관 충북대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 첫 번째 목표는 거짓말 탐지 검사의 한 종류인 P300 숨긴정보검사가 특정한 종류의 대응수단에 취약하다는 것을 증명하는 것이다. 대응수단은 거짓말 탐지의 결과를 왜곡시키는 모든 수단을 말한다. 국내 검찰과 경찰에서는 범죄 용의자가 거짓을 말하는지 파악하기 위하여, 자극간 제시간격(inter-stimulus interval: ISI)이 약 1초인 P300 숨긴정보검사를 실시하고 있다. 단일 관련자극과 1초의 ISI를 사용하는 P300 숨긴정보검사는 ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’에 취약할 것으로 예측된다. 본 연구에서는 단일 관련자극 프로토콜에서 1초 ISI를 사용하는 P300 숨긴정보검사가 ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’에 영향을 받는지 검증하고자 한다.
    두 번째 목표는 P300 숨긴정보검사에서 조사대상자가 ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’을 사용할 때, 이를 탐지할 수 있는 기법을 개발하는 것이다. 거짓말 탐지 검사에서 조사대상자가 대응수단을 사용하는 것으로 파악된다면, 대응수단을 사용했다는 사실 자체가 유죄에 대한 증거가 된다. P300 숨긴정보검사에서 사용하는 대응수단은 주로 신체 움직임과 관련된 것으로, 본 연구에서는 뇌파로 대응수단의 사용을 탐지하는 기법을 개발하고자 한다.
  • 기대효과
  • P300 숨긴정보검사에서 대응수단을 사용을 탐지하는 기법을 개발하는 것은 여러 분야에 영향을 미칠 것이다. 특히 심리학과 범죄학의 발전에 기여할 것이며, 검찰과 경찰의 수사에 큰 도움이 될 것이다.
    거짓말 탐지 기법과 대응수단 간의 관계는 마치 컴퓨터 바이러스 발전과 그것을 치료하려는 새로운 백신의 개발 간의 끊임없는 순환고리와도 같다. 새로운 대응수단의 발견과 그것에 대처하는 거짓말 탐지 기법의 개발은 인간의 정서와 정보처리에 관한 이해에 큰 기여를 할 것이다. 또한 성공적인 거짓말 탐지기법의 개발은 심리학과 범죄학 간의 학제간 연구에 불씨 역할을 하여, 범죄학 분야와 심리학 분야의 공동연구에 큰 기여를 할 것이다.
    2000년도 들어서면서 과학수사에 대한 요구가 한층 더 증가하고 있다. 이러한 과학수사에는 유전자 기법과 같은 고도의 과학기술이 집약된 분야도 있지만, 심리학적인 지식이 필요한 분야도 있다. 대표적인 것이 범죄프로파일링, 진술분석, 거짓말 탐지 등이다. 대응수단의 사용을 파악할 수 있는 정확도가 높은 거짓말 탐지 기법은 수사에 필요한 인력과 비용을 감소시킬 것이며, 진범의 검거 및 기소 비율이 증가할 것이다. 궁극적으로는 범죄율의 감소에 기여할 것이다.
    아직까지 거짓말탐지 결과는 법정에서 증거로 채택되는 경우가 흔하지 않다. 거짓말 탐지 결과가 법정에서 증거로 채택되지 못하는 이유는 거짓말탐지 결과의 타당도 때문이다. 대응수단의 사용을 파악할 수 있는 정확도가 높은 거짓말 탐지 기법은 향후 증거능력을 인정받을 가능성이 높다. 증거능력의 인정은 물리적 증거가 불충분한 상황에서 진범을 가려내는데 큰 도움을 줄 것이다.
  • 연구요약
  • ㅇ 실험 1: 1초의 ISI를 사용하는 P300 숨긴정보검사의 정확도 검증
    우리나라의 대검과 경찰에서 사용하는 ISI가 1초인 P300 숨긴정보검사의 정확도가 아직까지 검증된 바가 없으므로, 우선 자기참조적인 정보를 사용하여 ISI가 1초인 P300 숨긴정보검사의 정확도를 검증한다. 진실을 말하는 집단과 거짓을 말하는 집단에 대해서 P300 숨긴정보검사를 실시한다. ISI가 1초인 P300 숨긴정보검사의 정확도가 높을 것으로 예상된다.

    ㅇ 실험 2: ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’의 효과 검증
    1초의 ISI와 단일 관련자극 프로토콜을 사용하는 P300 숨긴정보검사가 ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’에 영향을 받는지 검증한다. 자기참조적인 정보에 대해 P300 숨긴정보검사를 실시한다. 4개의 무관련자극 중 1개에 과제를 부여하는 조건(1과제 조건)과 4개의 무관련자극 중 2개에 과제(2과제 조건)를 부여하는 조건을 설정한다. 1과제 조건에서는 4개의 무관련자극 중 특정한 1개의 무관련자극이 제시될 때마다, 실험참가자 몰래 손가락 또는 발가락을 움직이도록 지시한다. 2과제 조건에서는 4개의 무관련자극 중 2개의 무관련자극이 제시될 때마라, 실험참가자 몰래 각각 손가락이나 발가락을 움직이도록 지시한다. 대응수단을 사용한 무관련자극의 P300 진폭은 관련자극의 P300 진폭만큼 크게 나타날 것이라고 예상된다.

    ㅇ 대응수단의 사용과 관련이 있는 ERD/ERS 파악
    대응수단의 사용과 관련이 있는 주파수 대역의 ERD와 ERS를 파악한다. 선행연구에 의하면, 손의 움직임에 대해서는 두뇌의 C3와 C4영역에서 가장 뚜렷한 ERD/ERS가 나타나며 발의 움직임에 대해서는 Cz영역에서 가장 뚜렷한 ERD/ERS가 나타난다. 실험 2에서 수집된 뇌파를 이용하여 대응수단을 사용한 무관련자극과 대응수단을 사용하지 않은 무관련자극 간에 차이가 큰 주파수 대역의 ERD/ERS를 파악한다.

    ㅇ 실험 3: ERD/ERS 지표에 대한 일반화 가능성 확인
    대응수단의 지표가 될 ERD/ERS의 일반화 가능성을 검증하기 위하여, 실험 1, 2와는 달리 모의범죄 상황을 구성하여 P300 숨긴정보검사를 실시한다. ‘일부 무관련자극에 과제를 부여하는 대응수단’을 사용하도록 한 후, 본 연구에서 파악된 ERD/ERS가 대응수단을 사용한 무관련자극과 대응수단을 사용하지 않은 무관련자극을 잘 구별하는지 확인한다. ERD/ERS는 신체 움직임과 관련이 있으므로, 거짓말 탐지의 내용과 관련없이 대응수단의 사용을 잘 탐지할 것으로 예상된다.
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 본 연구에서는 범죄와 관련된 자극이 한 개이고 자극간 제시간격이 1초인 뇌파를 이용한 거짓말 탐지(P300 CIT)가 부분 매칭 대응수단에 영향을 받는지 검증하였으며, 대응수단의 사용을 탐지할 수 있는 방법을 탐색하였다. 범죄와 관련이 없는 네 개의 무관련자극 중 하나의 무관련자극에 특정 반응을 하는 조건(1CM 조건)과 두 개의 무관련자극에 특정 반응을 하는 조건(2CM 조건)에서 대응수단의 효과를 검증하였다. 각 조건에서 자기 신체의 손가락 또는 발가락을 움직이는 물리적 대응수단과 마음속으로 어머니 또는 아버지의 이름을 부르는 정신적 대응수단을 사용하였다. 실험결과, 물리적 대응수단과 정신적 대응수단은 모두 뇌파를 이용한 거짓말 탐지의 결과에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대응수단을 사용하지 않은 경우에 P300 CIT의 정확탐지율은 71%였던 반면, 물리적 대응수단을 사용한 경우에는 1CM 조건과 2CM 조건의 정확탐지율은 각각 0%와 14%였으며, 정신적 대응수단을 사용한 경우에는 1CM 조건과 2CM 조건의 정확탐지율이 모두 14%였다. 거짓을 말하였으나 거짓을 말하지 않은 것으로 잘못 판단된 사례들을 대상으로, 무관련자극의 ERP와 관련자극의 ERP 간 상관계수가 무관련자극의 ERP와 목표자극의 ERP 간 상관계수보다 더 큰지 확인하였다. 물리적 대응수단집단의 100%와 정신적 대응수단집단의 92%가 이러한 경우에 해당한 반면에 단순유죄집단은 33%만 이러한 양상을 보였다. ERP간 상관계수를 이용한 대응수단 사용의 탐지가능성을 논의하였다.
  • 영문
  • This study was to test whether lie detection using EEG(P300 CIT), which has one prove and 1s inter-stimulus interval affected by countermeasures. Also, it was to investigate the method for the detection of countermeasure. The effect of countermeasures was tested under the condition where the participants were asked to respond to a particular irrelevant (1CM condition) and respond to two particular irrelevants (2CM condition) out of four irrelevants. We used both physical countermeasure whether the participants were required to wiggling their fingers or toes and mental countermeasure whether the participants were required to calling his or her mother's name in mind. The results showed the use of physical and mental countermeasures influence on the detection rate in P300 CIT. When the countermeasures were not used, the detection rate was 73% in P300 CIT. The detection rate was 0 % and 14 % in 1CM condition and 2 CM condition respectively, when the physical countermeasures were used. The detection rate was 14% both in 1CM condition and 2 CM condition when the mental countermeasures were used. We tested whether the correlation coefficients between ERPs from irrelevant and target were greater than the correlation coefficients between ERPs from irrelevant and probe for the cases incorrectly evaluated as not lying. One hundred percent in the group of physical countermeasure and 92% in the group of mental countermeasure were included while 33% in the group of guilt were included in the criteria. There is high possibility for the detection of countermeasure by using correlation coefficients among ERPs.
연구결과보고서
  • 초록
  • 본 연구에서는 관련자극이 한 개이고 자극간 제시간격이 1초인 P300 숨긴정보검사(P300 CIT)가 부분 매칭 대응수단에 영향을 받는지 검증하였으며, 대응수단의 사용을 탐지할 수 있는 방법을 탐색하였다. 네 개의 무관련자극 중 하나의 무관련자극에 특정 반응을 하는 조건(1CM 조건)과 두 개의 무관련자극에 특정 반응을 하는 조건(2CM 조건)에서 대응수단의 효과를 검증하였다. 각 조건에서 손가락 또는 발가락을 움직이는 물리적 대응수단과 마음속으로 어머니 또는 아버지의 이름을 부르는 정신적 대응수단을 사용하였다. 실험결과, 물리적 대응수단과 정신적 대응수단은 모두 P300 CIT의 결과에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대응수단을 사용하지 않은 경우에 P300 CIT의 정확탐지율은 71%였던 반면, 물리적 대응수단을 사용한 경우에는 1CM 조건과 2CM 조건의 정확탐지율은 각각 0%와 14%였으며, 정신적 대응수단을 사용한 경우에는 1CM 조건과 2CM 조건의 정확탐지율이 모두 14%였다. 거짓을 말하였으나 거짓을 말하지 않은 것으로 잘못 판단된 사례들을 대상으로, 무관련자극의 ERP와 관련자극의 ERP 간 상관계수가 무관련자극의 ERP와 목표자극의 ERP 간 상관계수보다 더 큰지 확인하였다. 물리적 대응수단집단의 100%와 정신적 대응수단집단의 92%가 이러한 경우에 해당한 반면에 단순유죄집단은 33%만 이러한 양상을 보였다. ERP간 상관계수를 이용한 대응수단 사용의 탐지가능성을 논의하였다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 실험결과, 물리리적 대응수단집단과 정신적 대응수단집단에서 대응수단을 사용한 무관련자극의 P300 진폭이 대응수단을 사용하지 않은 무관련자극의 P300 진폭보다 더 크게 나타났다. 대응수단을 사용하지 않은 경우의 정확판단율은 71.4%였던 반면, 대응수단을 사용하는 경우의 정확판단율은 0~14%에 불과하였다. 거짓말 탐지에서 무죄판정이 나온 경우에 세가지 가능성이 있다. 첫 번째 가능성은 조사대상자가 진짜로 무죄인 경우이고, 두 번째 가능성은 조사대상자가 대응수단을 사용한 경우이고, 세 번째 가능성은 P300 CIT의 정확도가 완벽하지 않은 경우이다. 첫 번째 가능성의 경우에는 관련자극과 진폭이 가장 큰 무관련 자극이 조사대상자에게 동일한 의미를 가지므로, 관련자극의 ERP와 무관련자극의 ERP가 서로 비슷할 것이라 예상할 수 있다. 두 번째 가능성의 경우에는 조사대상자에게 목표자극과 진폭이 가장 큰 무관련자극의 의미가 비슷하며, 목표자극의 ERP와 무관련자극의 ERP가 서로 비슷할 것이다. 무죄로 판정된 사례에 대해서 첫 번째 가능성과 두 번째 가능성을 비교하기 위하여, 진폭이 가장 큰 무관련자극과 목표자극의 ERP간 상관계수가 진폭이 가장 큰 무관련자극과 관련자극의 ERP간 상관계수보다 더 큰 경우를 세어보았다. 물리적 대응수단 집단에서는 100%, 정신적 대응수단집단에서는 약 90%가 첫 번째 가능성보다 두 번째 가능성의 상관계수가 더 크게 나타나, ERP간의 상관계수를 통하여 대응수단여부를 판단하는 것이 가능한 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로, 뇌파를 이용한 거짓말 탐지에서 유죄인 피검사자를 무죄로 분류하는 오류를 줄일 수 있는 새로운 거짓말 탐지 검사 및 평가방법을 개발할 수 있을 것이다.
  • 색인어
  • P300, 숨긴정보검사, 거짓말탐지, 대응수단
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