훼손된 지문, 수학 방정식으로 완벽 복원…고려대 기술 개발

고려대 수학과 김준석 교수 연구팀

포렌식 새 지평

순수 수학 기반 지문 구조 복원

[서울=뉴시스] 사진은 연구 관련 이미지. 선행연구 기법이 가지고 있는 불균형 결과와 본 연구에서 제안한 기법이 불균형 문제를 해결한 결과. (사진=고려대 제공) 2025.12.04. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 고려대 수학과 김준석 교수 연구팀은 순수 수학적 모델만으로 훼손된 지문을 복원하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.

이 기술은 인공지능이나 고성능 연산장치 없이도 작동하며, 실제 실험에서 손상된 지문을 정밀하게 추정·복원하는 데 성공했다.

본 연구 성과는 국제 학술지 '패턴 레코그니션(Pattern Recognition)'에 지난달 20일 온라인 게재됐다.

기존 지문 복원 기술은 이미지 보정, 신호 처리 또는 대규모 학습 기반 인공지능(AI) 모델에 의존해 왔다. 그러나 이는 대량의 데이터와 GPU 장비가 필요하고, 패턴 인식의 한계로 인해 수사 현장에서는 활용에 제약이 있었다.

이에 연구팀은 손상된 지문의 주변부만을 활용해 내부의 끊긴 융선(ridge) 구조를 채워 넣는 새로운 수학적 복원 모델을 제시했다.

연구팀은 손상된 지문의 가장자리에서 중심부 방향으로 편미분방정식(Partial Differential Equation, PDE)을 적용해 남아 있는 패턴의 흐름을 자연스럽게 확장하는 방식의 복원 기법을 개발했다.

이를 통해 쪽지문(지문의 일부만 남은 경우)에서도 훼손된 내부 구조를 수학적으로 추정해 복원했다.

또한 연구팀은 물리·재료과학 분야에서 구조 형성을 설명하는 블록 공중합체(block-copolymer) 수학 모형을 지문 복원에 응용했으며 지문의 구조적 본질을 재구성하는 수준의 복원에도 성공했다.

더해 연구팀은 부분적으로 지워지거나 끊긴 지문을 대상으로 한 복원 실험에서도 선명한 융선 구조와 일관된 패턴을 확보했다.

김 교수는 "이번 연구는 기초 수학만으로도 훼손된 지문을 복원할 수 있다는 가능성을 증명한 사례"라고 설명했다.

한편 연구팀은 지문 내부 구조를 PDE 기반으로 지엽적으로 추정·복원하는 방식에 대한 관련 특허를 등록했다.

[서울=뉴시스] (왼쪽부터) 고려대 수학과 김준석 교수(교신저자), 기초과학연구원 김상권 연구교수(제1저자), 4단계 BK21 수학교육연구팀 곽수빈 연구교수(공동저자). (사진=고려대 제공) 2025.12.04. [email protected] *재판매 및 DB 금지

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