‘카이캐치’ 만든 이흥규 카이스트 교수

자체 수집한 30만장 실험자료 바탕
인공신경망 활용, 영상 변형물 포착
“아주 정교한 영상도 90% 이상 탐지”지난해 미국에서는 전현직 대통령의 얼굴을 합성한 가짜뉴스 영상이나 유명 연예인을 합성한 불법 동영상이 유통돼 논란이 된 바 있다. 연예인뿐만 아니라 헤어진 연인의 얼굴을 다른 나체 사진이나 성인물 동영상과 합성한 뒤 온라인상에 유통시키는 경우가 자주 발생해 사회적 문제가 되고 있는 상황이다. 인공지능과 디지털 기술의 발달로 실제와 구분할 수 없을 정도로 정밀하게 영상을 위변조하는 ‘딥페이크’를 쉽게 잡아내기 어렵기 때문에 생기는 일들이다.

이런 상황에서 이흥규 카이스트 전산학부 교수와 교내 벤처기업 디지탈이노텍 공동연구팀은 인공신경망을 이용해 디지털 형태의 사진 변형 여부를 정확하고 손쉽게 찾아낼 수 있는 소프트웨어 ‘카이캐치’를 개발했다고 3일 밝혔다. 기존 위변조 탐지 기술이 이론 검증을 위한 논문 발표 수준이었다면 이번에 개발된 기술은 세계에서는 두 번째로 실용화 단계에 도달한 것으로 평가받고 있어 주목받고 있다.기존의 디지털 영상 포렌식 기술은 유형별로 수행되는 영상 변형에 대응해 개발됐기 때문에 하나의 영상에 여러 종류의 변형이 가해지거나 어떤 변형이 수행된 것인지 전혀 알 수 없는 디지털 영상 분석에서는 정확성과 신뢰도가 크게 떨어진다. 이 때문에 극소수 전문가들의 주관적 판단에만 의존해야 한다는 문제점까지 안고 있었다.

그런데 연구팀은 자체적으로 만든 ‘디지털 이미지 위변조 식별 웹서비스’를 통해 수집한 약 30만장의 영상 자료와 신경망 기반 포렌식 영상자료, 딥페이크 분석을 위한 실험영상 자료를 바탕으로 ‘카이캐치’를 만들었다. 이번 기술은 잘라 붙이기, 복사 붙이기, 지우기, 물체 크기 변화, 이동, 리터칭처럼 자주 사용하고 손쉬운 변형 방법은 물론 다양한 영상 변형을 인지할 수 있다. 또 어떤 식으로 변형됐는지 알 수 없는 영상에 대해서도 평균 탐지 정확도 90~95%, 변형 영역에 대한 추정 확률 90%로 탐지하는 데 성공했다. 이 교수는 “인공지능 기술을 융합한 영상 포렌식 기술과 픽셀 수준의 변형을 탐지해 아무리 정밀하게 변형한 영상정보도 거의 완벽하게 잡아낼 수 있다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr