뛰는 위조기술에 나는 위조방지기술 있다

최신 위조방지 기술동향 및 위조방지 방안

최근 보안제품인 은행권, 유가증권, 상품권 등의 위·변조 실태가 새로운 사회문제로 대두되고 있으며, 또한 위·변조 수법도 컴퓨터 주변기기와 디지털 인쇄기술을 접목하여 매우 정밀해지고 있다. 보안제품의 위·변조 수법이 전문화되고 있는 현 시점에 대응하기 위하여 최신 개발된 위조방지기술 동향 파악과 보안제품에 대한 위·변조 실태를 정밀분석, 체계화하기 위한 연구가 필요하다. 따라서 향후 예견되는 보안제품의 위·변조 범죄의 심각성을 고려할 때 이에 대한 체계적인 연구의 필요성이 강력히 대두됨에 따라 최신 개발된 위·변조 방지기술에 대한 동향을 검토하고, 보안제품에 적용되는 위·변조 방지기술의 특성과 보안제품의 위조실태를 조사하여 효과적인 위조방지 방안에 대하여 살펴봤다.

첨단 위조방지 기술동향

최근 발견된 위·변조 수법이 첨단화되어 일반인은 물론 전문가들도 방심하면 쉽게 속아 넘어갈 정도로 정교해짐에 따라, 이에 대응하기 위하여 최신 개발된 첨단 위조방지요소를 용지 부문, 잉크 부문, 인쇄·도안 및 기타 부문으로 구분했다.

용지 부문

보안제품용 특수 용지는 독특한 촉감과 동 소재에 첨가되는 여러 위조방지요소로

보안제품(은행권, 유가증권, 상품권 등)의 위조에 대한 1차 방어를 담당하고 있으며, 용지 기반의 위조방지요소를 정확하게 복제하는 것이 불가능하다. 또한, 보안제품용 용지는 전통적인 면소재(Cotton Substrate)에서의 위조방지요소는 은화(숨은 그림), 숨은 막대, 은폐은선, 부분노출은선, 은사 등이 있다.

은화(Watermark)
면소재의 특수용지는 용지의 제조과정에서 특정부위에 문양이나 문자를 넣어 투과광(transmitted light)에서 동 문양이나 문자를 볼 수 있도록 만든 위조방지요소이다. 1270년대 이탈리아의 제지업계가 처음 사용했으며, 1697년 영국 중앙은행이 위조방지요소로 처음 도입한 이래 오늘날까지 가장 오랫동안 가장 널리 사용되는 위조방지요소이다.
은선(Security thread)
보안제품의 용지에 삽입한 얇은 선형 필름으로 반사광에서는 잘 볼 수 없으나 투과광에서는 별도의 도움 없이 선명하게 식별할 수 있는 위조방지요소로 비교적 위조 난이도가 높아 대부분의 국가에서 보안제품(은행권, 유가증권, 상품권 등)의 위조방지요소로 사용되고 있다.
은선의 종류는 부분노출은선(Windowed Thread), 은폐은선(Security Thread), 입체형부분노출은선(MOTION) 등이 사용되고 있다. 특히, MOTION은 미세한 크기의 요소가 상호 작용하도록 배열된 플라스틱 박막에 3차원의 화상이 연속적으로 나타나는 위조방지요소이며, 2009년에 발행한 한국은행권 50,000원 권에 적용되었다.
투명창(clear window)
투명 플라스틱 소재의 특정 부분에 인쇄를 생략하여 동 부분이 유리창처럼 보이도록 만든 위조방지요소이나, 최근에는 G&D 및 De La Rue가 선보인 하이브리드 은행권에도 투명창 기술이 적용됨에 따라 향후 보안제품에 많이 사용될 것으로 전망된다.
회절성 광학요소(DOE : Diffractive Optical Element)
일반적인 광학소자는 굴절과 반사를 이용하는데 비해 DOE는 회절현상에 의한 광학요소로 폴리머 소재의 투명창에 백색광선이나 레이저 등과 같은 특정 파장의 빛을 비추면 맞은편에 특정 무늬가 투영되도록 만든 위조방지요소이며, 중국이 2000년에 발행한 ‘신세기영접 기념은행권’에 적용되었다.

잉크 부문

인쇄잉크는 보안제품 유통과정에서 쉽게 이탈(Wear-Out)되지 않도록 내구성이 우수해야 한다. 보안제품에 적용되는 인쇄 잉크는 요판 잉크(Intaglio Ink), 자성 잉크(Magnetic Ink), 형광 잉크(Ultraviolet Ink), 적외선 잉크(Infrared Ink) 등이 있다. 어떤 잉크는 복사기와 컴퓨터 스캐너 등에서 사용하는 노출광 파장(Exposing Light Wavelength)에서 반응할 필요가 있다.

최근에는 고해상도 디지털 컬러 출력기(복사기, 프린터기)에 의한 위조방지에 대응하기 위하여 색변환 잉크(Color Shifting Ink), 펄 잉크(Pearl Ink), 메타메릭 잉크(Metameric Ink) 등이 많이 사용되고 있다.

요판 잉크(Intaglio Ink)
보안제품의 일부 문양이나 문자 등을 볼록하게 인쇄하는데 사용하는 특수잉크로 제권기관만이 보유하고 있는 요판 인쇄기에서 보안제품 인쇄에 가장 고전적이고 광범위하게 사용된다.
자성 잉크(Magnetic Ink)
자성의 산화철 안료를 사용하여 자기에 감응하는 특수잉크로 강자성체(Hard Magnetic)는 안료 색상이 흑색(미국 달러)이며, 연자성체(Soft Magnetic)는 안료 색상이 적갈색(EMU 유로)을 띠고 있다. 자성잉크에서는 자성강도의 차이가 발생함에 따라 위조방지 및 기기감응 효과가 양호하여 보안제품에 많이 사용된다.
형광 잉크(Fluorescent Ink)
자외선(UV) 조사시 원색과 상이한 형광물질 고유의 색상이 각각 발광한다. 또한 기기감응요소인 동시에 진위식별 및 제품의 품위향상 등을 위하여 사용되기도 하나, 비교적 고가이고 내구성 및 내약품성에 한계가 있어 인쇄문양별로 기기감응에 차이가 발생될 수 있다.
적외선 잉크(Infra-Red Ink)
적외선 잉크의 특징은 적외선 조사시 발광하거나 반사, 흡수 또는 투과하는 특성을 가진 특수잉크이며, 잉크에 함유된 적외선 안료는 유용하고 신뢰할 수 있는 위조방지요소로 공개 및 비공개요소로 모두 사용 가능하다. 또한 기기감응요소로서의 적외선 잉크를 식별하기 위해서는 각종 현금취급기기가 고도의 정밀성을 갖출 필요가 있다.
색변환 잉크(CSI : Color-Shifting Ink)
모든 일광 또는 백열광에서 표면 입사각도(Angle of Incidence)에 따라 다른 색이 보이는 특수잉크로 컴퓨터 스캐너나 칼라복사기 등으로 복사할 경우 이러한 특성이 소멸된다.
메타메릭 잉크 쌍(Metameric Ink Pair)
태양광원에서는 동일 색으로 보이나 인조광원(복사기 광원 등)에서는 다른 색으로 보이는 특수잉크로 위조방지요소로서의 기능을 입증하기 위해서는 광학필터 또는 기타 보조기구가 필요하다. 폴리머 은행권의 경우는 색채 투명창을 필터로 사용하여 자체적으로 은행권의 다른 부분에 메타메릭 잉크로 인쇄한 도안이나 화상을 확인할 수 있다.

인쇄·도안 및 기타 부문

보안제품에 적용되는 인쇄방식은 컬러 출력기(복사기, 프린터기)에서 복사할 수 없도록 평판(Offset) 인쇄, 요판 인쇄, 활판 인쇄, 스크린 인쇄, OVD 부착기 등의 인쇄방식을 병행하여 사용된다.

요판 인쇄(Intaglio Printing)
보안제품의 문자나 문양을 촉각으로 느낄 수 있도록 인쇄판에 잉크를 채워서 보안용지에 옮겨놓는 방식의 인쇄로 스크린 인쇄에 의해 모방이 가능하나 선예도에서 큰 차이를 보이며, 칼라 출력기, 디지털 인쇄기 등을 이용하여 요판인쇄 효과를 재현하는 것은 불가능하다.
잠상(Latent Image)
반사광에서 응시각도에 따라 달리 보이는 화상으로 고정된 각도의 반사광을 이용하는 위조방지요소이며, 칼라출력기로는 원래의 모습을 복제할 수 없도록 만든 보안요소이다.
요판잠상(Intaglio Latent Image)이란 요판인쇄 과정에서 인쇄면에 변이 표면부조 문양(Variation Surface Relief Pattern)을 만들어 상하 15도 각도를 변경하여 확인시 인쇄물의 정면에서 보이지 않는 비표가 나타나는 위조방지요소로 새 은행권 4권종(천원, 오천 원, 만원, 오만 원)에 적용했다.
평판잠상(Offset Latent Image)은 평판인쇄 지문에 점선 또는 망점과 도형(정사각형, 정삼각형)을 이용하여 ‘비표’를 삽입하면 인쇄물에서는 비표가 나타나지 않으며, 복사 시에는 비표가 재현되는 위조방지기술로서 보안제품인 유가증권, 증·채권, 복사방해용지 등에 적용되고 있다.
광가변 요소(Optically Variable Device)
보는 각도에 따라 색상이나 문양이 변하는 홀로그램(Hologram)이나 키네그램(Kinegram)과 같은 색변환 박막필름을 지폐나 유가증권에 부착하는 것으로 복사할 경우 고유 색상 재현이 불가능하다. 존재하는 물체의 분산, 산란광을 이용하여 기록하는 홀로그램과 컴퓨터를 이용하여 디자인된 다층격자(Kinegram, Pixelgram 등)로 구분되며 해상도, 회절효과, 색 효과, 재현성, 복제 난이도 등에서 다층격자가 우수하다.

국내외 은행권 위·변조 동향

국내 위·변조 동향

2000년 이후는 컴퓨터 주변기기를 이용한 위조가 98% 이상 차지하고 있으며, 단순한 진위식별 메커니즘을 가지는 인식기기를 역이용하는 위조가 발생하고 있다. 국내 은행권의 권종별 위조지폐 발견 추이를 보면 만원 권, 오천원 권 및 천원 권 위조지폐는 각각 3,864장, 5,560장, 155장 등이 각각 발견되어 전년 동기에 비하여 각각 334장(8.0%), 571장(9.3%), 163장(51.3%) 감소되었다.

국외 위·변조 동향

Keesing ‘Banknote Alert’에는 2002년부터 2007년 사이에 발견된 위조권 중에서 상대적으로 정밀하게 위조된 87건(유로화 53건, 영국 파운드화 9건, 미국 달러화 20건, 캐나다 달러화 5건)의 사례를 보면 정밀 위조가 주로 평판인쇄에 의해 이루어지고 있음을 보여주고 있으며, 평판인쇄에 의한 것이 전체의 65%를 차지하는 것으로 나타났다.

또한 컬러 출력기(복사기, 프린터기)를 이용한 위조가 약 31%를 차지하는 것으로 분석되었으며, 미국 달러의 슈퍼노트급 위조권들은 용지 지질에서부터 요판인쇄에서 활판인쇄까지도 적용한 것으로 나타났다.

은행권 위조방지요소 적용 사례

고해상도 컬러 출력기(복사기, 프린터기) 및 디지털 인쇄기의 해상도 증가에 대응하기 위하여 첨단 위조방지요소를 디자인화해 다음과 같이 한국은행권 오만 원 권에 적용하였다.

보안제품의 위·변조 대응 방안

디지털 시대에 대응할 수 있는 위조방지요소

보안제품의 위조범에게 외관과 촉감의 위조는 물론 복제 방법에 관한 지식기반을 확대해 주는 인터넷으로 인해 보안제품의 안전에 대한 위협은 점차 증가되고 있다. 그러나 보안제품의 소재와 촉감, 숨은 그림과 은선, OVI, 자성 및 적외선잉크 특수 문양 등은 디지털 정보기술 시대에도 계속 유용한 것으로 검토되었다.

중·장기적으로 개발 가능한 위조방지기술 특징

2007년 3월 미국 NRC가 재무성 인쇄국에 제출한 보고서인 「A Path to the Next Generation of U.S. Banknote: Keeping Them Real」에서 선진 조폐산업의 중·장기적인 위조방지요소 기술변화는 다음과 같다.

스침입사 광학문양(Grazing-Incidence Optical Patterns)
은행권 용지의 표면에 압력을 가하는 등의 방법으로 독특한 3차원의 불규칙한 문양을 만들어 80° 이상의 입사각에서 조명광선이 은행권 표면에 투사될 때 선명한 회절문양을 나타나는 기술
고도로 복잡한 공간문양(High-Complexity Spatial Patterns)
방사상 화선은 문양의 중심부까지 계속 이어지지만 중심부로 접근할수록 화선간의 공간 간격이 좁아지면서 칼라출력기의 한계에 도달하면 종국적으로 여러 개의 화선이 겹쳐지면서 이미지 품질을 훼손하여 본래의 이미지를 상실하게 하는 기술
색채화상 채도(Color Image Saturation)
적·청·녹의 색채 화상에서 추출한 채도(Saturation) 정보로 숨은 그림과 같은 위조방지요소를 만들어 넣는 개념이며, 적합한 화상을 선정하여 숨은 그림을 넣고, 정확하고 간단한 방법으로 숨은 그림을 검출하는 기술
나노입자 안료(Nanocrystal Pigments)
반도체 나노입자(CdSe 등) 또는 금속성 나노입자(금, 은 등) 안료의 산란은 은행권의 화상을 형성하는데 사용되는 잉크에 독특한 특징의 색채와 스펙트럼을 제공할 가능성이 높음.
나노인쇄(Nanoprint)
은행권 용지나 은선 표면의 인쇄문자나 문양 등을 미세문자나 문양의 1/1,000의 크기로 표현하는 나노인쇄는 저비용으로 최고의 위조방지 효과 기대가 가능한 기술.
열감응 OVD(Thermo-Responsive Optically Variable Device)
온도변화에 따라 모양이나 색상이 변하는 열감응 OVD는 위조의 난이도가 아주 높은 기술.
굴절성 미세 광학적 배열(Refractive Microoptic Arrays)
미세한 크기의 요소를 상호 작용하도록 배열한 박막필름을 이용하여 여러 각도로 움직이면 3차원적 화상이 연속적으로 나타나는 기술.

결론

최근 사무자동화기기의 급속한 발달로 정교하면서도 사용이 간편한 컬러 출력기, 디지털 인쇄기의 보급이 확대되고, 보안제품의 외관과 복제방법에 관한 지식기반을 확대해 주는 인터넷으로 인해 보안제품의 안전 위협이 점차 증가함에 따라 위조는 일반인들도 손쉽게 시도할 수 있는 대중적 범죄로 변모하고 있다.

최근 발견된 위·변조 수법은 첨단화되어 일반인은 물론 전문가들도 방심하면 쉽게 속아 넘어갈 정도로 정밀해지고 있다. 이렇듯 보안제품에 대한 위·변조 범죄의 심각성을 고려해서 한국조폐공사에서는 국내외 첨단 위조방지기술에 대한 동향을 파악하면서 광학적 특성을 이용한 첨단 위조방지요소를 개발하여 실용화를 추진하고 있다.

또한 위조범이 사용하는 디지털 정보기술에 대하여 위조방지 관련 정부 유관기관과 네트워크를 구축하여 위조범에 대한 정보를 공유하면서 보안제품의 주기적인 시방 변경과 첨단 위조방지요소가 적용되어야 지능화 및 첨단화되고 있는 보안제품의 위·변조 수법에 대응할 수 있을 것으로 보인다.
<글 : 류 일 녕 │ 한국조폐공사 기술연구원 위조방지센터장(ryuey@komsco.com)>

[월간 시큐리티월드 통권 제157호(info@boannews.com)]

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