은하 관측 방법을 응용해 딥페이크(deepfake) 조작 영상을 구분하는 신기술이 개발됐다. 인공지능(AI)을 기반으로 하는 딥페이크는 혁신적인 사진 합성 도구로 주목받았지만 음란물 제작 등 범죄에 악용되면서 문제가 되고 있다.
영국 헐대학교 우주물리학 석사 과정 아데주모케 오월라비는 담당 교수 케빈 핌블릿 박사와 함께 사진 속 인물의 눈동자 빛 반사를 분석, 딥페이크 이미지를 판별하는 법을 공개했다.
최근 영국 왕립천문학회 주최로 열린 2024 전국천문학회의에서 발표된 새로운 기법은 같은 광원을 바라보는 사람의 눈은 일반적으로 좌우 안구 모두 같은 빛 반사를 보이는 점에 착안했다.
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아데주모케 오월라비는 "빛 반사의 정량화를 응용한 극히 단순한 원리가 이번 연구의 핵심"이라며 "원래 천문학자들이 은하 이미지에서 빛의 분포를 가늠할 때 쓰는 지니계수를 통해 안구의 픽셀 전체에 걸친 빛 반사의 균일성을 평가했다"고 설명했다.
그는 "지니계수가 0에 가까울수록 빛이 균일하게 분산되고, 1에 가깝다면 빛이 하나의 픽셀에 집중돼 있다는 의미"라며 "딥 페이크가 합성한 이미지들은 좌우 안구의 빛 반사 형상이 서로 다른 경향이 나타났다"고 덧붙였다.
새로 개발된 방법은 아래 두 사진을 참고하면 이해하기 쉽다. 각각 인간의 두 눈을 촬영한 것으로, 위 사진은 좌우 안구에 반사된 빛의 형태가 거의 같지만 딥 페이크가 합성한 아래 사진은 좌우 안구의 빛 반사 형상이 대부분 다르다.
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이에 대해 핌블릿 박사는 "천문대나 우주망원경이 찍은 은하 이미지를 분석할 때 학자들은 빛의 분포를 먼저 들여다보고 은하의 형태를 예상한다"며 "원래 은하의 빛 분포를 측정하는 CAS 파라미터를 응용하려 했지만 딥페이크 영상 판독에는 맞지 않았다"고 말했다.
이어 "새로운 방법도 오차 때문에 100% 딥페이크 사진을 간파하지는 못한다"면서도 "세계적으로 문제가 되는 딥페이크를 악용한 범죄 피해를 줄일 방법을 찾는 확실한 힌트인 것은 분명하다"고 강조했다.
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이번 연구에 대해 IT·기술 전문 웹사이트 아르스 테크니카는 "비교적 고해상도 이미지가 필요하고 AI 모델이 물리적으로 정확한 안구 반사를 재현도록 진화하면 쓸모없는 기술"이라면서도 "안구의 빛 반사를 분석하는 기법은 머리카락 질감이나 해부학적 구조, 피부색, 배경의 일관성을 바탕으로 합성 여부를 감별하는 기존 방법보다 간단하고 유용할 수 있다"고 평가했다.
딥페이크는 합성 음란물 문제는 물론 유명 인사의 얼굴을 도용한 가짜 영상으로 수차례 논란이 됐다. 2018년 버락 오바마(62) 전 미국 대통령이 현재 미 대선 공화당 후보 도널드 트럼프(78)를 비방하는 조작 영상이 등장했다. 2020년에는 톰 크루즈(62) 등 할리우드 스타의 얼굴을 진짜처럼 합성한 가짜 광고가 제작·유포됐다.
정이안 기자 anglee@sputnik.kr