KR101389838B1

KR101389838B1 - 적외선 분광법을 이용한 위조지폐류의 진위 감식 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR101389838B1
Application number: KR1020130002583A
Authority: KR
Inventors: 이강봉; 남윤식; 이연희; 윤기형; 김낙균
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2014-04-29
Anticipated expiration: 2033-01-09

Abstract

본 발명은 진위 감식 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 푸리에 변환 적외선 분광기(FTIR Spectrometer)를 이용하여 칼라 프린터나 칼라 복사기 등으로 정교하게 위조 된 지폐를 감식하는 기술과 시스템에 관한 것이다. 20여종의 특허 기술이 적용된 위조 방지 기능이 지폐에 포함되어 있고, 이를 감별하는 장치 또한 다양하나 고성능 컬러 복사기를 이용한 복사나 칼라 프린터 인쇄를 통해 제작된 위조지폐는 일반인이 쉽게 구별할 수 없을 정도로 정교하게 위조되고 사회에 유통됨으로서 사회 혼란과 불안을 야기시키고 있다. 따라서 본 발명은 단독으로도 지폐의 위조여부를 손쉽게 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 지폐 감별장치에서 감식이 불가능한 위조지페 감식법을 보완한 것으로 지폐의 특정부위를 ATR-FTIR 장비를 이용하여 적외선 스펙트럼을 얻고 스펙트럼에서의 피크 진동수 위치, 강도 및 패턴을 분석 비교함으로서 위조지폐를 감식하는 검출 시스템을 제공한다.

Description

적외선 분광법을 이용한 위조지폐류의 진위 감식 방법 및 그 시스템{METHOD OF IDENTIFYING A COUNTERFEIT MONEY USING FTIR SPECTROSCOPY AND SYSTEM OF THE SAME}

본 발명은 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권과 같은 인쇄물의 진위 여부를 푸리에 변환 적외선 분광을 이용한 분석 기술을 응용하여 감식하는 기술에 관한 것으로, 칼라 프린터나 칼라 복사기 등을 이용하여 정교하게 위조된 인쇄물을 감식하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

최근에 발행된 지폐의 경우 위조 및 변조를 방지하기 위한 특허 기술이 적용되었는데, 특히 ‘입체형 부분 노출 은선’과 색 변환 잉크 등 20 여종의 위조 방지 기술이 적용되어 있다. 그럼에도 불구하고, 한국은행이 발표한 2012년 상반기 중 위조지폐 감식 현황에 따르면, 올해 상반기에만 오만원권의 위조지폐는 모두 220장으로, 지난해 상반기에 감식된 22장에 비해 상당한 증가 추세를 보이고 있다. 이러한 위조 고액권의 시장 유통은 경제적인 문제 외에도 사회적 혼란을 가져 올 수 있다. 따라서, 이러한 위조지폐를 신속하고 정확하게 감정하는 기술을 개발하는 것은 사회와 국가의 안전을 위해 항상 중요한 사회적 문제가 되어왔다.

지폐의 위조 방지 기술로는 숨은 그림과 돌출, 띠 홀로그램, 입체형 은선, 색변환 잉크 등 실로 다양하며 현존의 최고의 위조방지 기술이 집약되어 있다고 할 수 있다. 지폐의 위조 여부를 확인하는 방법으로는 시각과 촉각, 지폐계수기, 광센서(다이오드)감별기, 형광물질의 탐지 등 다양한 방법에 의해 검사되고 있으나, 현재의 고성능 칼라 복사기와 칼라 프린터로 인한 정교한 위변조는 일반인들의 식별이 현실적으로 불가능할 정도로 교묘하고 정밀해 지고 있다. 또한, 지폐를 특수약품으로 사용해 앞뒷면 두 장으로 분리한 뒤, 뒷면을 칼라 복사하여 붙이는 등 자동 입출금기나 자판기도 인식할 정도로 감식이 어려워지고 있다.

지폐는 특수 처리된 종이로 되어 있어 촉감이 좋고 인쇄가 잘되며 보통의 복사나 인쇄용 종이와 다른 질감을 가지고 있으나 복사 용지나 인쇄용지도 갈수록 지폐에 사용된 종이만큼 양질의 종이가 생산되고 있어, 일반인들로서는 식별이 어렵다. 또한, 칼라 복사기와 칼라 프린터의 최근 잉크 염료들도 지폐 제작에 사용된 잉크와 거의 차이가 나지 않을 정도로 아주 정교하다.

위조지폐라 함은 지정된 발권 은행이 아닌 곳에서 만들어져 시중에 유통시킨 가짜 지폐를 말하는 것으로, 현재의 첨단 칼라 복사기, 고성능 스캐너, 초정밀 프린터 등을 이용하여 인쇄용 특수 용지 및 일반 용지에 불순한 의도를 가지고 제작된 지폐의 형태와 그림을 가지고 있는 것이다. 현재 미국만하더라도 유통되는 돈의 0.01 %정도의 위조지폐가 유통되고 있는 것으로 알려져 있다.

그러나, 지폐 스캐닝 감식기, 광센서(다이오드) 테스터기 및 형광물질 테스터기 등의 위조지폐 감식 장비들이 최고급의 스캐너나 프린터, 칼라 복사기 등에 의해서 정교하게 위조된 지폐를 완전하게 감식해내지 못하고 있다. 따라서, 효과적으로 위조지폐와 진짜지폐를 구별해 내고, 위조지폐의 감별을 빠르고 정확하게 할 수 있는 방법의 제공이 요구된다.

본 발명의 목적은 지폐 스캐닝 감식기 등의 위조지폐 감식 장비들이 최고급 스캐너나 프린터, 칼라 복사기 등에 의하여 정교하게 위조된 지폐 등의 인쇄물을 완전하게 감식해내고 있지 못한다는 문제점을 해결하기 위하여, 푸리에 변환 적외선 분광법을 이용하고 약화 전반사 측정법을 활용하여, 인쇄물의 표면으로부터 측정한 적외선 분광 스펙트럼을 분석하여 신속하고 정확하게 위조 인쇄물 여부를 감식할 수 있는 진위 감식 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄물의 진위 감식 방법은, 몰드에 인쇄물을 고정시키는 단계; 상기 인쇄물 위에 올림판을 설치하고 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역을 특정하는 단계; 상기 인쇄물에 적외선 광원으로부터 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 빔을 조사하고, 상기 인쇄물의 선택영역으로부터 반사되는 적외선으로부터 인쇄물의 분광 스펙트럼을 구하는 단계; 상기 인쇄물의 선택영역으로부터 구한 분광 스펙트럼을, 스펙트럼의 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도 및 피크의 패턴을 포함하는 인쇄물의 특징을 선별하여 인쇄물의 검색키로 선택하는 단계; 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스로부터 진품의 검색키와 상기 인쇄물의 검색키를 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계; 및 상기 검색한 결과를 기반으로 상기 인쇄물이 상기 진품과의 동등성 조건을 만족하는지 여부의 결과를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 분광 스펙트럼은 약화 전반사 측정법을 이용하여 인쇄물의 표면에서 반사되는 적외선을 푸리에 변환 적외선 분광으로 분석한 결과인 분광 스펙트럼인 것이다.

상기 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계는, 상기 인쇄물의 분광 스펙트럼에 포함되는 하나 이상의 피크가, 상기 진품의 분광 스펙트럼에 포함되는 피크와, 그 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도 및 피크의 패턴의 측면에서 동등성 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것일 수 있다.

상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 선택영역으로부터 진품의 표면의 적외선 반사에 의하여 측정한 분광 스펙트럼을 복수회 측정하고 이를 평균한 값으로부터 얻어지는 것일 수 있다.

상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 선택영역으로부터 측정한 진품 표면의 분광 스펙트럼에 표시되는 각 피크의 위치 진동수(cm^-1), 피크 강도 및 피크 형태를 데이터로 축적한 것일 수 있다.

상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 노후화, 청결도, 구겨짐에 의한 분광 스펙트럼의 노이즈가 제거된 것일 수 있다.

상기 인쇄물의 분광 스펙트럼을 구하는 단계는, 인쇄물의 배경을 공기 또는 종이로 하여 구하는 것일 수 있다.

상기 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계는, 파장의 범위를 3100 내지 4100 cm^-1의 제1구역, 2400 내지 3100 cm^-1의 제2구역, 1200 내지 1900 cm^-1의 제3구역, 및 670 내지 1250 cm^-1의 제4구역으로 구분하여, 진품의 검색키와 인쇄물의 검색키가 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계일 수 있다.

상기 올림판은 상기 인쇄물의 크기나 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역의 위치 및 넓이에 따라 조율하여 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역을 특정할 수 있는 거치대의 형태인 것일 수 있다.

상기 인쇄물의 분광 스펙트럼은, 인쇄물 표면에 노출되어 있는 바탕 및 잉크를 포함하는 표층에 의하여 반사되어 일정한 피크의 위치 진동수, 피크 강도 및 피크 패턴을 가지는 적외선의 분광 스펙트럼인 것일 수 있다.

상기 진품 및 인쇄물은, 외화를 포함하는 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권 및 채권으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인쇄물의 진위 감식 시스템은, 몰드에 고정된 인쇄물 위에 올림판이 설치되고 광조사가 이루어질 선택 영역이 특정되어 있는 시료부; 상기 시료부로 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 빔을 조사하는 광원부; 상기 광원부로부터 조사된 적외선 빔이 상기 시료부의 인쇄물의 표면으로부터 반사되어 발생하는 반사광을 수광하는 수광부; 상기 수광부로부터 반사된 빛을 푸리에 변환 적외선 분광법으로 분석하여 분광 스펙트럼을 도출하는 센서부; 상기 센서부에서 도출된 분광 스펙트럼으로부터, 스펙트럼의 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도 및 피크의 패턴을 포함하는 인쇄물의 특징을 선별하여 인쇄물의 검색키로 선택하고, 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스로부터의 도출한 진품의 검색키와 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 검색부; 및 상기 검색부로부터 도출되는 결과를 인쇄물의 진위 감식 결과로 나타내는 표시부를 포함한다.

상기 검색부는 상기 센서부에서 분석된 분광 스펙트럼을, 3100 내지 4100 cm^-1의 제1구역, 2400 내지 3100 cm^-1의 제2구역, 1200 내지 1900 cm^-1의 제3구역, 및 670 내지 1250 cm^-1의 제4구역으로 구분하여 검색키를 선택하고, 그 결과를 진품의 검색키와 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 것일 수 있다.

상기 반사광은, 상기 시료부의 인쇄물에 밀착된 투명 매질에 의하여 인쇄물의 선택 영역으로부터 전반사되는 빛을 포함하는 것일 수 있다.

상기 인쇄물은, 외화를 포함하는 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권 및 채권으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.

본 발명의 진위 감식 방법 및 그 시스템은, 푸리에 변환 적외선 분광 분석을 이용하여 간단하고 신속하며 정확하게 지폐를 포함하는 인쇄물의 진위 여부를 감식할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 문서상의 진짜지폐 만원권과 위조지폐 만원권에 대한 ATR FTIR 스펙트럼을 획득하여 지폐의 위조여부를 감식하는 방법을 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 진짜지폐 만원권(A)과 칼라 프린터로 복사된 위조지폐 만원권(B)을 600 내지 4000 cm^-1의 IR 영역에 해당하는 전형적인 ATR-FTIR 스펙트럼을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 전체스펙트럼 중 진짜지폐(상)와 위조지폐(하)를 구별한 수 있는 특정 IR 영역에서 피크들의 진동수 위치, 피크강도, 피크 모양과 패턴의 차이를 보여주는 적외선 스펙트럼이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진짜지폐 만원권(A)과 칼라 복사 및 칼라 프린터로 인쇄된 만원권(B 내지 D)의 중심부위(동그라미표시)에 대한 적외선 스펙트럼이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 진짜지폐 만원권(A)과 칼라 복사 및 칼라 프린터로 인쇄된 만원권(B 내지 D)에서 세종대왕 초상화의 모자 부위(동그라미 표시)에 대한 적외선 스펙트럼이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 지폐 중 외국 지페 중의 하나인 중국 지폐 1위안의 진짜지폐(A)와 칼라 프린터(B) 및 칼라 복사기(C)로 인쇄 또는 복사된 위조지폐의 FTIR 스펙트럼에 대한 비교 예를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FTIR 장비를 이용한 지폐의 위조 여부를 감식하는 기술을 설명하는 순서도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에서는 FTIR 분광기를 이용하여 지폐 등 인쇄물의 특정부위를 적외선 광원에서 방출된 적외선 빔(infrared beam)의 일부가 시료 표면에 의해서 반사되고 검출기에 도달하여 측정되고 적외선 스펙트럼(IR Spectrum)으로 그려지도록 하고, 이 적외선 스펙트럼으로부터, 지폐와 같은 인쇄물의 측정된 부위(선택 영역)에서 존재하는 성분 및 분자들의 구조에 관한 정보를 얻어서 본 발명의 인쇄물의 진위 감식 방법 및 그 시스템에 활용한다. 즉, 지폐와 같은 인쇄물의 특정부위(선택 영역)에서 진짜지폐의 적외선 스펙트럼과 위조지폐의 적외선 스펙트럼으로부터 피크들의 진동수, 피크 강도 및 피크 패턴을 비교 분석함으로써 그 위조여부를 확인할 수 있다. 이러한 FTIR 장비를 이용한 지폐의 위조 여부를 확인 하는 기술은 간단하고 신속하며 정확하여 위조지폐 감식 등에 우수하게 활용될 수 있다.

본 특허 명세서에서는 진짜지폐와 본 발명을 위하여 실험용으로 제조된 위조지폐를 이용하여 발명의 우수성을 실험하였으며, 이하 본 출원 발명에서 제시되는 위조지폐는 유통 중에 수거된 위조지폐가 아닌 컬러 복사기나 컬러 프린터 등으로 실험을 위해 자체적으로 제작된 가짜 지폐를 의미한다. 이러한 가짜 지폐는 종이 성분, 크기, 외관 및 촉감 상 진짜지폐와 거의 동일하여 시각적으로는 거의 구별이 되지 않는 것을 활용하였다.

본 발명에서, 인쇄물은 지폐를 기준으로 발명의 구체적인 내용 및 그 효과를 설명하지만, 지폐에 한정되는 것은 아니며, 상품권, 외화, 채권, 수표들뿐만 아니라, 경제 활동에서 사용되는 계약서 등의 문서에 대한 진위 여부를 효과적으로 감정하고 분석하는데 활용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 만원권 지폐에 대한 위조여부를 감식하는 기술을 설명하는 개념도이다. 만원권 지폐는, 그 원료는 섬유(면)으로 되어 있으며 촉감이 좋고 인쇄가 잘된다. 다만, 이렇게 만원권 지폐의 원료인 섬유는 일반적인 종이와는 서로 다른 질감을 가지고 있는데, 이를 일반인들의 시각과 촉감으로는 식별하기가 어렵다. 또한, 만원권과 같은 지폐에는 위조 방지를 위한 최첨단의 기술과 특수 재료가 사용되는데, 그들 중에는 은선, 은화, 형광색사와 숨은 그림 등 다양한 방법을 이용하고 있다. 따라서, 만원권과 같은 지폐의 섬유(면)은 화공약품에 견딜 수 있고, 정교한 인쇄에 적합한 재질을 가지고 있어야 한다. 기본적으로, 지폐에 사용된 섬유(면)의 종류와 염료의 차이로 인하여 FTIR 스펙트럼에서 나타나는 피크의 진동수 위치, 피크 강도, 모양 및 패턴이 서로 다르므로, 이를 이용하여 지폐의 위변조를 식별해낼 수 있다.

반면에, 위조지폐들은 칼라 프린터나 칼라 복사기에 의하여 제도되는 경우가 많고, 이렇게 제조된 경우에는 각각의 잉크 성분들 특유의, 방향족 탄화수소류(Aromatic hydrocarbons), 에스터류(Esters), 지방족 니트로 화합물(Aliphatic nitro compounds)와 지방족 탄화수소류(Aliphatic hydrocarbons) 등의 혼합물을 함유하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 진짜지폐의 약화 전반사 측정법을 이용하여 인쇄물의 표면에서 반사되는 적외선을 푸리에 변환 적외선 분광으로 분석한 결과를 구하고, 지폐의 규격과 같은 몰드를 선택하여 푸리에 변환 적외선 분광 스펙트럼을 측정할 영역인 선택 영역에 푸리에 변환 적외선 분광 스펙트럼을 측정하며, 이를 진짜지폐의 스펙트럼 결과와 비교하여 지폐의 위조 여부를 판단할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진짜지폐 만원권과 칼라 프린터(Fuji 사 제조)로 인쇄된 위조지폐 만원권에 대하여, 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 영역에 해당하는 전형적인 ATR-FTIR 스펙트럼의 예이다. 스펙트럼의 측정은 "Bruker"사의 VERTEX 70 모델 FTIR 분광장비를 사용하였으며, 이하 도 3 내지 5에서도 동일하다.

상기 도 2에 나타난 바와 같이, 국내 유통 중인 진짜 만원권에 대하여 ATR-FTIR로 측정된 스펙트럼을 나타낸 (A)를 참조하면, 900 내지 1735 cm^-1, 2920 cm^-1, 3370 cm^-1의 적외선 진동수에서 특징적인 피크와 피크 패턴을 나타내고 있다. 반면에, 아래(B)에 나타낸 "Fuji" 칼라 복사기로 복사된 위조 만원권에 대한 ATR-FTIR 스펙트럼에서는, 진짜지폐와 다른 피크의 위치와 패턴 모양을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 따라서 이러한 차이점은 위조지폐와 같은 인쇄물의 위조 여부를 감식할 수 있는 중요한 요소가 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 스펙트럼 중 진짜지폐(상)와 위조지폐(하)를 구별한 수 있는 적외선의 특정 진동수 영역에서의 피크위치, 강도, 모양과 패턴을 나타내는 스펙트럼이다.

상기 도 3의 (A)는 파장 3100 내지 4100 cm^- ¹사이의 파장에서 피크의 모양을 나타낸 것인데, 진짜지폐(상)는 아래로 볼록한 피크 형태를 보이고 있으나 칼라 복사된 위조지폐(하)는 아주 넓고 낮은 평편한 피크 모양을 보여주고 있다.

상기 도 3의 (B)는 2849 cm^-1, 2919 cm^-1 등의 진동수에서의 피크들을 나타낸 것으로, 아래의 위조지폐로부터 나온 피크들은 진짜지폐의 피크들과 비교하여, 피크강도가 크고 잘 분리되어있는 피크 모양을 갖고 있다.

상기 도 3의 (C)는 파장 범위 1200 내지 1900 cm^- ¹사이에서의 피크 위치, 모양 및 피크 패턴을 나타내 주고 있으며, 위조지폐를 감식하는데 전혀 문제가 없을 정도로 진짜지폐(상)과 위조지폐(하)의 피크들이 상이함을 알 수 있다.

상기 도 3의 (D)는 파장범위 670 내지 1250 cm^-1 적외선 영역에서의 피크 모양과 패턴을 보여 주고 있는데, 진짜지폐(상)와 위조지폐(하)에서는 피크의 개수, 모양 및 강도에서 많은 차이가 나는 등 서로 아주 상이함을 알 수 있다.

도 4는 진짜지폐 만원권(A)과 "HP" 레이저 칼라 프린터(B), "Fuji" 칼라 복사기(C), 그리고 "Epson" 잉크젯 칼라 프린터(D)로 제조된 위조지폐의 특정 부위(동그라미)에 대해 얻어진 스펙트럼을 서로 비교한 예이다. 상기 도 4를 참조하면, 같은 진동수 영역에서의 스펙트럼 비교를 통해 각기 다른 방법에 의해 제조된 위조지폐를 구별할 수 있다.

도 5는 만원권의 다른 부분에서 얻어진 각각의 진짜지폐(A) 및 위조지폐들(B 내지 D)에 대한 스펙트럼 비교를 통해 각기 다른 방법들에 의해 제조된 위조지폐를 서로 구별할 수 있음을 나타내는 추가적인 예이다. 상기 도 5를 참조하면, "HP" 레이저 칼라 프린터(B), "Fuji" 칼라 복사기(C), 그리고 "Epson" 잉크젯 칼라 프린터(D)로 제조된 위조지폐의 특정 부위(동그라미)에 대해 얻어진 스펙트럼들이 진짜지폐 만원권(A)과 스펙트럼 피크의 위치, 강도 및 패턴의 면에서 차이점이 나타난다는 점을 확인할 수 있다.

도 6는 본 발명의 실시예로 다양한 지폐에 활용이 가능한지 여부를 확인하기 위하여 중국지폐 1위안의 진짜지폐(A)와 칼라 프린터(B) 및 칼라 복사기(C)로 인쇄 또는 복사된 위조지폐의 FTIR 스펙트럼에 대한 비교 예를 나타낸 것이다. 스펙트럼의 측정은 "Thermo Mattson"사의 Infinity Gold 모델 FTIR 분광장비를 이용하였다. 상기 도 6을 참조하면, "HP"사의 레이저 칼라 프린터에 의하여 인쇄된 위조지폐 1위안(B)과 "Fuji" 칼라 복사기에 의하여 복사된 위조지폐(C)에 대하여 얻어진 적외선 스펙트럼을 보여주며, 위조지폐들인 (B)와 (C)는 같은 종이질을 적용한 것으로 인하여 일부 유사한 적외선 스펙트럼을 보여 주었으나, (B) 및 (C) 모두, 진짜지폐(A)와 비교해서는 상이한 피크 패턴과 피크 위치를 보여 주고 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 FTIR 분광기를 이용한 지폐의 위조 여부를 감별 방법을 차례로 설명하는 순서도이다. 상기 도 7를 참조하면, 먼저 지폐를 준비하는 단계(F105). 다음으로 ATR-FTIR로 지폐의 특징을 가장 잘 나타낼 수 있는 영역인 선택 영역을 선택하여 그 스펙트럼을 측정하는 단계를 거치는데(F110), 이때 지폐의 크기에 따른 위치를 선택하기 위해 이에 적합한 기판을 제작하여 사용한다(F120). 또한, ATR-FTIR의 특징상 표면과 빔이 직접 반사되므로 최소한의 높이로, 기판의 크기 조절이 가능해야 한다.

다음은 시료, 진짜지폐나 위조지폐와 관계없이 측정한다(F130). 시중에 유통되고 있는 지폐는 그 상태가 깨끗한 지폐부터 폐기 직전의 지폐까지 서로 상이하다. 따라서, 같은 금액 권일지라도 ATR-FTIR 장비로 측정 하였을 경우에 다른 결과를 가져올 확률도 배제하지 못한다. 이에, FTIR 장비에서 지폐의 정확한 스펙트럼을 얻기 위한 스캔횟수를 선택하여야 한다. 보통은 4회에서 32회 또는 64회와 같이 다양한 스캔횟수에서 얻어진 스펙트럼의 평균값을 결과 스펙트럼으로 얻어낼 수 있다.

위조지폐 시료에 대한 FTIR 스펙트럼을 얻어, 미리 측정된 진짜지폐의 금액권에 맞춰 특정 적외선 영역에서의 피크 진동수 위치, 피크모양 및 피크 패턴을 비교하는 단계를 거친다(F140, F150). 도 3의 (A), (B), (C) 그리고 (D)와 같이 피크들을 서로 비교함으로써 지폐의 진위 여부를 판별한다(F160).

이렇게, 지폐의 진위 여부 판별함에 ATR-FTIR 분광기 분석기술을 사용함은 기존의 다른 판별법과 장비를 이용하는 것보다 더 정확하고 신속한 감식 기술이 될 수 있다. 즉, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 기술의 발명에 따라 지폐의 위조 여부를 감식하기 위한 적외선 분광기(FTIR Spectrometer)는, 지폐에 적외선 영역대인 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 광원으로부터 지폐의 측정하고자 하는 위치를 고정하거나 선택하는 부문, 지폐의 표면으로부터 직접 반사되는 적외선을 ATR(Attenuated Total Reflectance)이라는 FTIR 분광기의 부품을 이용하여 적외선을 반사시켜 측정하는 부문과 스펙트럼에서 충분한 시그널 강도를 얻기 위한 적절한 스캔 횟수를 선택하는 부문, 얻어진 스펙트럼을 진짜지폐와 위조된 지폐의 적외선 스펙트럼에서 피크들의 진동수, 피크 강도 및 피크 패턴을 분석하여 위조 여부를 감별하는 부분으로 시스템을 구축할 수 있다. 또한, 다양한 액수 단위의 지폐, 외화 및 채권 등에 대한 ATR-FTIR 스펙트럼들을 각각에 대하여 데이터베이스(data base)화 함으로서 이들에 대한 진위여부를 감정하는데도 활용 될 수 있다.

본 발명에서, FTIR 분광기의 ATR(Attenuated Total Reflectance) 부품은 "약화 전반사 측정법"의 약어로, 시료 표면에서 수차례 전반사하는 빛을 측정함으로써, 시료 표면의 적외선 반사 스펙트럼을 얻는 방법이다. 적외선 영역에 투명한 고 굴절률 매질에 시료를 밀착시켜, 프리즘으로부터 시료 표면으로부터 반사하는 전반사 빛을 측정하면, 시료 표층의 반사 스펙트럼을 얻을 수 있으며, 이는 시료의 손상 없이 시료의 표면만을 측정할 수 있어 비파괴 분석에 유용한 측정방법이다.

본 발명의 인쇄물의 진위 감식 방법 및 그 시스템은, 진위의 확인이 필요한 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권 및 채권을 포함하는 인쇄물의 진위 여부의 감식에 활용될 수 있고, 바람직하게, 지폐의 위조 여부 감식에 활용될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

몰드에 인쇄물을 고정시키는 단계;
상기 인쇄물 위에 올림판을 설치하고 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역을 특정하는 단계;
상기 인쇄물에 적외선 광원으로부터 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 빔을 조사하고, 상기 인쇄물의 선택영역으로부터 반사되는 적외선으로부터 인쇄물의 분광 스펙트럼을 구하는 단계;
상기 인쇄물의 선택영역으로부터 구한 분광 스펙트럼을, 상기 인쇄물 섬유의 종류와 염료의 차이로 인하여 나타나는 스펙트럼의 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도, 모양 및 피크의 패턴을 포함하는 인쇄물의 특징을 선별하여 인쇄물의 검색키로 선택하는 단계;
진품의 분광 스펙트럼 데이터베이스로부터 진품의 검색키와 상기 인쇄물의 검색키를 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계; 및,
상기 검색한 결과를 기반으로 상기 인쇄물이 상기 진품과의 동등성 조건을 만족하는지 여부의 결과를 출력하는 단계를 포함하며,
상기 분광 스펙트럼은 약화 전반사 측정법을 이용하여 인쇄물의 표면에서 반사되는 적외선을 푸리에 변환 적외선 분광으로 분석한 결과인 분광 스펙트럼인 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계는,
상기 인쇄물의 분광 스펙트럼에 포함되는 하나 이상의 피크가, 상기 진품의 분광 스펙트럼에 포함되는 피크와, 그 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도 및 피크의 패턴의 측면에서 동등성 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 선택영역으로부터 진품의 표면의 적외선 반사에 의하여 측정한 분광 스펙트럼을 복수회 측정하고 이를 평균한 값으로부터 얻어지는 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 선택영역으로부터 측정한 진품 표면의 분광 스펙트럼에 표시되는 각 피크의 위치 진동수(cm^-1), 피크 강도 및 피크 형태를 데이터로 축적한 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 진품의 분광 스펙트럼 데이터 베이스는, 진품의 노후화, 청결도, 구겨짐에 의한 분광 스펙트럼의 노이즈가 제거된 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 인쇄물의 분광 스펙트럼을 구하는 단계는, 인쇄물의 배경을 공기 또는 종이로 하여 구하는 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계는, 파장의 범위를 3100 내지 4100 cm^-1의 제1구역, 2400 내지 3100 cm^-1의 제2구역, 1200 내지 1900 cm^-1의 제3구역, 및 670 내지 1250 cm^-1의 제4구역으로 구분하여, 진품의 검색키와 인쇄물의 검색키가 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 단계인 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 올림판은 상기 인쇄물의 크기나 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역의 위치 및 넓이에 따라 조율하여 분광 스펙트럼을 측정할 선택 영역을 특정할 수 있는 거치대의 형태인 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 인쇄물의 분광 스펙트럼은, 인쇄물 표면에 노출되어 있는 바탕 및 잉크를 포함하는 표층에 의하여 반사되어 일정한 피크의 위치 진동수, 피크 강도 및 피크 패턴을 가지는 적외선의 분광 스펙트럼인 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
제1항에 있어서,
상기 진품 및 인쇄물은, 외화를 포함하는 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권 및 채권으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 인쇄물의 진위 감식 방법.
몰드에 고정된 인쇄물 위에 올림판이 설치되고 광조사가 이루어질 선택 영역이 특정되어 있는 시료부;
상기 시료부로 600 내지 4000 cm^-1의 적외선 빔을 조사하는 광원부;
상기 광원부로부터 조사된 적외선 빔이 상기 시료부의 인쇄물의 표면으로부터 반사되어 발생하는 반사광을 수광하는 수광부;
상기 수광부로부터 반사된 빛을 푸리에 변환 적외선 분광법으로 분석하여 분광 스펙트럼을 도출하는 센서부;
상기 센서부에서 도출된 분광 스펙트럼으로부터, 상기 인쇄물 섬유의 종류와 염료의 차이로 인하여 나타나는 스펙트럼의 피크가 위치하는 진동수, 피크의 강도, 모양 및 피크의 패턴을 포함하는 인쇄물의 특징을 선별하여 인쇄물의 검색키로 선택하고, 진품의 분광 스펙트럼 데이터베이스로부터의 도출한 진품의 검색키와 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 검색부; 및,
상기 검색부로부터 도출되는 결과를 인쇄물의 진위 감식 결과로 나타내는 표시부를 포함하는, 인쇄물의 진위 감식 시스템.
제11항에 있어서,
상기 검색부는 상기 센서부에서 분석된 분광 스펙트럼을, 3100 내지 4100 cm^-1의 제1구역, 2400 내지 3100 cm^-1의 제2구역, 1200 내지 1900 cm^-1의 제3구역, 및 670 내지 1250 cm^-1의 제4구역으로 구분하여 검색키를 선택하고, 그 결과를 진품의 검색키와 비교하여 동등성 조건을 만족하는지를 검색하는 것인, 인쇄물의 진위 감식 시스템.
제11항에 있어서,
상기 반사광은, 상기 시료부의 인쇄물에 밀착된 투명 매질에 의하여 인쇄물의 선택 영역으로부터 전반사되는 빛을 포함하는 것인, 인쇄물의 진위 감식 시스템.
제11항에 있어서,
상기 인쇄물은, 외화를 포함하는 지폐, 수표, 상품권, 여권, 유가증권 및 채권으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인, 인쇄물의 진위 감식 시스템.