Mahlerian's Ongoing Symphonies

며칠전 인터넷에 올라온 사진이다. 우리나라 뉴스에도 위의 사진이 이곳 저곳에 실려 뉴스거리가 되었다. 위의 사진은 지난 2005년부터 인터넷에서 돌아다니던 아동 성추행자의 모습이라고 한다. 인터폴에서는 지난 2005년 이후로 위의 사람이 캄보디아, 베트남등에서 6세에서 10대 소년을 성추행하는 사진 200여장이 인터넷에 올라오는 것을 발견하고 추가 범죄를 막기 위해 이 사람의 얼굴을 복원하여 신원을 파악하는 데 노력했다고 한다. 위의 사진과 같이 범인 자신의 얼굴은 심하게 왜곡시켜 올렸기에 범인의 얼굴을 파악해내는 데 어려움을 겪었다고 한다. 그러다 최근에 독일의 수사팀에서 전문가의 도움을 받아 범인의 얼굴을 복원해 내는 데 성공했다고 한다. 아래의 사진이 바로 이렇게 해서 복원된 범인의 사진이다.



위의 사진에서 볼 수 있듯이 완벽하게 복원된 것은 아니지만 범인의 얼굴은 쉽게 구분이 갈 정도로 복원이 되어있다. 아래 추가로 공개된 사진을 참조하면 범인의 주변에 있는 사람은 쉽게 이 범인이 누구인지 찾아 낼 수 있을 정도로 복원이 잘 되어 있음을 다시한번 확인할 수 있다.



이렇게 복원된 사진을 얻어낸 후에도 여러 논의가 있었다고 한다. 과연 이 사진을 토대로 인터폴 내부에서의 수사만 진행할 것인지 아니면 인터넷 상에 복원된 사진을 공개하여 범인을 쉽게 잡을 것인지에 대해서 말이다. 이렇게 왜곡된 사진도 쉽게 복원이 된다는 사실을 공개적으로 알리게 될 경우 이와 같은 성추행 사진들에서 자신의 얼굴만 교묘하게 왜곡하여 올리는 범인들에게 그들의 왜곡된 얼굴이 쉽게 복원 가능하다는 사실을 알리는 꼴이 되어 이후 범인들이 좀더 조심(?)하게 되는 꼴이 될 수도 있기 때문이다. 또한 위의 복원된 사진 속의 범인의 신상이 공개적으로 노출됨에 따라 위의 범인이 처하게 될 복잡한 상황 또한 공개 여부를 결정하는데 논의의 대상이 되었다고 한다. 결국은 추가적인 범죄를 예방하기 위해서라도 위의 사진을 인터넷 상에 공개하여 추가적인 범죄만이라도 미리 예방하고, 범인도 최대한 빨리 검거하는 것으로 결론이 났다고 한다.

위의 사진의 복원 정도를 볼 때에 위의 범인을 검거하는 것은 시간 문제일 듯 싶다. 근데 여기에서 쉽사리 납득이 가지 않는 것은 위와 같은 사진을 인터폴이 얻게 된 것이 지난 2005년인데 2년이 지난 이제서야 위 사진속 범인의 얼굴을 복원해 낼 수 있었다는 점이다. 위의 왜곡된 사진은 사실 포토샵의 twirl이라는 툴로 간단하게 만들 수 있는 방법이고, 일반인으로서는 이렇게 왜곡된 사진을 복원해 내는 것이 그리 쉽지만은 않은 일이라 하더라도 전문가에게 있어서는 그다지 어려운 일이 아니기 때문이다.

twirl 툴을 적용한 범위를 정확히 찾아내는 것과, twirl을 적용한 정도가 어느정도인지를 찾아내는 것은 반복적으로 시도를 해봐야만 알 수 있는 것이지만, 잘 만들어진 프로그램을 사용한다면 사실 하루 혹은 일주일 정도만 컴퓨터를 돌려도 쉽게 복원할 수 있기 때문이다.

twirl 툴을 적용한 정확한 범위와 해당 툴을 적용한 정도를 찾아내는 것은 일일이 수작업으로 반복을 통해 찾아내는 것은 어려운 일이지만 프로그램을 잘 짜서 이와 같은 반복 작업은 프로그램이 감당하도록 한다면 사실 위의 왜곡된 사진은 사람의 눈에는 심각한 정보 손실이 일어난 듯 보이지만 사실상 정보의 손실은 거의 없는 왜곡이라는 사실에서 이론적으로도 쉽게 복원이 가능하다.

예를 들어보자. 아래의 사진 왼쪽은 원본이고, 오른쪽에는 이 원본 사진을 포토샵의 twirl tool을 이용해 가장 심한 왜곡을 준 결과물이다.



언뜻 눈으로 보기에는 정보의 손실이 엄청난 것 처럼 보인다. 하지만 위의 오른쪽의 심하게 왜곡된 사진을 다시 불러들여 twirl 툴을 적용한 영역을 동일하게 지정한 다음에 해당 툴을 반대 방향으로 최대한 왜곡을 시키면 아래와 같은 복원된 사진을 얻어 낼 수 있다.




결과물에서 볼 수 있다시피 거의 원본과 같은 결과물을 복원해 낼 수 있다. 이를 다시 원본과 비교해보면 아래와 같다.



원본과 비교하면 다소 흐릿한 결과물이 얻어짐을 알 수 있지만 거의 똑같은 사진을 복원해 냈음을 알 수 있다. 이와 같이 위의 twirl 툴을 이용한 왜곡은 사람 눈에 보이는 심한 왜곡을 만들어 내지만 원본에 있는 정보는 거의 손실되지 않은 상태로 들어있는 것이나 마찬가지다. 쉽게 말하면 직소 퍼즐을 뜯어내어 섞어 놓았다 하더라도, 퍼즐 조각을 분실하지 않는 한 다시 원래의 사진으로 퍼즐을 맞추어 낼 수 있는 것과 거의 동일하다.

영상 신호뿐 아니라 오디오 신호 또한 왜곡을 할 때에 심한 정보의 손실을 초래하여 원본과 비슷한 정도의 신호를 복원해 낼 수 없는 왜곡이 있는 반면, 왜곡은 되었지만 원본이 지니고 있던 주요 정보의 대부분을 그대로 지니고 있어 원본에서의 주요한 정보를 다시 복원해 낼 수 있는 왜곡이 있다. 아마 위의 성 추행범이 twirl 툴을 먹이지 않고, grid 사이즈가 좀 큰 모자이크 왜곡을 했더라면 왜곡을 시키는 것이 좀 더 쉬웠음에도 불구하고 모자이크 처리를 통해 손실되는 정보의 양이 꽤 큼에 따라 원본의 범인 얼굴을 복원해 내는 데 큰 어려움이 있었을 것이다.

독일이 통일될 당시 구 동독시절 슈타치가 보유하고 있던 방대한 양의 비밀 문서를 폐기하는 데 시간이 촉박하여 분쇄기를 통해 문서를 폐기하지 않고 수작업에 의해 문서를 조각조각 낸 것이 16000개의 부대에 담겨 있었다고 한다. 여러 문서들이 폐기되면서 서로 섞이지 않고 같은 종류의 문서는 한 부대에 담겨 있었기에 이 경우에도 정보의 왜곡은 일어났을 망정 정보의 손실의 정도는 거의 zero에 수렴한다. 이 또한 수작업으로 각 부대에 담긴 문서의 조각들을 일일이 복원해 내는 데에는 엄청난 시간(약 400년)을 필요로 했지만 독일의 프라운호퍼 연구소의 도움을 통해 컴퓨터를 이용한 복원이 진행되고 있다고 한다.

이 때에도 분쇄기를 통해 아주 미세하게 문서들이 조각내어졌거나, 비록 수작업으로 일일이 종이를 찢었다 하더라도 같은 종류의 폐기된 문서를 한 부대에 담지 않고 이리 저리 섞었다면 복원하는 것이 거의 불가능 했겠지만 폐기의 과정 자체가 정보의 손실을 유발하지 않는 방법으로 이루어졌기에 컴퓨터를 이용할 때 그 복원의 속도는 생각 이상으로 빨라질 수 있다.

비디오 영상을 압축하여 작은 크기의 divx 파일로 만든다거나, 오디오 신호를 mp3 신호로 압축한다거나 하는 것도 결국 원본이 갖고 있는 정보에 대해 왜곡을 가하여 정보의 양을 줄이는 방법을 사용한다. 물론 이러한 왜곡을 가할 때 사람의 눈과 귀에 중요하게 인식되는 정보의 경우는 고스란히 남겨놓아 다시 복원했을 경우에 주요한 정보는 다 살아남아 있어 원본과 거의 비슷한 정보를 살려놓는 것이 이러한 왜곡-복원 기술의 핵심이다.

오디오 신호 압축과 관련된 일을 하는 나로서는 위의 성추행범 사건에 딸려온 사진들이, 정보의 왜곡이 늘 정보의 손실을 가져오는 것은 아니라는 점을 다시한번 극명하게 보여주는 한 예였기에 특히나 관심을 끌게 되었다.

어찌되었든 다시 본래의 뉴스로 돌아오면 위의 아동 성추행범이 조만간 검거되었다는 소식이 들려왔으면 좋겠다.