By DHRUV MEHROTRA, WIRED US

2017년, 미제 사건을 수사 중이던 이스트 베이 지역 공원 경찰국 탐정이 마리아 제인 웨이드호퍼(Maria Jane Weidhofer) 살인 사건 수사 진전에 도움이 될 만한 한 가지 묘안을 떠올렸다. 1990년, 지역 경찰관은 캘리포니아주 버클리 지역 틸덴 지역 공원에서 성폭력 피해 후 살해된 웨이드호퍼의 변사체를 발견했다. 30년 가까이 미제 사건으로 남았던 해당 사건을 수사하면서 경찰국은 범죄 현장에서 수집한 유전자 정보를 DNA를 얼굴로 변환하는 기업인 파라본 나노랩스(Parabon NanoLabs)로 보냈다.

파라본 나노랩스는 전용 머신러닝 모델을 통해 용의자 DNA 분석 작업을 진행한 뒤 사건을 담당한 탐정이 전혀 발견하지 못한 정보를 경찰국에 제공했다. 바로 범죄 현장에서 수집한 증거만으로 완성한 용의자의 얼굴 예상 이미지이다.

파라본 나노랩스가 생성한 유력 용의자의 얼굴 예상 이미지인 ‘스냅샷 페노타입 리포트(Snapshot Phenotype Report)’는 실제 사진이 아니다. 실제와 공상 과학 요소 간의 불쾌한 골짜기를 좁히도록 생성한 3D 렌더링 이미지이다. 파라본 나노랩스의 알고리즘의 얼굴 예측 방식은 주어진 유전적 특성을 DNA 표본 안에서 발견하는 방법을 나타낸다.

파라본 나노랩스는 살인 용의자의 얼굴이 남성의 얼굴이라고 예측했다. 창백한 피부와 갈색 눈동자와 머리카락, 주근깨가 없는 피부, 두꺼운 눈썹이 특징이라고 예측했다. 파라본 나노랩스의 포렌식 아티스트는 평범한 짧은 머리를 한 남성의 모습을 포토샵으로 그리고, 콧수염을 추가했다. 콧수염은 DNA 표본이 아닌 목격자의 설명을 바탕으로 추가했다.

경찰국은 2017년, DNA 표본을 이용한 용의자 얼굴 예상이미지를 시민에게 포상금을 걸고 현상 수배 사진을 공개하려는 논란이 되는 결정을 내렸다. 2020년, 어느 한 탐정은 시민 자유 전문가와 함께 더 큰 문제가 될 만한 일을 했다. 그리고 파라본 나노랩스의 서비스 약관을 위반했다. 탐정이 요청한 것은 용의자 얼굴 예상 이미지로 안면 인식 소프트웨어를 실행하는 것이었다.

당시 안면 인식 기술 사용을 요청한 탐정은 “범죄 현장에서 수집한 DNA를 활용하여 파라본 나노랩스는 유력 용의자의 얼굴 예상 이미지를 재구성할 수 있었다”라며, 북부 캘리포니아 지역 정보 센터(Northern California Regional Intelligence Center)에 분석 지원 요청을 보냈다고 밝혔다. 해당 센터는 연방 기관과 주 기관, 지방 경찰국 간의 수월한 협력을 위한 이른바 정보 공유 센터이다. 탐정은 “유력 용의자의 예상 이미지를 보유했기 때문에 안면 인식 기술을 활용하여 용의자나 범죄와 관련된 주요 인물의 신원을 파악하고자 했다”라고 말했다.

탐정이 DNA를 이용한 용의자 얼굴 추측 이미지에 안면 인식 기술 실행을 요청한 사례는 그동안 보고된 적이 없는 사례이다. 정보 투명성 단체인 ‘디스트리뷰티드 디나이얼 오브 시크릿(Distributed Denial of Secrets)’이 공개한 해킹된 경찰 해킹 문건을 통해 경찰국이 범죄 현장 DNA를 바탕으로 알고리즘으로 생성한 용의자 얼굴 이미지에 안면 인식 기술을 활용하려 한 사례가 처음 알려졌다.

비슷한 사례가 추가로 발생할 확률이 높다.
 
안면 인식 전문가와 프라이버시 옹호론자 모두 이스트 베이 지역 공원 경찰국 탐정의 요청은 탈이상주의적이지만, 100% 예측할 수 있었던 일이라고 말한다. 감독이 이루어지지 않는 상태에서 법률 집행 기관이 의도하지 않은 방식으로 다양한 기술을 결합하여 일치하는 정보를 찾고, 검증되지 않은 알고리즘으로 알 수 없는 범위를 기준으로 용의자를 지목할 수 있다고 강조했다.

시민 자유 비영리단체 프런티어전자재단(Electronic Frontier Foundation) 총괄 자문 담당자 제니퍼 린치(Jennifer Lynch)는 와이어드와의 인터뷰에서 “DNA로 얼굴 예상 이미지와 안면 인식 기술을 함께 사용하는 일은 입증되지 않은 과학을 고려하는 것이다”라고 설명했다. 린치는 알고리즘으로 생성한 얼굴 이미지와 같이 신뢰할 수 없는 입력 정보를 두고 안면 인식 기술을 실행한다면, 법률 집행 기관이 유용한 상황을 바탕으로 정보를 제공할 때보다 용의자 정보를 잘못 파악할 확률이 더 높다고 주장했다. 이어, “파라본 나노랩스가 처음부터 용의자 얼굴 예상 이미지를 정확하게 생성한다는 점이 입증되지 않았다. 자칫하면 무고한 시민을 범죄 현장의 용의자로 지목할 수 있다는 점에서 매우 위험하다”라고 경고했다.

노스 캘리포니아 지역 정보 센터가 이스트 베이 지역 공원 경찰국 탐정의 요청을 존중했는가 알려진 바는 없다. 와이어드는 노스 캘리포니아 지역 정보 센터 측에 안면 인식 기술 사용 요청 후 얻은 결과를 확인하고자 연락했으나 어떠한 답변도 받지 못했다. 이스트 베이 지역 경찰국장 테렌스 코처(Terrence Cotcher)는 와이어드의 신원 확인 요청 관련 의견 공개에 응하지 않으며, 최근 논란이 된 안면 인식 기술 사용을 요청한 탐정의 담당 사건이 적극적인 살인 수사라고 언급했다. 그러나 노스 캘리포니아 지역 정보 센터 전무 마이크 세나(Mike Sena)는 2021년, 마크업과의 인터뷰에서 안면 인식 기술 사용 요청을 받을 때마다 안면 검색 작업을 실행한다고 밝혔다.

파라본 나노랩스는 경찰국이 용의자 얼굴 예상 이미지를 이용하여 안면 인식 기술을 실행한 행위가 자사 서비스 약관 위반 사항이면서 끔찍한 사용 사례라고 말했다.

2008년 설립된 파라본 나노랩스는 주로 법률 집행 기관을 대상으로 한 포렌식 유전자 계보 분석 작업에 주력했다. DNA 데이터를 계보학 데이터베이스 프로필과 비교하여 용의자나 피해자 신원을 파악하는 과정이 포함된다. 2012년에는 DNA만으로 DNA 주인의 외모를 예측하는 DNA 표현형(DNA phenotyping) 탐색 작업을 위해 미국 국방성 산하 방위위협감소국의 승인을 받았다. 2020년, 네이처에 게재된 글을 통해 미국 국방성이 초기에는 표현형 기술을 개발하여 즉석 폭발 장치 개발자 얼굴을 재생성하고, 폭발물 잔해에 남은 DNA를 활용하는 작업에만 관심을 둔 사실이 공개됐다. 파라본 나노랩스는 머신러닝을 활용하여 DNA 주인의 얼굴을 예측하는 야심 찬 방법을 홍보하여 관련 서비스 지원 권한을 확보했다.

파라본 나노랩스 생체정보학 국장 엘렌 그레이택(Ellen Greytak)은 머신러닝을 활용하여 각각의 얼굴 부위 예측 모델을 구축한다고 밝혔다. 그레이택 국장은 예측 모델은 연구 자원봉사자 1,000명 이상의 DNA 데이터를 활용하여 3D 얼굴 스캔과 연결하는 방식으로 훈련받는다고 설명했다. 각각의 안면 스캔 이미지는 2만 1,000개에 이르는 표현형을 갖추어 외모에 영향을 미치는 DNA 샘플 부분을 찾아내기 위해 예측 모델을 수집한다.

파라본 나노랩스는 DNA 주인의 주근깨 수준과 얼굴형과 함께 머리카락과 눈동자, 피부 색도 완벽하게 예측한다고 주장한다. 파라본 나노랩스는 법률 집행 기관에 제공할 목적으로 안면 렌더링을 바탕으로 한 표현형을 생성한다. 파라본 나노랩스의 얼굴 예상 이미지 생성 방식은 동료 심사 과정을 거치지 않았으며, 과학계는 얼굴형을 쉽게 예측할 수 있다는 점에도 회의적인 견해를 밝혔다.

파라본 나노랩스 부사장 파울라 아르멘트루트(Paula Armentrout)는 얼굴 예상 이미지 기술의 정확도를 두고 제기된 의문점에 대응하려 파라본 나노랩스의 방식이 대중적인 방식은 아니지만, 여러 컨퍼런스에서 기술을 발표하고, 수천 가지 표본을 바탕으로 기술을 검증했다고 답변했다. 또한, 파라본 나노랩스가 공식 웹사이트를 통해 “모든 구성요소는 고객이 널리 공개한 정보이므로 사용자는 파라본 나노랩스 기술 실현 방식을 직접 판단할 수 있다”라고 전했다.

그레이택 국장은 파라본 나노랩스의 안면 예측 기술을 얼굴 추가 복제 기술보다는 용의자 묘사에 더 가까운 과정이라고 설명했다. 이어, “파라본 나노랩스가 예측하는 바는 주어진 성별, 계보 정보를 활용하면서 평균보다 더 넓은 범위에서 살펴본다. 파라본 나노랩스가 예상한 인물의 얼굴만으로 개인 신원을 특정할 수는 없다”라고 덧붙였다.

2015년경 파라본 나노랩스가 안면 예측 서비스를 출시했을 당시 서비스 약관에는 예측 이미지를 안면 인식 기술에 사용하는 행위를 금지한다는 조건이 명시되지 않았다. 그러나 서비스 출시 직후 파라본 나노랩스의 고객이 된 법률 집행 기관 여러 곳이 표현형 생성 안면에 안면 인식 기술을 사전 적용하는 방안을 문의하기 시작했다. 그레이택 국장은 “안면 인식 기술 사용 요청을 받았을 때 놀랐다. 얼굴 예측 이미지 구성요소를 제공하면서 의도한 목적이 아니다”라고 말했다. 2016년, 파라본 나노랩스는 얼굴 예측 이미지를 이용하여 안면 인식 기술을 실행하는 행위를 금지한다는 조항을 추가했다. 그러나 아르멘트루트 부사장은 와이어드에 고객의 규정 준수 사실을 확인할 방법이 없다고 밝혔다.

8년간 법률 집행 기관의 의뢰에 따라 여러 용의자의 얼굴 예측 이미지를 생성한 뒤 일부 고객이 파라본 나노랩스의 알고리즘 생성 얼굴에 안면 인식 기술을 사용하는 방안을 고려할 만한 이유가 충분하다고 판단하였다. 와이어드가 연락한 여러 경찰국 관계자는 적어도 파라본 나노랩스의 얼굴 예측 이미지에 안면 인식 기술을 사용하는 방법을 수사 과정의 선택 사항 중 하나로 고려할 수 있다는 반응을 보였다.

제이슨 맥도널드(Jason McDonald)는 콜로라도주 오로라 지역 경찰국 내 강력 살인범죄 전담팀 소속 탐정이다. 2016년, 맥도널드가 근무하는 경찰국은 파라본 나노랩스에 1984년도 살인사건 현장 4건의 사건 현장에서 발견한 DNA를 이용한 용의자 얼굴 예상 이미지 생성을 의뢰했다. 맥도널드는 와이어드와의 인터뷰에서 안면 인식 기술로 용의자 얼굴을 예측하는 것이 합리적이면서도 유용할 수도 있는 수사 방식이라는 견해를 밝혔다.

미시간주 세인트 클레어 카운티 보안관 산하 경찰국 탐정 에드워드 실버(Edward Silver)도 맥도널드의 의견에 동의했다. 실버 탐정이 근무하는 경찰국은 2021년, 파라본 나노랩스를 통해 2003년, 폐기물 처리장에서 심각한 화상을 입은 시신으로 발견된 여성의 얼굴 예상 이미지를 확보했다. 실버 탐정은 파라본 나노랩스의 얼굴 예상 이미지가 안면 인식 소프트웨어만큼 정확하다고 생각한다.

플로리다주 레이크카운티 보안관 사무실과 일리노이주 드칼브 카운티 보안관 관계자도 파라본 나노랩스의 얼굴 예상 이미지와 안면 인식 소프트웨어를 함께 사용하는 것을 고려할 의사가 있다고 밝혔다. 드칼브 카운티 보안관 사무실 소속 보안관 앤드류 설리번(Andrew Sullivan)은 와이어드에 보낸 메일을 통해 “파라본 나노랩스의 얼굴 예측 이미지 스냅샷 개발 시 사용한 DNA 증거가 있다면, 해당 정보를 활용하여 살인 사건을 추가로 해결하는 데 도움이 될 만한 노력을 할 것이다"라고 전했다.

아이다호주 보이시 경찰국 커뮤니케이션 관리자 헤일리 윌러엄스(Haley Williams)는 와이어드에 보낸 메일을 통해 알고리즘으로 생성한 얼굴 예상 이미지와 안면 인식 기술을 함께 사용하는 방안은 사건 별로 결정한다고 밝혔다. 다만, 보이시 경찰국은 한 가지 증거에만 전적으로 의존하지 않으며, 안면 인식 기술은 다른 추가 사건이나 증거를 찾을 목적으로만 활용한다고 덧붙였다.

언론 인터뷰 권한이 없어 익명을 요청한 어느 한 미제 사건 담당 탐정은 “수십 년 동안 수사 도중 안면 인식 기술을 활용했다. 파라본 나노랩스가 생성한 얼굴 예측 이미지가 완벽하지 않다는 점을 인지하고 있다. 하지만 활용할 수 있는 수단을 모두 동원하여 범인을 찾으려는 노력을 펼치지 않을 이유가 있는가?”라는 견해를 피력했다. 이어, 용의자 얼굴 예상 이미지와 안면 인식 기술을 함께 사용하려 한 적이 있는지 묻자 답을 피하면서도 “유가족은 수사 담당 기관이 사건 해결을 위해 가능한 범위에서 모든 노력을 펼친다는 사실을 알 권리가 있다”라고 말했다.

린치는 미제 사건 담당 판사가 유가족에게 정보를 공개하고자 한다는 이유에는 동감하지만, 무고한 시민을 용의자로 잘못 지목하는 사용 사례도 너무 많다는 점을 지적했다. 린치는 “안면 인식 기술의 위험성이 높은 오류와 관련된 완벽한 오해가 드러날 것으로 예상한다. 개인적으로 경찰이 용의자 얼굴 예상 이미지 생성 기술이 사건 해결 시 실제로 활용할 수 있는 정보를 생성하여 도움을 줄 수 있다고 생각한다는 점이 놀랍다”라고 말했다.

표현형은 종종 경찰국이 여러 수단을 활용한 뒤 사건의 실마리를 찾지 못하고 지친 상황일 때만 택하는 최후의 수단이다. 파라본 나노랩스는 법률 집행 기관의 의뢰를 받아 진행하는 대다수 작업이 실제로 목격자의 진술을 참고한 안면 구성 요소 생성 단계에 이르지는 않는다. 그레이택 국장은 “DNA 정보로 용의자 얼굴 예상 이미지를 생성하면, 용의자 눈이 푸른색이라는 점을 말할 수 있으나 계보학 분석 정보로 유력 용의자의 주소도 파악할 수 있다는 농담을 한다”라고 전했다.

다수 전문가가 지적한 바와 같이 법률 집행 기관 산하 수사 담당자가 안면 인식 기술과 함께 용의자 얼굴 예측 방식을 활용하는 추세는 수사 수단의 전반적인 감독 부재를 의미한다. 연방 정부 차원에서는 경찰이 안면 인식 소프트웨어와 함께 사용할 수 있는 이미지 유형을 제한하는 규정을 마련하지 않았다. 기술 적용과 보호 조치 강화는 경찰국과 안면 인식 기술 제공 기업의 몫에 달린 부분이다.

2023년 9월, 미국 회계감사원(GAO)은 외부 공급사가 제공하는 안면 인식 기술에 접근한 미국 연방수사국(FBI) 요원 196명 중 단 5%만이 제대로 된 안면 인식 기술 사용 교육을 이수했다는 조사 결과 담은 보고서를 발행했다. 보고서는 FBI의 프라이버시, 시민 자유 침해에 맞선 안전 대책을 보장할 안면 인식 기술 사용 내부 정책이 없다는 점도 지적했다.

안면 인식 기술은 지난 몇 년간 놀라운 수준으로 발전했다. 2018년, 미국 표준기술연구소(NIST)는 시민 1,200만 명의 머그샷 데이터베이스로 안면 인식 알고리즘을 테스트한 뒤 안면 검색 사례 중 99.9%는 정확한 인물을 확인한다는 연구 결과를 발표했다. 그러나 테스트 당시 사용한 알고리즘의 인구 집단 특성에 따른 신원 확인 정확도 격차가 존재한다는 점도 발견했다.

NIST가 운전면허증, 여권 사진과 같이 고화질 사진으로만 알고리즘을 테스트했다는 점에도 주목할 필요가 있다. 법률 집행 기관이 사용하는 사진 중 비교적 흐린 사진이 많기 때문이다. 2019년, 조지타운 프라이버시기술연구소 소속 안면 인식 기술 전문가 겸 프라이버시 전문 변호사 클레어 가비(Clare Garvie)는 미국 전역의 법률 집행 기관이 안면 인식 기술에 사용한 이미지 중 흐릿한 감시 카메라 이미지와 조작된 용의자 사진, 기존 아티스트가 생성한 스케치 구성도 존재한다는 점을 밝힌 내용의 보고서를 발행했다.

가비 변호사가 보고서에서 인용한 뉴욕경찰국 내부 발표에 따르면, 톰 마키위츠(Tom Markiewicz) 뉴욕경찰국 탐정은 2018년, 뉴욕경찰국이 포렌식 스케치 이미지로 안면 인식 기술을 실행하고는 스케치 이미지는 안면 인식 효과가 없다는 사실을 발견했다. 가비 변호사는 보고서에서 뉴욕경찰국 안면인식부의 어느 한 탐정이 용의자의 외모가 배우 우디 해럴슨(Woody Harrelson)과 비슷한 것을 확인한 뒤 해럴슨의 이미지를 경찰국 안면 인식 소프트웨어에 이용한 사실도 언급했다.

현재 전미 형사변호사협회(National Association of Criminal Defense Lawyers) 구성원으로 활동하는 가비 변호사는 와이어드와의 인터뷰에서 “최신 안면 인식 알고리즘은 신경 네트워크로 훈련받는다. 따라서 안면 인식 시스템이 얼굴 정보를 식별하는 데 사용하는 범위를 정확히 알 수 없다”라며, “하나의 논리만으로 여러 기기에 연결하는 방식은 신뢰도가 낮다 혹은 정확하지 않은 블랙박스 툴을 함께 사용하는 방식도 신뢰하기 어려운 결과를 생성한다”라고 말했다.

이어, “이제는 안면 인식 시스템을 100% 신뢰할 수 없다는 사실을 알아야 한다”라고 덧붙였다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Cops Used DNA to Predict a Suspect’s Face—and Tried to Run Facial Recognition on It