거짓말하는지 알아내는 새로운 방법

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-11-23 10:54:19
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- 거짓말을 하면 육안으로 볼 수 없는 얼굴의 번개처럼 빠른 두 가지 근육 반응이 근전도(EMG)를 사용한 측정에서 드러난다.

거짓말쟁이를 알아내는 새로운 방법
근전도(EMG; Electromyography, 筋電圖)는 얼굴에서 두 가지 확실한 근육 반응을 보여준다.


근육 경련 알아내기:
누군가 거짓말을 하면 육안으로 볼 수 없는 얼굴의 번개처럼 빠른 두 가지 근육 반응이 근전도(EMG)를 사용한 측정에서 드러난다. 이에 따르면 사람에 따라 볼이나 눈썹 위의 근육이 경련을 일으킨다. 첫 번째 테스트에서 이에 대해 훈련된 AI 시스템은 거짓말을 최대 73%까지 정확하게 식별할 수 있었다. 

▲ 연구원들은 거짓말의 또 다른 명백한 증상을 밝혀냈지만 피노키오의 코는 그렇지 않다. 콜로디, 파르코 디 피노키오(Parco di Pinocchio, Collodi)공원에 있는 거대한 피노키오 동상. author: Adrian Michael

선의의 거짓말이든, 속임수이든 복잡한 동화이든 거짓말은 부도덕하고 잘못된 것으로 간주되지만, 우리 인간은 계속해서 거짓말을 한다. 범죄학에서는 거짓말과 거짓 진술을 확실하게 식별할 수 있는 것이 훨씬 더 중요하다. 그러나 그것은 쉽지 않다. 얼굴 온도는 누군가가 거짓말을 하고 있는지 나타낼 수 있으나 신뢰할 수 있는 지표가 아니다. 거짓말 탐지기 및 뇌 스캔과 같은 기술적 방법은 속일 수 있으며 훈련된 관찰자라도 경험 많은 거짓말쟁이에게 실패하는 경우가 많다.

근육 신호가 알려준다.

텔 아비브(Tel Aviv) 대학의 아나스타샤 슈스터(Anastasia Shuster)와 그녀의 동료들은 기존의 거짓말 탐지기의 가능한 대안을 찾았다. 그녀의 방법은 거짓말에 대한 안면 근육의 미묘한 반응을 기반으로 한다. 연구팀은 “이론에 따르면 속임수는 40~60밀리초 동안만 지속되는 비자발적 미소 표정을 통해 드러나지만, 거짓말을 통해 전달하려는 감정과 일치하지 않는다”고 설명했다.

이 작은 경련을 감지할 수 있도록 팀은 안면 근육에서 전기 자극을 포착하는 특히 작은 고해상도 전극을 개발했다. 실험을 위해 연구원들은 두 명의 테스트 사람을 서로 반대편에 앉혔다. 두 사람 모두 헤드폰을 통해 두 단어 중 하나를 들을 수 있었다. 상대방에게 정확한 말을 큰 소리로 말하거나 거짓말을 하고 상대방의 말을 사용해야 한다.
▲ 거짓말을 할 때, 사람에 따라 이 두 안면 근육 중 하나가 반응한다. © Grays Anatomy/ historisch

거짓말쟁이 노출

이 테스트 동안 이마와 볼의 전극은 지원자의 비자발적 근육 반응을 기록했다.
실험 대상자들은 종종 상대방이 거짓말을 하고 있는지 절반의 경우에만 정확하게 인식했지만, 이마와 뺨에 있는 전극이 더 성공적이었다는 것이 밝혀졌다. 40명의 참가자 모두에서 연구원들은 이마와 뺨이 거짓말을 했는지 알 수 있다.

Shuster와 그녀의 동료들은 "이는 그러한 상황에서 표면 EMG를 사용한 거짓말 탐지의 첫 번째 증거다"고 말했다. 다른 테스트에서 팀은 특정 근육 신호를 식별하도록 AI 시스템을 훈련했다. Shuster의 동료 디노 레비(Dino Levy)는 "이 방법으로 우리는 73%의 적중률을 달성했다. 완벽하지는 않지만 현재까지 존재했던 대부분의 기술보다 여전히 우수하다“고 말했다.

팀은 우리 인간이 이러한 번개처럼 빠르고 비자발적인 근육 반응 중 일부를 무의식적으로 인지할 수 있으며 이것이 적어도 거짓말을 평가하는 데 기여할 수 있다고 생각한다.
▲ Fig 1.설정, 작업 절차 및 행동 결과. 참가자들은 얼굴 표면 근전도 검사를 사용해 얼굴 근육 활동을 기록하는 동안 두 사람의 속임수 작업을 완료했다. (a) 8개의 전극 어레이가 각 참가자의 얼굴에 배치되었으며, 5개의 전극은 광대뼈의 주요 근육(뺨 영역)과 3개의 전극은 주름진 섬모 근육(눈썹 영역)에서 기록되었다. (b) 참가자들은 교대로 발신자와 수신자 역할을 했다. 발신자는 이어폰을 통해 메시지("KAV" 또는 "ETZ", 자극 이벤트)를 듣고 단어(진실)를 반복하거나 다른 단어(거짓, 연설 이벤트)를 말한다. 그런 다음 수신자는 키 누름을 통해 발신자를 믿었는지(진실) 믿지 않았는지(거짓말) 표시한다. 거짓말-진실(상단 패널)과 진실-거짓(하단 패널)의 두 가지 시도의 예가 묘사돼 있다. (c) 참가자는 실험의 약 절반에서 거짓말을 했으며 실험의 두 단계(상단 패널) 사이에 거짓말의 빈도가 증가했다. 발신인의 거짓말에 대한 수신자의 탐지는 우연 수준이었고 시간 및 금전적 인센티브는 성과를 변경하지 않았다(하단 패널) (출처: 관련논문 Lie to my face: An electromyography approach to the study of deceptive behavior)

입가의 찡그린 얼굴

비자발적 근육 긴장의 패턴은 모든 거짓말쟁이에게 동일하지 않으며 대신 두 가지 매우 다른 변형이 발견되었다. 일부 테스트 대상에서는 찡그린 얼굴(Corrugator supercilli)만 거짓말에 반응했다. 이는 눈썹 바로 위의 근육이다. 그러나 다른 사람들에서는 이마가 완전히 움직이지 않았으나 입가가 움찔했다(대광대).

"두 근육 모두 감정의 표정에서 잘 알려진 역할을 한다"고 과학자들은 설명했다.
입가는 웃는 근육이라고도 하며 긍정적인 감정과 미소와 관련이 있다. 반면에 찡그린 표정은 부정적인 영향과 표정과 더 ​​관련이 있다. 두 개의 반대 근육이 자신의 거짓말에 반응하는 이유는 여전히 불분명하다.

전극 대신 카메라

“우리 연구에서 거짓말은 매우 간단했다. 그러나 실생활에서 거짓말을 할 때 우리는 대개 참과 거짓 구성요소를 모두 포함하는 더 긴 이야기를 한다”고 Levy는 말했다. 그들은 이제 근육 반응이 여전히 유사할지 추가 연구에서 테스트하기를 원한다. 그렇다면, 이 반응은 미래에 거짓말쟁이를 더 잘 드러내는 데 도움이 될 수 있다.

특수 고해상도 카메라가 근육 경련을 감지할 수 있기 때문에 전극이 필요하지 않을 수 있다. 레비는 "은행에서든 경찰이 심문을 하는 동안이든 공항에서든 AI에 연결된 카메라는 진실과 거짓을 구별할 수 있다"며 "우리 기술이 완성되면 알고리즘이 훨씬 더 잘 훈련되고 전극이 불필요하므로 이 방법은 많은 응용 분야를 찾을 수 있다”고 말했다.
(Brain and Behavior, 2021; doi: 10.1002 / brb3.2386)
출처: Tel-Aviv University

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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