식용염료를 포함하는 잠재지문 현출제 조성물

식용염료를 포함하는 잠재지문 현출제 조성물 {Composition for New Latent Fingerprint Detector Comprising Food Dyes}

본 발명은 기존의 잠재지문 현출제들이 낮은 현출효율을 나타내는 여러 가지 제한된 조건과 환경에서 월등한 현출 효율을 나타내며 인체에 무해하여 안전하게 사용할 수 있는 새로운 잠재지문 현출제에 관한 것이다.

범죄 수사현장의 초동수사 단계에서 수집하는 미세 증거물 중 여러 가지 형태로 유류된 잠재지문은 수분(98.5%)과 미량으로 존재하는 극성의 무기물(0.5%) 및 비극성의 유기물(1%)로 구성된 물질로서, 유전자(DNA) 분석용 생체시료와 더불어 가장 우선적인 증거수집의 대상이다. 잠재지문의 현출은, 1) 사용하는 현출제의 종류 및 그에 따른 특성적인 물리적 및 화학적인 방법, 2) 유류된 지문성분 함량들의 많고 적은 정도, 3) 잠재지문이 유류된 재질의 구성 성분, 4) 잠재지문이 유류된 재질의 색상, 5) 그 재질의 표면을 이루고 있는 다공성의 유무 및 크고 작은 정도 등을 포함하는 복잡하고 난해한 여러 가지 요인들이 잠재지문 현출의 해상도에 매우 민감한 영향을 심각하게 미친다. 이에 과학수사의 객관적인 증빙 자료로서 잠재지문 현출이 중요함에도 불구하고, 감식작업을 통해 다양한 유형의 잠재지문에서 특징점들을 판독 가능할 정도의 높은 해상도로 현출결과를 얻는 것은 실로 어려운 일이다.

잠재지문의 현출방법은 광학적 방법, 물리적 방법 및 화학적 방법 등 3가지 방법으로 분류된다. 1) 광학적 방법은, 감식용 광원(LASER, UV 또는 ALS; Alternative Light Source)을 사용하는 방법이고, 2) 물리적 방법은, 고체분말(흑색분말, 형광분말, 자성분말, 형광자성 분말, 나노(Nano) 분말 및 열가소성(Thermoplastic) 분말 등)을 이용하는 방법이다. 그리고 3) 화학적인 방법은, 화학시약과의 반응을 이용하는 방법으로 Ninhydrin 방법, Cyanoacrylate (CA) 훈증방법, 요오드 방법, 질산은(AgNO3) 용액법, Sudan Black 방법, 진공 증착법, Osmic acid 방법, Basic Red 28 용액법, Amido Black 방법, DFO (1,8-Diazafluoren-9-one) 방법, Basic Yellow 40 용액법, Rhodamine 6G 용액법, Safranin O 용액법, Zinc chloride 용액법, Crystal Violet 용액법, Liqui-Arodrox 용액법, TapeeGlo 용액법 등 여러 가지 시험방법들을 예로 들 수 있다. 이들 시험방법에는 각기 다양한 특성과 장단점들이 혼재되어 있다(비특허문헌 1).

잠재지문 현출제가 고체(분말) 상 제형일 경우에는, 액체 매질(media)이 존재하지 않기 때문에 화학적인 반응이 일어나기 어렵다(비특허문헌 2). 그 대신 서로 다른 이온 성 물질들 사이의 전자적인 친화력에 의한 콜롬(Coulomb)인력과 비극성-비극성 물질들 사이의 소수성(疏水性)적인 반델발스(Van der Waals) 인력을 위시하여 물 분자를 포함한 극성 물질들 사이의 수소결합(비특허문헌 3) 등에 의해 잠재지문의 표면에 분말 입자들이 물리적으로 흡착되어 지문이 현출되게 되며, 이로 인해 화학적인 반응에 비해 지문현출이 약하게 이루어진다.

화학적인 방법은 지문 성분과 검출제의 화학적인 반응의 결과로 나타나는 정색반응을 이용하는 것으로, 검출 해상도에 있어 개선의 여지가 많을 뿐 아니라, 사용하는 시약과 용매가 인체에 유해하다는 단점이 있다. 또한, 시료를 용매에 용해시켜서 사용하기 때문에 예를 들면 시료에 필기된 내용이 존재하거나, 감열지와 같이 용매에 민감한 재질에 잠재지문이 유류되어 있는 경우, 필기된 글씨가 번지거나 증거 물품 자체를 훼손시키는 문제가 발생할 수 있다.

특히, 과학수사 상 미세증거물 중 잠재지문 감식분야에 있어서 난제들을 해소하기 위해서는, 1) 잠재지문 현출제가 양호한 현출 효율성을 유지하되 무독성이어야 하며, 2) 다공성 재질의 표면 상 잠재지문의 현출성이 양호하여야 하고, 3) 인체 피부에 유류된 잠재지문의 현출 효율성이 큰 제제이어야 한다. 또한, 4) 오랜 시간동안 노출된 잠재지문에 대한 현출성을 유지하며, 5) 물속에 잠겨 있었던 수중 증거물에 유류된 잠재지문에 대한 현출이 양호하여야 할 뿐 아니라, 6) 혈흔지문의 현출 효율성이 유의할 만 한 수준으로 판독 가능하여야 한다. 이와 더불어 별도의 광원을 사용하지 않더라도 잠재지문의 명확한 이미지를 얻을 수 있도록, 잠재지문이 유류하는 바탕의 색도에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있도록 다양한 색상의 현출제를 개발하는 것 또한 필요하다.

식용염료는 독성이 없는 것으로 법률에 의해 사용이 제한된다. 현재, 우리나라에서는 9가지의 식용염료와 7가지의 알루미늄래이크 염료를 포함하여 모두 16가지의 식용염료가 허가된 상태이며 나라마다 식습관이나 문화의 차이에 의해 사용이 허가된 식용염료가 다를 수 있다. 알루미늄래이크가 아닌 기본 형태의 식용염료로서 일본은 12종, 유럽연합은 15종, 미국 9종, Codex(국제식품규격위원회)는 14종의 식용염료가 허용되어 있으며, 추가로 이들 식용염료 중 일부가 알루미늄래이크 형태로도 허용된 상태이다. 이들 색소들은 색소 분자 내에 설폰산염기, 카르보닐기, 메톡시기, 수산화기, 이미드기, 아미노기, 아릴기 등 다양한 작용기 들이 존재하여 잠재지문 중의 금속이온을 포함한 상대적인 전하를 띄는 극성물질과 소수성을 띄는 지질 분자들과의 강한 상호작용이 있을 것으로 예상되어, 잠재지문 현출에 효과가 있을 것으로 기대된다. 또한, 이들 색소들은 안전성이 이미 확보되어 있으며, 다양한 색상으로 구성되어 있어 잠재지문이 유류된 증거물의 색상에 따라 보색관계를 이용하여 선택 사용하는 경우 현출효능을 향상시킬 수 있을 것이다. 이에 종래 사용되고 있는 잠재지문 현출제와 그 현출효능을 비교하고, 종래의 잠재지문 현출제가 갖는 한계를 극복할 수 있는 방안들을 모색하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 종래기술의 잠재지문 현출제로는 현출 효능이 매우 낮았던 다공성 표면 재질이나 오랜 시간동안 노출되어 있던 감식 물품 및 물속에 잠겨 있었던 수중 증거물과 같은 다양한 환경과 조건에서 고해상도로 잠재지문을 현출할 수 있는 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다양한 색상의 조성물로 이루어져 잠재지문이 유류된 바탕의 색상에 따라 가시성이 우수하도록 조성물의 색상을 폭넓게 선택하여 사용할 수 있으므로, 별도의 광원을 사용하지 않더라도 현출된 잠재지문에 대해 명확한 이미지를 얻을 수 있는 잠재지문 현출용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 인체에 대한 안정성이 확보되어 있어 감식 요원들이 안전하게 사용할 수 있는 잠재지문 현출용 조성물을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잠재지문 현출용 조성물은 표 1에 기재된 식용염료로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 식용염료는 대한민국, 일본, 미국(FDA) 및 유럽연합(EU)에서 사용이 허가된 것으로, 1~9번은 아조계 염료, 10~11은 카보닐계 염료, 12~15는 트리아릴메탄계 염료이다. 상기 식용염료들은 발색단인 아조기, 카보닐기, 트리아릴 메탄기 이외에도 설폰산염기(-SO ₃ ^- Na ⁺ ), 수산기, 이미드기, 페닐기, 메톡시기, 디메틸아미노기 등 다양한 작용기들을 구비하여, 잠재지문 중의 금속이온을 포함한 상대적인 전하를 띄는 음 및 양이온성 극성물질과, 소수성을 띄는 지질 분자들과의 상호작용에 의해 잠재지문이 현출되는 것으로 사료된다. 즉, 염료분자 중 극성(-SO ₃ ^- Na ⁺ )부분의 음(-) 이온들은 지문성분 중 무기물로서 다양한 금속(Na ⁺ , K ⁺ , Ca ⁺⁺ 및 Mg ⁺⁺ 등)류의 양(+) 이온들과 정전기적인 쿨롬(Coulomb)인력으로, 그리고 다른 작용기(C=O 및 NH)들은 지문 성분들 중 아미노산(Serine, Glycine 및 Ornithine 등)과 탄수화물(糖) 성분 및 물 분자와의 수소결합(H-bond)으로 흡착이 이루어질 수 있다. 또한, 비극성 탄화수소(phenyl, napthyl 및 bis-lndolyden) 부분들은 지문성분 중 유기물인 지질 계 지방, 글리세린 및 지방산 성분들을 위시한 탄화수소와의 소수성(疏水性)적인 상호작용으로 유발되는 분자 간 반델발스(Van der Waals) 인력에 따른 물리적인 흡착이 가능하다.

상기 식용염료는 비산성(飛散性)이 매우 커서 롤링법을 적용하는 것이 바람직하며, 종래기술에 의한 흑색분말로는 거의 불가능하였던 다공성 종이류에서 잠재지문의 현출이 비다공성 유리와 유사한 정도로 가능하였다.

또한 본 발명의 조성물에서 상기 식용염료는 알루미늄래이크 형태로서, 표 2에 기재된 화합물 중 하나일 수 있다. 표 2에서는 기재의 편의를 위하여 명칭에서 알루미늄래이크(aluminumlake)를 생략하였다. 예를 들어, 표 2에서 황색제4호는 황색제4호 알루미늄래이크를 의미한다.

알루미늄래이크는 수용성 식용염료의 알루미늄 염 화합물을 총칭하는 것으로 황산 알루미늄(Al ₂ (SO ₄ ) ₃ ) 또는 염화 알루미늄(AlCl ₃ ) 염에 탄산나트륨(NaHCO ₃ )을 가하여 얻어지는 수산화 알루미늄(Al(OH) ₃ ) 형태로부터 제조된 물질이다. 알루미늄래이크 염료들은 별도의 첨가제를 사용하지 않아도 비산성이 현저하게 낮고 붓칠에 따른 쓸림현상이 나타나지 않아 쇄모법에 의한 지문현출이 용이하였다. 이는 아마도 염료 한 분자당 2-3개가 존재하는 설폰산염(-SO ₃ ^- Na ⁺ )부분들이 수산화알루미늄(Al(OH) ₃ )과의 반응으로 생성된 알루미늄((-SO ₃ ^- ) ₃ Al ⁺⁺⁺ ) 부분으로 대체됨으로서 나타나는 현상으로 예상된다.

또한, 본 발명의 조성물은 상기 표 1에 기재된 식용염료로부터 선택된 하나 이상의 식용염료 100 중량부에 대하여, 표 2에 기재된 알루미늄래이크로부터 선택된 하나 이상의 알루미늄래이크 50~200 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 하기 식용염료들은 비산성(飛散性)이 매우 커서 단독으로는 잠재지문 현출에 사용이 용이하지 않았으나, 알루미늄래이크 염료와 혼합 시 채도가 높은 상태로 유지되면서 비산성이 크게 저하되어 잠재지문이 유류된 재질 상 표면 색과의 구별이 용이하여 현출 효능이 크게 향상되었다. 상기 알루미늄래이크의 혼합비가 낮은 경우에는 비산성이 여전히 커서 쇄모법에 적용이 곤란하였으며, 알루미늄래이크의 혼합비가 너무 높은 경우에는 오히려 현출효능이 낮았다.

하기 실시예에서는 결합제가 포함된 상태로 조성물을 제조하여 현출효능을 평가하였으나, 이는 사용이 간편한 콤팩트 형태로 제형을 만들기 위한 것이다. 구체적인 데이터를 제시하지는 않았으나, 결합제가 없는 식용염료와 알루미늄래이크를 사용하여 혼합조성물을 제조한 경우에도 쇄모법을 적용하기에 문제가 없었으며, 식용염료나 알루미늄래이크 단독인 경우보다 지문현출 효능 역시 향상되었다.

상기와 같이, 알루미늄래이크 염료와 식용염료를 혼합하는 경우에는, 높은 채도를 유지할 수 있도록 혼합되는 염료가 서로 동일 계열의 색상을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 서로 동일계열의 색상이라 함은 염료의 명칭에 포함된 것처럼 적색, 황색, 청색 등을 의미하는 것으로, 예를 들면 황색 제4호 알루미늄래이크는 표 2의 황색 제4호, 황색 제5호, 황색 제13호 중 하나 이상의 식용염료와 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 서로 다른 색상의 염료를 혼합하는 것을 배제하는 것은 아니며, 검체의 바탕화면의 보색이 되도록 색을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 서로 다른 구조적인 특징을 가지는 염료들과 혼합하여 다양한 작용기들이 잠재지문 성분들과의 상호작용을 활성화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 한 예로, 3성분 계 염료로서 진청색 염료는 제조예 49와 같이 청색 제2호 알루미늄래이크와 아조계 염료인 청색 제2호에 소수성이 큰 트리아릴메탄계 염료인 청색 제5호를 추가로 혼합하여 구성할 수 있다.

본 발명의 조성물은 또한 상기 식용염료 100 중량부에 대하여, 색조화장품용 결합제 3~15 중량부를 추가로 포함할 수 있다. 화장품용 결합제는 인체에 무해하면서도 식용염료의 비산성을 크게 낮추어 쇄모법 적용을 용이하게 하는 동시에 잠재지문의 현출효능을 크게 향상시켰다. 상기 화장품용 결합제는 입자간 결합력을 증가시키기 위한 목적으로 화장품에 사용되는 것이라면 어떤 것이든지 사용이 가능하다. 하기 실시예에서는 화장품용 결합제로 폴리디메틸실록산을 사용한 결과만을 예시하였으나, 감자전분, 구아검, 덱스트린, 라놀린알코올, 라놀린왁스, 로진, 로커스트빈검, 메칠셀룰로오스, 밀납, 밀전분, 세레신, 셀룰로오스검, 이소스테아릴이소스테아레이트, 이소프로필라놀레이트, 이소프로필미리스테이트, 및 이소프로필팔미테이트 역시 식용염료의 비산성을 크게 낮추어 지문현출 효능을 증가시킴을 확인할 수 있었다. 상기 결합제의 추가비가 3중량부보다 낮은 경우에는 비산성을 낮추기 어려웠으며, 추가비가 15중량보다 많은 경우에는 오히려 지문현출 효능이 저하되었다.

알루미늄래이크는 자체로 비산성이 낮아 결합제 첨가의 효과가 크지는 않았으며, 100 중량부에 대해 3~15 중량부의 결합제를 포함한 경우의 지문현출 효능은 결합제를 포함하지 않은 경우와 유사하였다. 따라서, 하기에 설명될 압축분말의 제조를 위하여 결합제를 포함시켜도 무방하였다.

본 발명의 조성물은 상기 결합제 이외에도 부형제, 보존제 및 향료 등의 색조화장품용 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 이때 결합제 이외의 상기 각 첨가제는 식용염료 100 중량부에 대해 3~5 중량부인 것이 바람직하며, 결합제를 포함한 총 첨가제의 첨가량은 20중량부 미만인 것이 좋다. 첨가제의 총량이 20중량부 이상의 경우 염료의 비율이 적어짐에 따라 지문현출 효능이 저하되었다. 하기 실시예에서는 결합제 이외 보존제와 피막형성에 의해 silky feel을 나타내기 위한 polymetacylate를 포함한 조성물의 결과만을 기재하였으나, 예비 실험에 의하면 비산성 저하에는 결합제의 첨가가 가장 중요하며, polymetacylate는 쇄모법 적용 시 더 부드럽게 분말이 도포되도록 하는 효능은 있었으나 보존제와 함께 비산성의 저하나 현출효능 향상에 큰 영향을 미치지는 않았다.

일반적으로 과학수사 상 잠재지문 감식에서 분말형태의 지문현출제는 다공성 재질에 유류된 잠재지문의 현출에는 현출 효율성이 매우 낮으므로 적용하지 않고 비 다공성 재질에만 제한적으로 적용한다. 따라서 종이류와 같은 다공성 재질 상 유류된 잠재지문을 현출 할 경우에는 전통적으로 액체 형태의 닌히드린(Ninhydrin) 용액을 스프래이(spraying)법이나 침지(dipping)법으로 사용한다. 그러나 액체 형태인 닌히드린 방법에 의한 감식은 종이에 추가적인 증거를 훼손시킬 우려가 있다. 본 발명의 조성물들은 하기 실시예에서 확인할 수 있듯이 A4백지나 A4흑지와 같은 다공성 종이에서도 지문현출 효능이 우수하여 다공성 종이류의 지문현출에는 액체법을 사용하여야 한다는 고정관념을 깨뜨리는 매우 혁신적인 잠재지문 현출용 조성물이다. 더군다나, 본 발명의 조성물들은 종래기술에서는 불가능하다고 여겨지던 물속에 잠겨 있었다가 건조된 수중지문이나 화장지에서 조차 잠재지문 현출 효능이 매우 우수하여 잠재지문이 유류된 다양한 재질 상 표면들의 다공성 유무에 큰 영향을 받지 않음을 알 수 있었다.

본 발명의 잠재지문 현출용 조성물들은 휴대 및 사용이 간편하도록 압축분말의 형태로 성형하여 사용할 수 있다. 상기 압축분말은 색조화장품인 콤팩트와 같이 케이스에 담겨진 상태로 제조하면 보다 간편하게 휴대 및 사용할 수 있다는 장점이 있다. 압축분말로의 성형은 결합제와 함께 압착기로 압착하는 등, 구체적인 기재를 생략하더라도 당업자라면 종래 기술에 의한 지문 현출제의 압축분말 성형에 적용되는 기술이나, 색조 화장품 중 콤팩트나 쉐도우의 제형에 사용되는 기술을 용이하게 적용할 수 있을 것이다.

본 발명은 또한, 상기 조성물을 이용하여 쇄모법에 의해 잠재지문을 현출하는 것을 특징으로 하는 잠재지문 현출 방법에 관한 것이다. 본 방법에 의하면, 종래 기술에서는 쇄모법에 의해서는 잠재지문의 현출이 어렵거나 거의 불가능하게 여겨지던 반다공성 투명 비닐이나 다공성 재질(종이 및 화장지) 검체들에서의 잠재지문 현출은 물론, 물속에 잠겨 있었던 수중지문에서도 현출 효율이 매우 우수하였다.

이상과 같이, 본 발명의 조성물 및 방법에 의하면 종래의 분말법에 의하여 현출이 불가능하다고 여겨지면 다공성 표면 재질에 유류된 잠재지문 뿐 아니라, 물속에 잠겨 있었던 수중 증거물 상 유류된 잠재지문의 현출에 이르기까지 다양한 조건에서 높은 해상도의 잠재지문을 신속하고 정확하게 채증할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물 및 방법은 다양한 색상의 염료로 잠재지문이 유류된 재질 표면 상 색깔과의 구별이 용이하여 별도의 광원을 사용하지 않더라도 육안으로 식별이 가능함은 물론, 가시광선 조사 조건에서(UV; 425~635 nm) 현출성이 더욱 뚜렷하게 되어 명확한 지문영상 이미지를 얻을 수 있다.

이러한 본 발명의 조성물 및 방법은 기본적으로는 식용이 가능한 염료를 이용한 것으로 인체에 대한 안정성이 확보되어 있어 사건현장 감식 요원들에게 보다 안전한 감식환경을 제공할 수 있다.

도 1 및 2는 식용염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 3은 알루미늄래이크 염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 4 및 5는 식용염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 6은 알루미늄레이크 염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 7 및 8은 식용염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 9는 2성분계 염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 10은 3성분계 염료를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 잠재지문 현출용 조성물을 이용한 잠재지문 현출결과를 보여주는 이미지.
도 11은 2성분계 및 3성분계 현출제 조성물들에 의한 잠재지문의 대표적인 우수한 현출 사례를 보여주는 이미지.

이하, 첨부된 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이러한 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

실시 예 : 잠재지문 현출 효능 비교

하기 실시예에서 별도의 언급이 없는 경우, 잠재지문 현출 효능은 다음의 방법에 의해 평가하였다.

균일한 잠재지문 검체를 얻기 위하여, 동일한 실험자의 오른손 엄지를 실온에서 아세톤으로 세척하여 건조하였다. 자신의 신체 중 이마, 코, 머리카락을 순차적으로 문지른 후 로드셀(CAS NT 203A, Korea)위에 지문을 찍을 재질을 올려놓고 1.2kgf/10N의 힘을 일정하게 가하여 유류되는 지문 상 직사각 형태의 영역을 대상으로 지문시료를 제작하였다. 현장 적용성을 높이기 위하여 3시간 방치한 후 분말 도포 실험에 사용하였다. 잠재지문 시료에는 CSI Brush (ID TECH사)를 사용하여 쇄모법에 의해 잠재지문 현출용 분말을 도포하고, 삼성 디지털 카메라(NX 300모델; 번들렌즈 20-50mm)로 화이트밸런스(AWB; Auto White Balance)를 자동으로 조절하여 주변 대비효과(contrast effect)가 최대가 되도록 촬영한 후, 경찰청에서 운용하는 지문자동검색시스템(Automated Fingerprint Identification Systems, AFIS)를 이용하여 특징점 수를 비교하였다. 현출 효율성 비교를 위하여 종래 잠재지문 현출에 사용되는 흑색분말을 사용하여 잠재지문을 현출하고 그 효능을 비교하였다. 각 실험은 2차례 이상씩 반복하여 그 재현성을 확인하였다.

실시 예 1 : 식용염료를 이용한 잠재지문 현출효능 평가

1) 식용염료의 다공성 및 비다공성 검체에서의 잠재지문 현출효능 평가

15종의 식용 염료(표 1)를 사용하여 다공성 및 비다공성 검체에서 잠재지문 현출효능을 평가하였다. 식용염료 15종은 Aldrich-Sigma사 및 Emerald Performance Materials LLC를 통하여 구입하였으며, 사용 전 미세분말 건식 분쇄기(grinder)에 넣고 분쇄하여 입도분포를 고르게 하고, 입자의 대략적인 크기가 고체 상 화장품 용도의 분말입자와 유사한 수준으로 피부에 영향을 주지 않는 20 nm 이상의 크기를 유지하도록 하였다. 비교예로서, 종래 방법에서 사용하던 흑색분말은 (주)삼화공사에서 구매하여 사용하였다. 상기 잠재지문 현출용 분말들은 사용직전에 50℃에서 2~3시간동안 탈습하여 활성화시켰다.

식용염료는 비산성이 매우 강하여 쇄모법을 이용한 지문 현출 시 취급이 어려웠기 때문에 롤링법을 적용하였다. 롤링(Rolling)법은 분말을 검체 상 잠재 지문에 과량으로 뿌리고 지문이 유류된 재질을 좌우로 부드럽게 흔들어 지문이 손상되지 않고 고르게 흡착되도록 한 다음에 과량의 분말을 제거하는 방법이다. 흑색분말은 쇄모법(brushing)에 의해 잠재지문을 현출하였다.

잠재지문이 유류된 검체로는 다공성 재질인 A4 용지와 비다공성 재질인 유리슬라이드(유리)를 사용하였다. 이때, 바탕 색상이 미치는 영향을 확인할 수 있도록 A4 용지는 백색용지(A4백지)와 흑색용지(A4흑지)를 검체대상으로 현출된 잠재지문의 특징점 수로부터 각각 현출효과를 평가하였다.

표 3은 각 검체에서 식용염료 또는 흑색 분말을 사용하여 측정한 특징점의 수를 나타내며, 도 1~2는 각각의 잠재지문 현출 이미지이다.

표 3에서 비교예인 종래기술의 흑색분말은 비다공성인 유리에서는 현출성이 양호하였으나, 다공성인 종이에서는 현출되는 특징점의 수가 적거나 없으므로 다공성 검체에서 감식이 곤란한 종래기술의 문제점을 그대로 드러내었다. 식용염료의 경우 흑색분말로는 감식이 어려운 다공성인 종이류에서 비다공성에 적용한 결과를 초월할 정도의 양호한 현출성을 나타내어, 흑색분말과 함께 보완적으로 잠재지문 현출에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였다.

2) 알루미늄래이크를 사용한 잠재지문 현출 효능 평가

식용염료가 다공성 검체에서의 현출력이 우수하기는 하였으나, 비산성이 강하여 다루기가 어려워 쇄모법에 적용하기에는 문제가 있었다. 이에 식용염료의 알루미늄 착화합물인 알루미늄래이크는 식용염료에 비해 비중이 크기 때문에 비산성이 낮을 것으로 판단하고, 이들을 사용한 잠재지문 현출 효능을 평가하였다. 사용한 알루미늄 레이크 염료 7종(표 2)은 Aldrich-Sigma사 및 Emerald Performance Materials LLC를 통하여 구입하였다.

알루미늄래이크 역시 식용염료와 마찬가지로 미세분말 건식 분쇄 및 탈습의 전처리 과정을 거친 후, 1)에 기재된 방법에 따라 잠재지문 현출에 사용하였다. 그 결과, 알루미늄래이크는 기대한 바와 같이 비산성이 크게 낮아 쇄모법에 문제없이 적용이 가능하였다.

표 4는 각 검체에서 식용염료 또는 흑색 분말을 사용하여 측정한 특징점의 수를 나타내며, 도 3은 각각의 잠재지문 현출 이미지이다. 이하, 하기 모든 표 및 도면에서 특징점 수 및 이미지 옆에 별표(*)로 표시된 것은 흑색바탕의 검채인 것을 표시한다.

표 4 및 도 3에서 확인할 수 있듯이, 알루미늄래이크를 포함하는 제조예 16~22의 조성물은 비다공성 유리 검체에서 흑색분말에 비하여 현저한 현출 효과를 나타내었을 뿐 아니라, 다공성 A4 용지에서도 비다공성 유리에 버금가는 현출 효율을 나타내었다. 이로부터 알루미늄래이크를 포함하는 조성물이 쇄모법에 의해 종래기술 상 감식이 곤란한 검체에서 잠재지문의 현출에 유용하게 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

3) 식용염료 조성물의 잠재지문 현출효능 평가

식용염료의 비산성을 낮추기 위한 다른 방안으로 색조 화장품에 사용되는 결합제를 첨가하여 잠재지문 현출용 조성물을 제조하고 물리적 특성 및 현출 효능을 평가하였다.

먼저, 하기 표 5의 조성에 의하여 식용염료를 포함하는 잠재지문 현출제를 제조하였다. 식용염료를 제외한 표 5의 성분은 Stepan Company에서 구입하여 사용하였다. 표 5의 조성을 갖는 혼합물을 미세분말 건식 분쇄한 후, 50℃에서 2~3시간동안 탈습하여 활성화시켰다. 상기 조성물은 식용염료에 비해 비산성이 크게 낮아져 쇄모법을 적용하는 것이 용이하였으며, 1)에 기재된 방법에 따라 잠재지문을 현출하였다.

표 6은 표 5의 조성물을 이용하여 각 검체에서 측정한 특징점의 수를 나타내며, 도 4~5는 각각의 잠재지문 현출 이미지이다. 표 6에서의 염료 명칭은 상기 조성물 중 사용한 식용염료의 종류를 나타낸다. 이들 결과에서 보면, 표 5의 조성물 역시 알루미늄래이크와 유사한 정도의 현저한 현출능력을 나타내어, 다공성 재질인 종이에서도 잠재지문의 감식에 전혀 문제가 없었다.

실시 예 2 : 종래 감식이 불가능한 검체에서의 검출효능 평가

실시예 1에서 본 발명의 현출제들이 다공성 재질에서도 우수한 현출 효능을 나타내는 결과에 따라, 종래의 분말제로는 현출이 거의 불가능한 것으로 인식되는 검체에서의 현출 효능을 평가하였다. 즉, 다공성 검체로서 적용된 바 없는 물속에 잠겨 있었던 수중지문과 화장지(모나리자(주) 미용화장지)에 유류된 잠재지문의 현출을 시도하였다. 수중지문 검출을 위해서는 A4 백색용지에 유류된 잠재지문을 물속에 3시간 동안 담가두었다가 물에서 꺼내어 24시간이 경과하여 완전하게 건조된 검체를 사용하였다. 이와 더불어, 역시 종래기술로는 감식이 어려웠던 반다공성인 PVC 투명비닐에 대해서도 잠재지문의 현출 효능을 평가하였다.

알루미늄래이크를 포함하는 제조예 16~22 및 식용염료 조성물일 제조예 23~37를 사용하여 각 검체들로부터 쇄모법으로 잠재지문을 현출시키고 특징점의 수를 표 7과 8에, 그리고 지문 이미지를 도 6~8에 도시하였다.

먼저, 종래 기술에 의한 흑색분말은 예상한 바와 같이, 물속에 잠겨 있었던 수중지문 또는 화장지 검체에서는 특징점이 하나도 검출되지 않았으며, 투명비닐에서도 6개의 특징점만이 관측되었다. 이에 비해 알루미늄래이크로 이루어진 제조예 16~22의 조성물은 물속에 잠겨있던 수중지문에서 지문이 일부 현출되는 등 기존의 분말제보다는 양호한 현출성을 나타내었다. 화장지에서는 적색 40호 알루미늄래이크를 포함하는 조성물에서 지문이 일부 현출되었으나, 나머지 조성물에서는 비교예와 마찬가지로 지문현출이 모두 불량하였다. 반 다공성 재질의 투명 비닐에서는 대부분의 제조예 조성물이 흑색분말보다 양호한 현출성을 나타내었다.

식용염료와 첨가제로 이루어진 제조예 23~37의 조성물은 물속에 잠겨있던 수중지문과 화장지, 투명비닐 모두에서 실제 감식에서 활용이 가능할 정도의 높은 현출력을 나타내었다.

실시예 3 : 알루미늄레이크와 식용염료 혼합 조성물을 이용한 잠재지문 현출효능 평가

알루미늄래이크로 이루어진 제조예 16~22의 조성물은 비산성은 낮으나 수중지문이나 화장지에서 현출력이 낮은 것은 식용염료 자체에 비해 채도가 낮아 주변과의 대비효과가 떨어지고, 식용염료는 그 자체로 비산성이 커서 다루기 곤란하지만 채도가 높아 주변과의 대비에 유리하므로 알루미늄래이크와 식용염료를 혼합하는 경우 각각의 단점을 보완하여 잠재지문의 현출 효능이 향상될 것으로 기대되었다.

이에, 하기 표 9에 기재된 비율로 제조예 1~15로부터 선택된 조성물과, 제조예 16~22로부터 선택된 조성물을 혼합하여 2성분계 또는 3성분계 염료를 포함하는 조성물을 제조하였다. 제조된 조성물은 비산성이 크지 않아 쇄모법을 적용하기에 문제가 없었다.

이후, 결합제가 포함된 제조예 23~37로부터 선택된 조성물과, 제조예 16~22로부터 선택된 조성물을 혼합하여 2성분계 또는 3성분계 염료를 포함하는 조성물을 제조하여 실시예 1과 동일한 방법에 의해 물속에 잠겨 있었던 수중지문, 화장지 및 비닐 검체에서의 잠재지문 현출 효능을 평가하였다. 이와 더불어 잠재지문이 유류된 후 24시간이 경과된 유리 슬라이드 검체에서의 잠재지문 현출 결과도 함께 나타내었다.

표 9과 도 9는 2성분계 염료를 포함하는 조성물의 잠재지문 현출 결과이다. 제조예 38~44의 조성물은 식용염료를 함유하지만 비산성이 크게 낮아 쇄모법에 의한 잠재지문 현출이 용이하였다.

표 9 및 도 9에서 확인할 수 있듯이, 본 조성물들은 물속에 잠겨 있었던 수중지문 뿐 아니라, 화장지에서도 지문현출 효과가 우수하였으며 비닐 및 지문들이 유류된 이후 24시간이 경과된 유리 표면에서도 기존 분말제는 물론, 단일 성분계 염료보다도 우수한 현출 결과를 나타내었다. 특히, 제조예 41, 42, 44의 조성물은 모든 종류의 검체에서 잠재지문의 현출 효능이 우수하였다.

하기, 표 10과 도 10은 3성분계 염료를 포함하는 조성물에 관한 결과로, 2성분계 염료를 포함하는 제조예 23~29의 조성물과 마찬가지로 매우 우수한 현출결과를 나타내었다. 하기 표 7 및 도 10에서 플러스(+)로 표시한 것은 별도의 광원(호주 ROFIN사의 Polilight FLARE+; 450 nm)을 사용하여 촬영하였음을 나타낸다.

도 11은 2성분계 및 3성분계 현출제의 조성물에 의한 여러 조건 상 잠재지문들의 대표적인 우수한 현출 사례를 나타낸다. 특히, PVC에 유류된 잠재지문에 대하여 Cyanoacrylate (CA) 훈증방법을 활용함에 따른 낮은 현출에 적용한 결과, 종래의 Crystal violet를 사용 시의 경우보다 높은 잠재지문 현출증강 효과를 나타내었다. 이 효과는 채도가 높은 흑색, 청색 및 녹색 염료들도 혼합 조성물 못지않게 양호한 현출성을 제공하였다.