최근 전 세계적으로 '가짜뉴스', '가짜 연예인 음란 동영상' 및 '지인 능욕'에 사용되는 인공지능 기반의 딥페이크(Deepfakes)기술이 사회적인 이슈로 대두되고 있다. 딥페이크 기술이란 딥러닝 기술을 이용해 악의적으로 조작된 음성, 영상, 이미지 등을 만들어 내는 방법으로, 인공지능 기술의 발전에 맞추어 더욱더 빠르고 정교한 생성 기술이 등장하고 있다. 이러한 딥페이크 기술은 빠른 개발 속도와 쉬운 접근성을 기반으로 다양한 범죄에 악용되고 있다. 본 논문에서는 다양한 딥페이크 생성 기술을 설명하고, 이를 효율적으로 탐지 할 수 있는 다양한 데이터 기반 딥페이크 탐지 기술의 현황을 설명한다.
딥페이크(Deepfake)란 다양한 인공지능 기술을 활용해 진짜와 같은 가짜를 만드는 영상 합성기술로, 가짜 뉴스 생성, 사기, 악의적인 도용 등에 활용되어 개인과 사회에게 심각한 혼란을 유발시키고 있다. 사회적 문제방지를 위해, 딥페이크로 생성된 이미지를 정교하게 분석하고 탐지하는 방법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 딥페이크로 생성된 가짜 이미지와 진짜 이미지에서 Saliency 특징을 각각 추출하고 분석하여 합성 후보 영역을 검출하며, 추출된 특징들을 중점으로 학습하여 최종적으로 딥페이크 이미지 탐지 모델을 구축하였다. 제안된 Saliency 기반의 딥페이크 탐지 모델은 합성된 이미지, 동영상 등의 딥페이크 검출 상황에서 공통적으로 사용될 수 있으며, 다양한 비교실험을 통해 본 논문의 제안 방법이 효과적임을 보였다.
최근 인공지능, 빅데이터, IoT 등의 다양한 컴퓨팅 기술이 발달하고 있다. 특히 콘텐츠 및 의료 산업 등 여러 분야에서 인공지능 기반의 딥페이크(Deepfake) 기술이 다양하게 활용되고 있다. 딥페이크 기술이란 딥러닝과 fake의 합성어로, AI의 핵심기술인 딥러닝을 통해 사람의 얼굴이나 신체를 합성하여 억양, 목소리 등을 따라 하게 만드는 기술이다. 본 논문은 딥페이크 기술을 활용하여 애니메이션 모델과 실제 인물사진의 합성을 통한 가상 캐릭터생성을 연구한다. 이를 통해 애니메이션 제작과정에서 일어나는 여러 가지 비용 손실을 최소화하고 작가들의 작업을 지원할 수 있다. 또한, 딥페이크 오픈소스가 인터넷에 퍼짐에 따라 많은 문제들이 나타나면서 딥페이크 기술을 악용한 범죄가 성행하고 있다. 본 연구를 통해서 딥페이크 기술을 성인물이 아닌 아동물에 적용하여 이 기술에 대한 새로운 관점을 제시한다.
인공지능 기반의 딥페이크(Deepfakes) 기술이 사회적인 이슈로 대두되고 있다. 하지만 기존 딥페이크 탐지기는 sharpening, additive noise와 같은 간단한 이미지 변형만으로 탐지 우회가 가능한 문제점이 있다. 본 논문에서는 안티 포렌식에 강인한 딥페이크 탐지기를 개발하기 위해 이미지 편집 도구 기반의 안티 포렌식 데이터셋을 생성하고 적대적 학습을 수행하는 방법을 제안한다. 실험 결과를 통해 안티 포렌식에 취약한 기존 딥페이크 탐지기 성능이 제안한 적대적 학습 기법을 수행한 이후에 탐지율이 크게 개선된 것을 확인할 수 있었다.
이 연구는 유튜브 콘텐츠 이용자들을 대상으로 허위정보와 딥페이크 영상에 노출된 경험여부에 따른 허위정보 또는 딥페이크에 대한 인식에 대해 살펴 보고자 한다. 이를 위해 2018년 실시된 한국언론진흥재단의 "유튜브 동영상 이용 및 허위정보 유출경험' 온라인 설문조사자료를 활용하였다. 허위정보에 대한 인식의 차이를 보기 위해서 대응일치분석을 사용하였다. 분석 결과, 첫째 허위정보에 노출경험이 있는 남성이 한국에서의 유튜브 허위정보로 인한 문제점에 대해 가장 심각하게 인식하고 있는 것으로 나타났다. 둘째, 딥페이크 영상에 대한 규제의 필요성에 대해서는 딥페이크 영상 노출경험이 있는 여성들이 동의하는 경향이 컸으며, 남성보다는 여성이 딥페이크 영상에 대한 피해로 인한 규제의 필요성에 대한 인식이 강한 것으로 나타났다. 전반적으로 유튜브 이용자들이 규제가 필요하다는 데 동의가 높은 가운데, 유튜브 이용자들에게 주로 사용되는 허위 정보와 딥페이크의 유형을 교육할 필요가 있다. 특히 정보 생산자와 유통자가 스스로 규율할 수 있도록 환경을 조성하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
4차 산업 혁명의 시작으로 인공지능이 빠르게 발달함에 따라 현재 생성형 인공지능이 주목받고 있다. 이에 따라 딥보이스 기술과 딥페이크 기술을 활용하여 다양한 범죄가 발생하고 있어 관련 사례와 이를 해결하기 위해 진행 중인 연구에 대해서 조사하였다. 딥보이스와 딥페이크를 탐지하는 연구는 지속되고 있지만 관련 기술이 상용화되어 있지 않아 범죄를 예방하기에는 부족한 실정이다. 범죄에 악용되는 속도가 빨라지고 있는 만큼 더 많은 연구가 신속하게 이루어져야 한다.
본 논문은 초상권·저작권 및 사이버 폭력 등의 문제를 예방하고 대응하기 위하여 인공지능 기술을 활용한 딥페이크 앱 활용 윤리 교육 융합 프로젝트를 개발, 적용하였다. 상용 딥페이크 앱을 분석하고, 이를 활용한 초등교육과정에 적용 가능한 교과와 단원 내용을 프로젝트기반 융합·재구성하였다. 창의적 체험활동 중심의 융합 프로젝트는 UCC 제작 과정을 중점으로, 계획된 행동이론 기반의 정보통신 윤리 의식 측정 검사로 효과를 비교하였다. 사회 교과 중심의 융합 프로젝트에서는 화폐(금융)교육의 주제로 재구성하여 질적 분석하였다. 분석 결과, 인공지능 기술 앱 활용 융합수업은 정보통신 윤리 의식을 유의미하게 증진시키는 것을 확인하였다.
딥페이크(deepfake)로 인한 디지털 범죄는 날로 교묘해지면서 사회적으로 큰 파장을 불러일으키고 있다. 이때, 딥러닝 기반 모델의 오류를 발생시키는 적대적 공격(adversarial attack)의 등장으로 딥페이크를 탐지하는 모델의 취약성이 증가하고 있고, 이는 매우 치명적인 결과를 초래한다. 본 연구에서는 2 가지 방법을 통해 적대적 공격에도 영향을 받지 않는 강인한(robust) 모델을 구축하는 것을 목표로 한다. 모델 강화 기법인 적대적 학습(adversarial training)과 영상처리 기반 방어 기법인 크기 변환(resizing), JPEG 압축을 통해 적대적 공격에 대한 강인성을 입증한다.
소셜 미디어와 스마트폰의 대중화로 인해 디지털 이미지와 비디오를 만들어 내는 일이 매우 흔해졌다. 전통적인 이미지 포렌식 기술 압축 방법은 데이터를 손상시킨다는 점에서 비디오에 적용하기 부적절하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝과 MesoNet을 이용한 모델을 통해 참 혹은 거짓만 나타내는 기존의 결과 산출 방법에서 더 나아가 네가지의 분류 방법으로 딥페이크 감지 흐름을 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 빅데이터와 딥페이크 기반의 헤어스타일 추천 시스템 구현에 관해 연구하였다. 제안한 헤어스타일 추천 시스템은 사용자의 사진(이미지)을 바탕으로 얼굴형을 인식한다. 얼굴형은 타원형, 둥근형, 장방형으로 구분하며, 얼굴형에 잘 어울리는 헤어스타일을 딥페이크를 통해 합성하여 동영상으로 제공한다. 헤어스타일은 빅데이터를 바탕으로 최신 트랜드(trend)와 얼굴형에 어울리는 스타일을 적용하여 추천한다. 이미지의 분할 맵과 Motion supervised Co-Part Segmentation 알고리즘으로 같은 카테고리(머리, 얼굴 등)를 가지는 이미지들 간 요소를 합성할 수 있다. 다음으로 헤어스타일이 합성된 이미지와 미리 지정해둔 동영상을 Motion Representations for Articulated Animation 알고리즘에 적용하여 동영상 애니메이션을 생성한다. 제안한 시스템은 가상 피팅 등 전반적인 미용산업에 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 향후 연구에서는 거울에 사물인터넷 기능 등을 적용하여 헤어스타일등을 추천해주는 스마트 거울을 연구할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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