<어린이과학동아> 편집부에 새로 온 부엉이 편집장. 편집부는 낯선 편집장이 영 어색한데요. 부엉이 편집장이 어색함을 풀기 위해 사용한 방법은 무엇일까요?

 

 

 

[통합과학 개념 이해하기]

가짜인데 진짜 같다고? AI가 만드는 얼굴 딥페이크

 

최근 소셜네트워크서비스(SNS)에서는 인공지능(AI)으로 만든 가짜 영상이 논란이에요. 연예인의 얼굴을 합성해 광고에 쓰기도 하고 실제로는 하지 않은 행동을 한 것처럼 만들기도 해요. AI 기술로 진짜처럼 보이게 만든 영상이나 이미지를 ‘딥페이크’라고 불러요.

 

딥페이크에는 ‘인공신경망’이라는 기술이 주로 쓰여요. 인공신경망은 뇌 속 신경세포가 연결된 구조를 본떠 만든 알고리즘이에요.

 

알고리즘이란 컴퓨터가 문제를 풀거나 일을 하도록 정해 놓은 순서와 방법을 말해요. 인공신경망에 여러 사진을 학습시키면 스스로 규칙을 찾아내고 찾아낸 규칙으로 이미지와 동영상을 만들어요.

 

딥페이크를 만들려면 먼저 얼굴에서 특징점을 찾아야 해요. AI는 사진 속 얼굴에서 눈, 코, 입처럼 얼굴 모양과 표정을 결정하는 중요한 부분을 특징점으로 정해요. 사람은 얼굴을 보면 눈, 코, 입을 바로 알아차리지만 AI는 이 부분을 숫자로 바꿔서 처리해요. 숫자로 바꾼 정보가 ‘벡터’예요. 벡터는 여러 숫자를 나열해서 정보를 나타내는 방식으로 눈이나 보조개 위치 같은 얼굴 특징도 벡터로 표현해 저장해요.

 

AI는 다양한 표정과 각도로 찍힌 영상을 계속 학습해요. 다양한 사진 속 특징점을 찾아 벡터로 저장하는 과정을 여러 번 반복하면 얼굴을 더 정확하게 표현할 수 있어요. 마지막으로 AI는 학습한 얼굴 정보를 다른 사람이 나오는 영상에 입혀요. 영상 속 인물의 얼굴 움직임 위에 학습한 인물의 얼굴을 덧씌우면 딥페이크가 만들어져요.

 

딥페이크 기술은 영화나 드라마의 특수 효과, 광고, 영상 콘텐츠 제작처럼 다양한 분야에서 활용돼요. 하지만 다른 사람의 얼굴을 허락 없이 써서 거짓 정보를 퍼뜨리거나 누군가에게 피해를 주는 일에 악용되는 경우도 많아 사회 문제가 되고 있어요.

 

우리나라는 2026년 1월 22일부터 AI 기본법을 시행해 AI로 만든 영상이나 이미지에는 AI가 만들었다는 사실을 표시하도록 정했어요. SNS나 유튜브에서 영상을 볼 때 직접 촬영한 영상인지, AI로 만든 가짜 영상인지 문구를 확인해 보세요.

 

딥페이크의 원리

 

AI 가 얼굴 사진이나 영상에서 눈, 코, 입 등 특징점을 찾아낸다.

 

 

찾아낸 얼굴 특징과 표정을 숫자데이터인 백터로 바꿔 저장한다.

 

 

AI 가 다양한 표정과 각도의 얼굴을 반복해서 학습한다.

 

 학습한 정보를 다른 사람 영상에 합성해 실제처럼 보이는 영상을 만든다.

 

 

[통합과학 넓히기]

가짜 목소리 딱 걸렸다! 스마트폰 속 AI 탐정

딥페이크 기술에는 사람 얼굴뿐 아니라 목소리를 똑같이 따라 하는 기술도 있어요. 바로 ‘딥보이스’. 연예인이나 가족 목소리를 감쪽같이 만들 수 있어서 딥보이스를 이용한 범죄도 일어나요. 지난해 국내 연구팀이 스마트폰만으로 가짜 목소리를 실시간으로 잡아내는 기술을 개발했어요.

AI 생성 이미지(ChatGPT)

 

2025년 6월, 숭실대학교 연구팀은 스마트폰 소리를 실시간으로 듣고 딥보이스로 만든 가짜 목소리인지 알려주는 앱을 개발했다고 밝혔어요. 연구팀은 이 앱에 ‘캐치(Catch) AI’라는 이름을 붙였어요. AI 목소리를 잡는다는 뜻이에요.

 

가짜 목소리를 찾아내는 프로그램은 용량이 너무 커서 스마트폰에서 쓰기 어려웠어요. 연구팀은 프로그램을 간단하게 만들려고 ‘지식 증류’라는 기술을 사용했어요. 지식 증류는 성능이 좋고 복잡한 프로그램의 판단 능력을 작은 프로그램에 압축해 전달하는 방법이에요. 덕분에 탐지 능력은 그대로 유지하면서 크기만 줄일 수 있어요. 원래 1.2GB(기가바이트)●였던 프로그램을 291MB(메가바이트)●까지 줄이는 데 성공했고 그 결과 스마트폰에서도 앱 형태로 쓸 수 있게 됐어요.

Seong-Kyu Han et al. 

캐치 AI로 분석하면 목소리가 가짜일 확률이 표시돼요.

 

캐치 AI에는 크게 두 가지 기술이 쓰여요. 첫 번째는 ‘VAD 기술’이에요. 시끄럽거나 소리가 없는 부분은 빼고 사람 목소리가 있는 부분만 골라 분석해서 정확성을 높여요. 두 번째는 ‘이동 평균’ 기술이에요. AI가 한 번에 판단해서 결과를 내지 않고 여러 번 판단한 값의 평균을 통해 결과를 내서 실수를 줄여요.

 

연구팀은 SNS에서 진짜 목소리와 가짜 목소리를 각각 30분씩 모아 시험했어요. 그 결과 진짜 목소리는 89%, 가짜 목소리는 64%의 정확도로 맞혔어요. 게다가 0.7초마다 결과를 알려줘서 스마트폰을 쓰는 중에도 바로 목소리가 가짜인지 확인할 수 있어요. 캐치 AI를 켜고 유튜브 영상을 틀면 화면 위에 “가짜일 확률 99.4%” 같은 작은 창으로 결과가 표시돼요.

 

연구팀은 “앞으로 이 기술을 전화 통화나 화상 회의에도 연결하면 AI가 만든 가짜 목소리를 감지해 사용자에게 미리 위험을 알려줄 수 있을 것”이라고 밝혔어요. 

●GB(기가바이트): 데이터 저장 용량을 나타내는 단위. 1GB=1000MB(메가바이트).

●MB(메가바이트): 데이터 저장 용량을 나타내는 단위. 1MB=1000KB(킬로바이트).

유튜브 채널 <MBN News> 영상 캡처

딥보이스는 자녀 목소리를 따라 해 범죄에 악용될 수 있어요.