비교질문 검사의 논리적 가정은 유죄인 조사대상자는 비교질문보다 관련질문에 주의를 더 기울이고 무죄인 조사대상자는 관련질문보다 비교질문에 주의를 더 기울인다는 것이다. 본 연구는 기능적자기공명영상(fMRI)을 이용하여 비교질문검사의 논리적 타당성을 검증하였다. 이를 위하여 실험참여자에게 모의 범죄를 수행하도록 한 후 유죄조건과 무죄조건에서 비교질문검사를 실시하면서 뇌 반응을 측정하였다. 뇌 영상을 촬영한 후에는 관련질문과 비교질문에 ‘아니오’라고 응답하는 것이 얼마나 심리적으로 부담되는지를 평가하도록 하였다. 행동 반응 결과, 유죄조건에서 비교질문보다 관련질문에 ‘아니오’라고 응답하는 것이 더 부담이 되는 것으로 나타났고 무죄조건에서는 두 질문 유형 간에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 뇌 반응 결과, 유죄조건에서는 비교질문에 비해 관련질문이 제시되었을 때 우측 상측두회와 우측 하전두회에서 더 큰 활성화가 관찰되었다. 그러나 무죄조건 분석 결과 질문유형에 따른 뇌 영역 활성화 차이는 없는것으로 나타났다. 이러한 결과에 근거하여 유죄조건과 무죄조건에 대한 비교질문검사의 논리적 가정을 논의하였다.

본 연구에서는 일반화가능도 이론을 이용하여 폴리그라프 검사에 사용된 관련 질문의 개수와 반복측정 횟수 (차트의 수), 채점자 수가 폴리그라프 검사의 신뢰도에 미치는 영향을 평가하였다. 검찰청에서 형사피의자를 대상으로 Backster ZCT를 사용한 폴리그라프 검사자료 중 31명의 폴리그라프 검사자료를 표본추출하였으며, 31명의 검사자료를 13명의 채점자가 수치적 채점방법을 이용하여 채점한 점수에 대하여 일반화가능도 이론을 적용하여 분석하였다. 분석결과, 피검사자의 변량성분이 43.97%로 가장 컸으며, 다음으로 잔여오차변량성분이 16.84%, 피검사자와 반복측정 횟수의 상호작용오차변량성분이 12.17%, 피검사자와 반복측정 횟수, 관련 질문 개수의 삼원상호작용오차변량성분이 10.31%였으며, 나머지 변량성분은 모두 7% 미만이었다. 관련 질문의 개수와 반복측정 횟수, 채점자의 수에 따른 일반화가능도 계수를 산출한 결과, 바람직한 일반화가능도 계수인 0.80 이상을 보이는 조건은 관련 질문 2개 이상과 반복측정 3회 이상, 채점자 2명 이상의 조합인 것으로 나타났다.