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  1. 2015.12.16 과학수사의 시작은 셜록홈즈로 부터?!
  2. 2009.05.06 머리카락은 진실을 알고 있다. (1)

과학수사의 시작은 셜록홈즈로 부터?!


홈즈는 런던 베이커 거리 221B의 하숙집에 의사인 존 H, 왓슨과 함께 산다. 둘은 1882년부터 함께 살았고, 홈즈의 직업은 탐정이다. 1878년부터 탐정 생활을 시작한 홈즈는 1888년까지 무려 5백여 건의 사건을 처리했고, 이 중 단 네 번만 실패할 만큼 실적은 대단히 높은 편이었다. 왓슨은 홈즈에 대해 ‘범죄 관련 책에 관한 지식이 놀라울 정도’고 ‘금세기의 중대 범죄에 대해 모르는 것이 없다’고 기록했다. 

홈즈는 아서 코난 도일(Arthur Conan Doyle, 1859~1930)의 추리 소설에 등장하는 세계 최초의 민간자문탐정인 셜록 홈즈다. 1887년 <주홍색의 연구>에 셜록 홈즈는 처음 등장했다. 셜록 홈즈를 다룬 영화나 드라마, 책이 최근까지 나올 정도로 아직도 많은 인기를 끌고 있다.


 

사진 1. 시드니 패짓(Sidney Paget)이 그린 셜록 홈즈
(출처: wikipedia)



도일은 영국의 유명한 소설가이자 외과 의사다. 도일이 셜록 홈즈라는 인물을 만들기 전까지 사람들은 과학과 수사는 별개의 문제라고 생각했다.하지만 도일은 셜록 홈즈를 통해 과학수사에 대한 개념을 알렸고, 실제 사건에 어떻게 접목될 수 있는지를 보여줬다. 미국의 과학수사 전문가인 콜린 에번스는 “홈즈의 시대 이후 지난 100년 동안 탄생한 자외선, 레이저, 유전자(DNA), 전자현미경과 같은 과학적 성과는 범죄와 수사의 역사를 바꿔 놓았다”고 말했다. 
 

사진 2. 아서 코난 도일의 <주홍색의 연구> 표지
(출처: wikipedia)



그렇다면, 현재는 어떨까. 최근 강력범죄가 사회적으로 이슈가 되면서 수사 방법에 대한 관심도 높아지고 있다. 과학수사가 본격적으로 시작된 것은 1800년대 후반부터다. 모든 사람이 가진 ‘지문(指紋)’이 사람마다 다르다는 사실을 알아낸 후부터 과학수사가 시작됐다. 사건 현장에 지문이 있다는 것은 그 지문의 주인이 그 현장에 있었다는 결정적인 증거가 될 수 있다. 

지문의 흔적은 손에서 나오는 땀이나 기름으로 만들어진다. 최근 영국 셰필드대 연구진이 지문의 흔적에서 미세한 화학 입자를 구분해내는 기술을 개발했는데, 이를 통해서 지문의 주인이 무엇을 먹었는지, 어떤 약물을 먹었는지를 알 수 있다고 한다. 이 기술은 체내에 흡수된 음식물이나 약물은 땀에도 섞여 나온다는 것을 발견하고 개발됐다. 실제로 영국 경찰은 이 기술로 마약 범죄자를 검거하고 있다. 

지금이야 지문 분석 말고도 다른 형태의 과학수사가 많지만, 예전에는 지문 분석만이 과학수사의 전부인 적도 있었다. 우리나라에서는 주민등록증을 만들 때 지문을 찍기 때문에 전 국민의 지문 데이터베이스가 잘 갖춰져 있다. 그래서 사건 현장에서 자신의 지문을 남기지 않기 위해 장갑을 사용하는 범인들도 있다. 그에 대비하기 위해 우리나라에서는 국내외산 장갑 300여 개의 흔적을 모아놓고 있다. 

사건 현장에서는 모든 것이 증거가 될 수 있다. 실제로 사건 현장 근처에서 발견된 똥으로 범인은 잡은 사건도 있다. 2013년 부산의 한 식당에서 현금 20만 원을 도난당한 사건이 발생했다. 이 범인은 식당 인근에서 볼일을 보고 있다가 한 식당을 발견했다. 볼일을 마친 범인은 식당 주방으로 들어가 20만 원을 훔쳐 달아났다. 사건 현장의 CCTV를 분석하던 경찰은 범인의 동선을 파악했고, 그 동선에서 발견한 똥을 혹시나 하는 마음에 채취했다. 범인은 이미 전과 10범으로 그의 DNA 정보는 경찰이 갖고 있었고, 똥에서 발견한 DNA와의 일치를 통해 범인을 검거할 수 있었다. 

한 사람이 가진 장내 세균은 약 1천여 종. 하지만 모두 똑같지는 않다. 장내 세균을 통해 그 사람의 영양 상태나 자주 먹는 음식, 알레르기 종류 등을 알아낼 수 있다. 최근에는 장내 세균을 지문처럼 활용할 수 있는 연구도 진행 중이다. 

최근에는 ‘냄새’에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 사람이 갖고 있는 고유의 체취(體臭)는 화장품이나 향수를 사용한다고 해서 없어지지 않는다. 이런 특성을 바탕으로 경찰청 과학수사대에서는 현장의 공기를 용기에 담아 분석한다. 냄새를 분석하면, 사건 현장에 있었던 사람이 자주 사용하는 화장품이나 향수 등으로 범인의 범위를 줄일 수 있다. 

지난 10월에는 국내 연구진이 사람보다 냄새를 더 잘 맡는 ‘바이오 전자 코’를 개발하기도 했다. 우리 코에는 냄새를 인식하는 수용체가 있는데, 냄새가 이 수용체와 결합하면 전기신호가 발생해 신경을 타고 뇌로 전달돼 우리가 냄새를 맡게 되는 것이다. 따라서 전자 코가 냄새를 맡게 하기 위해서는 콧속에 들어 있는 수용체가 필요하다. 이 후각 수용체를 유전공학기술을 이용해 사람의 것과 똑같이 만든 것이 바로 ‘바이오 전자 코’다. 

사건을 수사하는 과정에서 가장 많이 사용하는 것 중에 하나가 바로 폐쇄회로(CC)TV다. 지금은 CCTV를 어디서나 볼 수 있지만, 초기에는 자신도 모르는 사이에 누군가에게 감시당하고 있다는 것과 인권 문제 때문에 설치를 반대하기도 했다. 요즘에도 모든 사람이 CCTV 설치를 찬성하고 있지는 않지만, 범죄가 자주 일어나는 지역의 주민들이 CCTV 설치를 요청하기도 한다. 

요즘 CCTV는 그야말로 지능형 CCTV다. 단순히 영상만을 찍지 않는다. 사람의 얼굴만을 골라 찍는 CCTV도 있고. 귀가 달려 소리까지 찍는 CCTV도 있다. 실제로 충북 진천에는 귀가 달린 CCTV가 설치돼 있어 보안용으로 사용하고 있다. 또 얼굴은 찍히지 않았지만, 걸음걸이를 분석하는 CCTV도 있다. 

하지만 이 모든 것은 사건이 발생한 후의 대책일 뿐, 범죄를 예방하기 위한 대책은 아니다. 범죄 예방을 위한 대책 또한 적극적으로 만들어 과학수사가 필요 없는 곳이 우리가 모두 원하는 사회 아닐까. 

글 : 심우 과학칼럼니스트

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몇 년 전 전방에서 총기 도난 사건이 일어났었다. 일반적으로 총기의 절취는 2차의 범행을 목적으로 하는 경우가 많은데 훔친 총기가 많은 사람을 희생시킬 수 있기 때문에 조속한 범인의 검거가 필요하다. 도난 사건이 일어나자 군부대 일대에 검문검색이 강화되었으며 도주로를 차단하고 범인을 검거하는 데 총력을 기울였다. 하지만 범인을 잡는 데는 실패하였다.

무기고가 있는 곳을 중심으로 범인의 흔적을 찾기 위해서 대대적인 현장 감식이 벌어졌다. 잘린 철조망, 무기고 등을 중심으로 정밀한 감식이 진행되었다. 현장이 야외이기 때문에 그곳에서 범인의 흔적을 찾는다는 것은 매우 어려워 보였다. 하지만 잘린 철조망을 유심히 보던 수사관이 짧은 모발 한 점을 발견하였다. 그 외에는 범인을 특정할 만한 증거물을 찾지 못했다. 범인을 확인할 수 있는 증거가 될 수 있는 것은 이 짧은 모발 한 점. 과연 유일한 증거인, 이 짧은 모발 한 점에서 어떤 결과를 얻을 수 있었을까? 모발의 어떤 특징이 이 사건을 해결하는 데 이용될 수 있었을까? 이 사건의 범인은 어떻게 검거되었을까?

모발은 혈흔, 담배꽁초 등과 함께 사건 현장에서 가장 많이 의뢰되는 증거물 중의 하나다. 보통 사람의 경우 하루에 수십 개의 모발이 자연 탈락하기 때문에 범행 현장에 머무른 시간을 고려하면 범행 현장에는 범인의 모발이 떨어졌을 가능성이 매우 크다. 특히 격렬한 다툼이 있는 살인 등의 강력사건에서는 그 가능성이 더욱 커지게 된다.

모발은 우리가 언 듯 보기에는 특성이 없는 것 같지만 현미경 등을 통해 확대해 보면 많은 특징이 있음을 알 수 있다. 따라서 이들의 특징을 관찰하면 범인과 관련된 여러 가지 중요한 증거를 얻을 수 있게 되고 이들에서 유전자분석을 하여 결과를 용의자와 비교하면 범인을 확증할 수 있게 되는 것이다.

모발은 모근부와 모간부로 나뉘는데 두피에 묻혀 있는 부분으로 조직을 포함하는 부위를 “모근부”라고 하고 조직이 없는 부분을 “모간부”라고 한다. 모근부의 관찰에 의해 붙어 있는 조직의 모양에 따라 발견된 모발이 자연적으로 탈락한 것인지 또는 강제적으로 뽑힌 것인지를 판단할 수 있다. 모간부에서는 모근부보다 더 많은 특징을 관찰할 수 있다. 우선, 모발의 겉면을 현미경으로 관찰하면 비늘 모양의 무늬를 관찰할 수 있다. 이것을 “모소피무늬”라고 하는데 이 무늬의 모양은 사람과 동물이 다르기 때문에 모발이 사람에서 유래되었는지 동물에서 유래되었는지를 판단할 수 있다.

또한 동물 사이에서도 서로 다른 모양을 하고 있어 어떤 동물의 털인지를 판단할 수 있다. 따라서 사람과 동물의 모발을 구별하는 것뿐만 아니라 동물의 종을 확인하는 데 사용할 수 있다. 모간부의 내부를 “수질”이라고 하는데 수질이 분포하는 형태에 따라 수질이 없는 무수질, 점점이 떨어져 있는 점속상, 불규칙하게 떨어져 있는 단속상, 계속 연결된 연속상 등으로 나뉠 수 있다. 모간의 부의 끝 부분을 “모첨부”라고 하는데 이 부분에서도 뾰족한 형, 둥근형, 갈라진형 등 다양한 형태를 관찰된다.

이밖에도 모발에서 여러 가지 특징을 관찰하여 범죄수사에 응용하고 있다. 모발의 잘린 부분을 관찰함으로써 범행도구가 망치 등과 같은 둔탁한 물체인지 또는 칼과 같은 예리한 물체인지를 판단할 수 있다. 이발을 한 경우 모발의 끝 부분은 처음 매우 거친 형태를 나타내나 시간이 지날수록 둥글게 변한다. 따라서 모발 끝 부분의 모양을 관찰함으로써 이발경과시간을 추정할 수 있다. 가끔 현장에 인조 모발이 떨어져 있는 경우가 있다. 인조 모발과 사람 모발의 구별은 여러 방법이 있는데 모소피무늬를 관찰하거나, 화학적 분석 등을 통해서 가능하다. 모발의 염색 여부도 중요한 단서가 될 수가 있다.

특수 분석 장비 등을 이용하여 모발성분을 분석하면 모발에 묻은 화공약품 등 오염물질과 마약 등의 약물 섭취 여부도 판단할 수 있다. 또한 장시간 특정한 환경에 지속적으로 노출된 경우 중금속 등이 모발에 축적되는데 이들을 분석하면 범인이 어떤 특정한 환경에 오랫동안 노출되었음을 알 수 있기 때문에 직업 또는 주 주거지 등을 추정할 수 있다.

모발에서는 또한 혈액형과 유전자분석을 할 수 있다. 혈액형은 모발에 분비되어 있는 혈액형 물질을 항원항체 반응을 이용하여 검출할 수 있다. 모발에서의 유전자분석은 모근이 있는 경우 핵 DNA 분석이 가능하여 모발이 1점이 있는 경우에도 유전자형을 성공적으로 얻을 수 있다. 모간부만 있는 모발의 경우 모발이 자라면서 핵 DNA가 거의 깨지기 때문에 핵 DNA 분석이 거의 불가능하다. 하지만 미토콘드리아 DNA 분석을 할 수 있는데 이는, 하나의 세포에 미토콘드리아가 수백 개에서 수천 개가 존재하기 때문이다. 하지만 이는 동일 모계의 자식들은 모두 같기 때문에 개인식별에는 제한적으로 사용된다.

위의 사건에서는 단 한 점의 모발이 수거되었는데 다행히 모근부가 약간 남아 있어 핵 DNA STR 분석 결과를 얻을 수 있었으며 범인의 혈액형도 확보할 수 있었다. 범인의 것으로 보이는 유전자형이 확보됨에 따라 수사가 활기를 띠기 시작했다. 수사 결과 위 사건의 범인은 부대 사정을 잘 아는 사람의 소행으로 보고 제대자와 근무자들을 대상으로 대대적인 수사를 벌였다. 우선 대상자를 압축하기 위하여 모발에서 확보된 혈액형과 같은 사람들을 선별했으며 이 압축된 사람들을 대상으로 유전자분석을 실시하였다. 분석 결과 제대자 중 한 명이 현장 철조망의 모발에서 검출된 유전자형과 일치하는 것으로 나타나 범인을 검거할 수 있었다.

이처럼 모발에서의 다양한 특징의 관찰 및 분석결과는 수사의 방향을 결정하거나 범인을 검거하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. 작은 모발 하나가 자칫 큰 사건으로 발전될 수도 있는 총기 도난 사건을 조속하게 해결하는 결정적 역할을 할 수 있었다. 과학이 있으면 해결 못할 사건이 없다.

글 : 박기원 박사(국립과학수사연구소 유전자분석과 실장)

ndsl링크 <출처 : 한국과학기술정보연구원 >

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