• 모든 접촉은 흔적을 남긴다

• 백골 시신에도 끈질기게 남아 있는 DNA

• ‘원샷 원킬’ 지문 채취의 과학

• 핏자국을 보면 범행 수법이 보인다

• “과학수사 목적은 범인 죗값 치르게 하는 것”

실종 133일 만에 논둑에 파묻힌 시체로 발견된 여성. 그는 신고 있던 스타킹으로 양손을 결박당한 상태였다. 머리엔 속옷이 씌워져 있었다. 몸은 주위 흙 등에 오염되고 이미 부패가 상당히 진행돼 있었다. 경찰은 피해자 속옷에서 범인 흔적을 찾으려 했으나 실패했다. 혈액형조차 확인하기 어려웠다. 1986년 12월 12일 발생한 화성연쇄살인 3차 사건 얘기다. 이후 33년 만인 10월 11일, 국립과학수사연구원(국과수)이 당시 속옷에서 용의자 이춘재 것과 일치하는 유전자(DNA)를 찾아냈다. 과학수사 전문가들조차 기적이라고 하는 개가였다. 

DNA가 말한다

화성연쇄살인사건은 1986년 9월부터 1991년 4월까지 경기 화성 일대에서 벌어진 10건의 살인사건을 일컫는다. 당시 이 지역 여성이 잇따라 성폭행, 살인, 시신유기 범죄의 피해자가 되면서 사회적 파문이 일었다. 경찰은 연인원 205만여 명을 동원해 2만 1280명을 수사하고도 범인을 가려내지 못했다. 영영 미궁에 빠질 것만 같던 이 사건이 최근 DNA 분석기법 발달과 더불어 새로운 국면을 맞고 있다. 

9월 18일, 경기남부경찰청은 화성 사건의 유력한 용의자를 특정하고 구체적인 혐의를 확인하고 있다고 밝혔다. 이후 바로 그 용의자 이춘재의 DNA가 과거 증거물에서 차례로 검출되기 시작했다. 최근 3차 사건을 포함해 모두 5건의 범행이 확인된 상태다. 수사 당국은 윤모 씨가 범인으로 지목돼 처벌받은 8차 사건 증거물도 재검증하고 있다. 이춘재는 이 또한 자신이 저질렀다고 주장한다. 경찰은 지금까지 보관해온 8차 사건 현장의 토끼풀(클로버)과 창호지 조각 등을 국과수에 보냈다. 재검증을 통해 사건의 실체가 드러날지 많은 이의 관심이 쏠려 있다. 

과연 과학은 그 답을 찾아낼 수 있을까. 현재 과학수사 기술은 어디까지 왔고, 향후 어디까지 발전할 수 있을까. 이런 질문을 품고 순천향대 법과학대학원을 찾았다. 이 대학 홍성욱 교수는 국과수에서 24년간 일한 화학자다. 살인, 총기, 폭발, 교통사고 등 다양한 사건의 과학적 감정을 맡아왔다. 우리나라 미세증거물 수사 분야를 개척한 인물이자, ‘인공땀을 이용한 인공지문 제조방법’ 등 여러 건의 특허를 가진 지문 전문가이기도 하다. 

함께 만난 유제설 교수는 경찰대를 졸업하고 수사관, 경찰대 교수 등으로 일했다. 범죄학박사로 현장감식 및 수사 실무에 전문성이 있다. 과학수사를 다룬 ‘한국의 CSI’ ‘셜록 홈스 과학수사클럽’ 등의 책을 공동저술했다. 유 교수는 “범죄자는 과학을 두려워한다. 과학수사를 통해 ‘범죄를 저지르면 100% 잡힌다’는 걸 보여줘야 사회가 안전해진다”고 강조했다. 지금 과학수사는 바로 그것을 목표로 달려가고 있다. 

신뢰도 99.99% 증거

두 교수와 마주 앉아 DNA에 대한 얘기부터 나눴다. 최근 수사에서 DNA는 범인을 특정하는 가장 강력한 도구로 평가받는다. 사람은 각자 고유한 DNA를 갖고 있다. 이 물질은 인체를 구성하는 모든 세포에 존재한다. 현대 과학기술은 세포 10개만 있어도 DNA를 분석해낸다. 종이에 펜으로 점을 찍는 정도 크기의 혈흔에 세포가 100개 이상 들어간다. 그보다 100분의 1만큼 작은 핏방울에서도 특정인의 DNA를 뽑아낼 수 있다는 얘기다. 

화성 사건이 벌어지던 1980년대 후반 상황은 완전히 달랐다. 당시 영국 한 마을에서 소녀를 대상으로 한 연쇄 강간살인이 발생했다. 1986년 용의자 정액이 확보되자 수사기관은 DNA 전문가에게 도움을 청했다. 영국 레스터대 알렉 제프리 교수는 인근 마을 남성 5811명의 혈액을 모두 채취, 분석한 끝에 범인을 잡아냈다. DNA 분석 기법이 과학수사에 도입된 세계 첫 사례다. 

이후 “첨단 수사기법의 개가” 소식이 세계에 퍼지면서 여러 나라가 앞다퉈 관련 기술을 도입했다. 그러나 주사기를 통해 상당량의 혈액을 뽑아내야만 DNA 분석이 가능한 점이 한계였다. 이후 개발된 PCR(중합 효소 연쇄 반응) 기술은 미량의 DNA를 증폭시켜 문제 해결의 열쇠가 됐다. 현재 국과수는 DNA 1ng(나노그램·10억분의 1g)만 있어도 사람 신원을 확인해낸다. 

용의자 혈액이 없어도 된다. 유제설 교수는 DNA에 대해 설명하다 “지금 우리 사이에 놓여 있는 테이블 위를 면봉으로 닦아내면 우리 DNA가 정확히 검출될 것”이라고 했다. 대화 과정에서 튀어나간 소량의 타액에서 DNA를 찾아낼 수 있기 때문이다. 정확도는 얼마나 될까. 일단 DNA가 발견되기만 하면 개인 식별 수준은 100%에 수렴한다. 홍성욱 교수는 “언론에서 DNA검사 정확도를 보통 99.99%라고 하던데, 실은 99뒤에 9를 끝없이 찍어도 될 정도다. 사실상 100%라고 봐도 될 수준”이라고 설명했다. 

화성 사건 범죄자 DNA가 33년 만에 확인된 데서 알 수 있듯 DNA 정보는 내구성도 크다. 이론상 수십만 년 이상 보존되며 잘 변질되지 않는다. 과거에는 기술적 한계로 DNA가 남아 있어도 이를 분석하기 어려웠다. 지금은 다르다. 유제설 교수는 “현대 과학은 두부를 튀겨 만든 유부에서도 콩 DNA를 찾아낸다”고 밝혔다. 이는 훼손된 증거물에서 DNA를 찾아내는 기술로 연결된다. 2003년 대구지하철방화참사 당시 피해자들의 시신은 고열에 녹아버린 상태였다. 이때 수사기관은 여기서도 각 시신의 DNA를 확인해 신원을 식별했다. 전문가들은 이때의 비극이 우리나라 DNA 분석 기술을 비약적으로 발전시켰다고 말한다. 홍성욱 교수 설명이다. 

세계가 놀라는 실력

“국내에 DNA 수사 기술이 도입된 계기는 화성 사건이다. 당시 아무리 노력해도 범인을 잡을 수 없다는 데 좌절한 수사기관 관계자와 법과학자들이 해외 최신 기법을 도입하는 데 앞장섰다. 1992년 경기 의정부에서 여자아이 성추행 사건이 일어났을 때 국과수가 현장에 있던 신문지 조각에서 범인 DNA를 찾아냈다. 국내 범죄사건 해결에 DNA 분석기법을 활용한 첫 사례다. 세계적으로 봐도 매우 빠른 편에 속한다. 이후 1995년 삼풍백화점 붕괴, 2003년 대구지하철 방화 등 대형 사고가 이어졌다. 이런 안타까운 상황에서 과학자들이 문제 해결에 조금이라도 도움이 되고자 더욱 열심히 관련 기술을 연마하고 발전시킨 면이 있다.” 

2006년 7월 발생한 이른바 서래마을 영아 살해 사건은 이러한 한국 DNA 분석 실력을 세계에 확인시켰다. 당시 서울 방배동 한 프랑스 가정 자택 냉동고에서 아기 시신 2구가 발견됐다. 아이 부모는 프랑스로 떠난 상태였다. 경찰은 집에 남아 있던 칫솔, 빗, 귀이개 등의 생활용품에서 DNA를 채취, 분석해 엄마를 살인 용의자로 지목했다. 프랑스 여론은 “한국 수사 결과를 믿을 수 없다”는 쪽으로 흘렀다. 프랑스의 경우 유전자 검사에만 3개월씩 걸리던 시절이다. 국과수가 2주 만에 DNA 검사 결과를 발표한 걸 신뢰하지 않은 셈이다. 이후 자체 수사를 진행한 프랑스도 한국과 같은 결론을 내리면서 여론이 반전됐다. 프랑스 일간 르몽드는 이때 국과수에 취재진을 보내 한국 과학수사에 대해 취재하기도 했다. 

홍성욱 교수는 “국과수는 이후에도 혈액, 체액, 타액뿐 아니라 용의자가 만진 물건 등에서 DNA를 찾아내는 이른바 ‘터치 DNA’ 채취·분석 기법을 꾸준히 발전시키고 있다”고 소개했다. 이 때문에 이제는 “스치기만 해도 DNA가 남는다”는 말이 정설로 통한다. 유제설 교수는 “과거엔 수사 담당자가 범죄 현장에서 문고리를 보면 일단 지문을 떠올렸다. 지금은 면봉으로 DNA도 채취하려 노력한다”고 밝혔다. 

유의할 것은 DNA 관련 기술이 아무리 발전해도 범인 검거에 결정적 기여를 하는 건 여전히 지문이라는 점이다. 홍성욱 교수 설명이다. 

“우리나라는 경제협력개발기구(OECD) 국가 가운데 모든 성인의 지문 데이터베이스(DB)를 가진 유일한 나라다. 미국의 경우 범죄 현장에서 지문을 발견해도 용의자를 잡기 전까지는 쓸 일이 없다. 우리는 경찰이 가진 지문자동식별시스템(AFIS)으로 곧장 범인을 특정할 수 있다. 그 덕분에 오랫동안 한국 과학수사는 지문 하나로 다 끝났다.” 

특히 대중에게 과학수사 방식이 널리 알려지기 전에는 지문의 위력이 더욱 대단했다고 한다. 범죄자들은 별생각 없이 현장에 손자국을 남기곤 했다. 지금은 다르다. 한 수사관은 “요즘엔 중학생도 성범죄를 저지를 때 장갑 끼고 마스크 쓰고 콘돔을 사용한다”고 전했다. 2003년 9월부터 2004년 7월까지 20명을 연쇄 살해한 유영철은 피해자 지문 부위를 일일이 도려내기도 했다. 이후 시신을 토막 내 야산에 묻거나 불 질러 훼손했다. 경찰이 지문으로 피해자 신원을 파악해 수사 범위를 좁혀오는 걸 피하려 한 행동이다. 그래도 경찰은 기어이 유영철을 검거했다. 당시 과학수사요원들은 형태가 남은 시신을 일일이 찾아내 피해자 손가락 부위에 미세하게 남아 있는 지문 윤곽을 바탕으로 신원을 특정했다. 전문가들은 “지문 수사에 관한 한 우리나라가 세계 정상급 수준”이라고 입을 모은다. 2004년 12월 서남아시아에서 지진해일(쓰나미)이 발생했을 때도 국내 과학수사 전문가들은 사망자 신원 확인 작업을 돕고자 현장에 출동했다. 당시 해외 수사진은 지문을 알아보기 힘들 만큼 퉁퉁 불은 사체 손가락에서 정확히 지문을 찾아내는 실력에 감탄했다는 후문이다. 

범인이 정보를 감추려 노력하면 할수록 이를 찾아내기 위한 과학수사 기법도 점점 정교하고 다양해진다. 최근에는 범죄 현장에 남은 섬유, 페인트, 토양 등을 통해 미세증거물을 찾아내는 기술이 크게 발전하고 있다. 

현장을 재구성하는 미세증거물

프랑스 법과학자 에드몽 로카르(Edmond Locard)는 미세증거물에 대해 이렇게 말했다. 

“범인이 걷거나 만지거나 도망가면서 무의식중에 남긴 모든 물체는 범인 행적에 대한 말 없는 증인이다. 범인은 현장에 지문이나 족적뿐 아니라 모발, 의복섬유 등을 남긴다. 범인이 밟은 유리, 페인트도 범인 행동에 대해 말해주는 사라지지 않는 증거다.” 

이를 찾고자 최근에는 강력 사건이 발생하면 즉시 현장을 통제하고 과학수사요원이 출동한다. 이들은 가운과 두건, 장갑, 발싸개를 착용해 증거물 오염을 막으면서, 현미경, 집게, 각종 분말과 시약, 광원 등을 이용해 보이지 않는 흔적까지 샅샅이 점검한다. 해외에서는 이때 ‘현장의 돌 하나도 뒤집지 않은 채 남겨둬선 안 된다(no stone must be left unturned)’는 표현을 쓴다. 유제설 교수는 “범죄가 벌어진 장소는 보통 참혹하다. 과학수사요원들은 거기서 부패한 시체에 달려드는 세균, 해충 등을 견디며 12시간 이상씩 현장 감식을 한다”고 설명했다. 이 과정에서 찾아낸 증거물은 범인 검거에 결정적 구실을 한다. 

미세증거물 분석 기술은 2008년 2월 숭례문 화재사건을 해결하는 데도 크게 기여했다. 당시 범인은 숭례문에 불을 지른 뒤 즉시 도망쳤다. 현장 주변 폐쇄회로(CC)TV는 화질이 좋지 않았다. 경찰은 과거 동종 범죄를 저지른 전과자 중심으로 수사를 진행했지만 물적 증거를 찾기 어려웠다. 그때 경찰이 용의자 집에서 압수한 신발이 사건 해결의 열쇠가 됐다. 

국과수 분석 결과, 그의 신발 앞코 부위에 미세한 페인트 자국이 남아 있었다. 그 성분을 확인하니 숭례문 화재 현장 기둥에서 채취한 페인트 시료와 동일했다. 범인이 불을 지르러 올라갈 때 가벼운 마찰로 기둥의 페인트가 운동화에 옮겨 묻은 것이다. 현미경과 적외선분광광도계 등 첨단 장비가 없으면 식별조차 할 수 없는 이 미세한 흔적이 범인 검거의 성패를 갈랐다. 

우리 수사기관은 술집 벽에 남아 있는 미세증거물을 찾아내 상해 사건을 해결한 일도 있다. 당시 수사 초반 가해자는 피해자에게 재떨이를 던져 상해를 입힌 것을 자백했다. 그러나 목격자가 없는 것을 알고 뒤늦게 말을 바꿨다. 서로 뒤엉켜 싸웠을 뿐이라고 주장했다. 이 경우 처벌 수위가 상대적으로 낮아진다. 형을 줄여보려던 가해자의 노력은 경찰이 사건 현장 벽면에서 해당 술집 재떨이와 성분이 동일한 미세 유리조각을 찾아내면서 무위로 돌아갔다. 

홍성욱 교수는 “해외에서는 일찍부터 미세증거물의 중요성을 깨닫고 관련 수사 기술을 발전시켜왔다”고 강조했다. 1970년대 후반 미국에서 벌어진 웨인 윌리엄스 사건이 대표 사례다. 당시 애틀랜타에서 흑인 남자아이 시체 27구가 연달아 발견됐다. 경찰이 당시 시체 발견 현장에서 수상한 거동을 보인 용의자 웨인 윌리엄스를 체포했으나 그는 범행을 부인했다. 이때 윌리엄스가 타고 다니던 차량 시트, 웨인 집에 있던 카펫 등에서 검출된 것과 동일한 섬유가 피해자들 의복에서도 확인되면서 수사에 탄력이 붙었다. 섬유는 성범죄 수사에서도 범인 검거에 큰 구실을 한다. 홍 교수 설명이다. 

“피해자 몸에서 용의자 정액이 검출됐다고 하자. 두 사람이 성행위를 했다는 명백한 증거가 된다. 하지만 그것만으로 강간을 입증하기는 어렵다. 용의자가 ‘동의하에 맺은 관계’임을 주장할 수 있어서다. 이때 피해자 손에서 용의자가 입었던 옷의 섬유가 나온다면 용의자 주장을 반박하는 증거로 사용될 수 있다. 섬유가 전이될 만큼 강력한 터치, 폭력적 상황이 있었다고 볼 수 있기 때문이다. 이처럼 수사 과정에서 유전자와 미세증거물은 상호 보완하는 구실을 한다.”

혈흔의 물리학

이 때문에 최근에는 범죄 현장에서 과학수사요원이 시신의 손을 증거물 봉투로 감싸고 테이프로 감아 봉인하는 경우가 있다. 혹시라도 남아 있을지 모를 섬유 유실을 막기 위해서다. 문제는 범죄자들이 이러한 과학수사 기법도 꿰뚫고 있다는 점이다. 2006년부터 2년여 동안 경기 서남부 지역에서 여성 7명을 납치 살해한 강호순이 대표적이다. 그는 시신 유기에 앞서 피해자 손가락 끝을 모두 자른 것은 물론, 범행에 사용된 승용차와 SUV를 불태우기도 했다. 컴퓨터도 포맷했다. 유제설 교수는 “범죄 및 수사정보가 TV, 인터넷 등을 통해 널리 유통되는 시대다. 이들을 잡기 위해 수사기관은 다양한 과학수사 기법을 총동원한다”고 설명했다. 

범죄 현장에 남아 있는 피의 궤적을 분석하는 것도 주요 수단 중 하나다. 강력사건 현장은 흔히 선혈로 뒤덮여 있다. 인체에서 피가 분출해 튀고 바닥에 떨어지는 과정에는 외부의 힘뿐 아니라 중력, 공기저항 등이 영향을 미친다. 이것을 물리학적으로 계산해 어떤 충격이 지금과 같은 혈흔을 만들어냈는지 분석하면 사건 당시 상황을 좀 더 정확히 알 수 있게 된다. 경찰은 1997년 4월 서울 이태원의 한 햄버거 가게 화장실에서 대학생이 흉기에 찔려 사망한 이른바 ‘이태원 살인사건’을 해결할 때 혈흔 형태 분석 방법을 썼다. 

이 사건 발생 당시엔 우리나라에 관련 기술이 없었다. 당초 경찰이 특정했던 용의자는 증거불충분으로 무죄판결을 받았고, 수사는 미궁에 빠졌다. 2000년대 중반, 경찰은 이 사건을 다시 들여다보며 당시 현장 사진과 수사 기록을 바탕으로 핏자국 분석에 나섰다. 피해자가 어느 각도에서 어떤 방식으로 칼에 찔렸는지 정밀하게 분석했다. 이를 통해 새로운 용의자를 확정하고 19년 만에 검거, 법의 심판을 받게 했다. 당시 재판부가 인정한 증거 목록에는 경찰청의 혈흔형태 분석 결과서가 포함됐다. 

최근에는 모기가 빨아 먹은 피에서 DNA를 채취해 분석하는 수사기법도 개발됐다. 2016년 7월 경기북부지방경찰청 과학수사계 소속 김영삼 검시관은 한국경찰과학수사학회에서 ‘흡혈 모기 6마리의 몸체로부터 얻은 혈액 성분을 통해 개인 프로필을 모두 확보했다’는 내용의 논문을 발표했다. 김 검시관에 따르면 모기는 피를 빨아들이는 순간부터 몸이 무거워져 현장에서 반경 106.7ｍ 내외에 존재한다. 최장 170ｍ 이상 날아가지 않는다. 이에 따라 폐쇄된 범죄 현장에서 발견된 흡혈 모기는 용의자 추적의 충분한 증거가 될 수 있다는 게 김 검시관의 설명이다. 2005년 이탈리아에서 여성을 살해한 용의자를 모기 핏속 유전자로 특정해 검거하는 등, 해외에서는 이 기술이 실제 수사에 사용된 바도 있다. 

뚜렷한 목격자나 물적 증거물이 없는 사건을 수사할 때는 CCTV에 찍힌 범인의 걸음걸이도 용의자 특정 수단이 될 수 있다. 2015년 11월 발생한 이른바 ‘금호강 살인사건’ 당시 경찰은 수사에 난항을 겪었다. 현장 CCTV 확인 결과 범인은 묵직한 패딩을 입고 후드를 눌러쓴 상태였다. 신원을 확인하기 어려웠다. 이때 범인의 특이한 걸음걸이가 수사관 눈에 들어왔다. 경찰은 의학·공학·법학 전문가들로 구성된 ‘법보행 분석 전문가 협의체’에 해당 영상을 보내 분석을 의뢰했다. 2014년 구성된 이 기구는 범인의 보행 방법이 당시 경찰이 의심하던 용의자의 보행법과 동일하다는 결론을 내렸고, 재판부는 이를 유죄 증거로 인정했다. 전문가들은 이 기법이 좀 더 발전하면 CCTV 화질이 떨어지거나 범인 얼굴이 확인되지 않는 사건 해결에 도움이 될 것으로 기대한다. 

홍성욱 교수는 “최근 수사 현장에서 CCTV는 범인 검거에 결정적 구실을 한다. 그러나 CCTV에 용의자가 찍혔다고 사건이 끝나는 게 아니다. 여전히 수사관의 역할이 중요하다”고 했다. 

CCTV의 빈틈을 메워라

“과거 수사의 최종 목적지는 범인 검거였다. 드라마 ‘수사반장’을 보면 경찰이 범인 앉혀놓고 담배 한 대 주고 설렁탕 한 그릇 시켜주면 ‘이제부터 제 죄를 얘기하겠습니다’라고 한다. 요즘 그런 범인은 없다. 모든 범인은 거짓말을 한다. 작정하고 지능적으로 수사를 방해한다. 최근엔 현장에서 자기 피가 묻은 칼이 나와도 ‘내가 찌르지 않았다’고 주장하는 범죄자가 많다. 누군가 몰래 가져가 떨어뜨렸다는 식으로 핑계를 댄다. 그들의 자백을 이끌고 죗값에 상응하는 처벌을 내리려면 과학수사가 더 많이 발전해야 한다.” 

홍성욱 교수 설명이다. 홍 교수는 과학수사 발전은 미제 사건 발생을 막아 사회 안전망을 튼튼히 한다고도 강조했다. 

“화성 사건 범인이 왜 오랫동안 잡히지 않았나. 당시 현장에서 증거를 찾지 못했기 때문이다. 과학수사는 이런 위험을 낮춰준다.” 

유제설 교수도 이에 동의했다. 

“화성 사건 같은 장기 미제사건의 해결은 범죄 억제에 큰 도움이 된다. 범죄자들은 ‘지금 당장 검거되지 않아도 언젠가 붙잡힐지 모른다’는 공포를 갖게 된다. 자기가 현장에 어떤 증거를 남겨놓고 올지 몰라 두려워한다. 경찰이 미제사건 해결에 관심을 기울이면 세상이 좀 더 안전해질 것이다.”