[K-CSI] 10억분의 1g, 현장에 남긴 정자 한 마리에 딱 걸린 그 놈들

우리나라에 유전자분석 방법이 도입된 것은 1992년이다. 필자 등 국립과학수사연구원 연구진들이 몇 년 간의 연구 끝에 실제 사건에 적용할 수 있게 되었던 것이다.

이 방법이 도입되기 전에도 범인을 특정하기 위한 많은 연구가 진행되었지만 유전자분석 방법처럼 범인을 정확히 특정할 수 있는 과학적 방법은 없었다. 따라서 범인을 검거하기 위해 무리한 수사가 진행되는 경우가 종종 있었다.

하지만 이 방법이 도입되면서 현장에서 발견된 유전자형과 용의자의 유전자형이 일치하면 그 사람이 범인임을 확인할 수 있었기 때문에 굳이 그렇게 할 필요가 없었다. 따라서 과학적 물증 위주의 수사가 정착하는 전환점이 되었으며 수사 방법 및 증거물 채취 등에서도 많은 변화를 가져오게 되었다.

이러한 유전자분석 방법은 1986년 영국의 과학자 알렉 제프리즈가 사람마다 다른 염기서열 반복 부위를 발견하면서 시작되었으며 당시 영국의 유명한 살인사건을 해결하는데 사용되면서 본격적으로 과학수사에 적용되었다. 반복되는 염기서열의 횟수가 사람마다 다르기 때문에 이러한 부분을 분석하면 모든 개인을 식별할 수 있는 것이다.

처음에는 이들 부위가 사람의 지문과 같이 특정 개인을 식별할 수 있었기 때문에 ‘DNA 핑거프린팅(DNA finger printing)이라는 용어를 사용하였다(당시에는 범죄 현장에서 지문을 채취해서 개인을 식별하는 것이 매우 중요한 수사 방법 중의 하나였다). 후에는 ‘DNA 타이핑(DNA typing)’이라는 용어를 사용하고 있다.

이후 실험관에서 유전자를 증폭하는 기술인 중합효소연쇄반응(PCR) 기술과 결합하면서 유전자분석 전반에 획기적인 변화를 가져오게 되었다. 1990년대 초기에는 1980년대 후반의 초기 분석 방법과는 다른 기술들이 개발되었으며 이를 기반으로 하는 상용화된 키트들도 개발되어 보급되면서 실험실에서 보다 편리하게 사용될 수 있었다.

초기에는 HLA-DQα 및 D1S80와 같은 다양한 VNTR(Variable Number Tandem Repeats, 가변연속반복) 부위의 분석이 주를 이루었었다. 하지만 이 방법은 DNA양이 적거나 깨진 경우에는 검출하는데 어려움이 있었다. 그리고 분석 좌위가 제한되어 개인을 식별할 수 있는 확률도 낮은 편이었다.

하지만 1990년대 중반 단연쇄반복(STR) 좌위가 보고되었고 이와 관련된 상용화된 키트가 보급되면서 또 다른 전환점을 맞이하였다. 이 방법은 2∼4개의 염기서열이 반복되는 부위를 분석하는 방법으로 표적 염기서열이 매우 짧기 때문에 적은 양 또는 부패된(DNA가 손상되거나 깨진)시료에서도 분석이 가능해졌다. 또한 자동화가 가능해졌으며 분석하는데도 편리성이 증가되었다.

1990년대 후반까지는 매뉴얼에 의한 분석 방법이 주를 이루었으나 기술적인 발전이 거듭되어 2000년대 초반에는 유전자 자동염기서열분석기 및 분석 키트가 보급되어 분석 속도 및 검출 한계가 예전과는 비교할 수 없을 정도로 향상되었다.

그 후 모기 눈물보다도 극히 적은 양의 흔적에서도 DNA형을 검출할 수 있게 되어 거의 모든 증거물에서 유전자형 검출이 가능하게 되었다. 실제 최근 범죄 현장에서는 10억분의 1g에 해당하는 1ng(나노그램)도 안 되는 분량의 DNA 때문 꼬리가 잡히는 범인들이 적지 않다. 참고로 정자 하나의 약 무게가 1.6ng. 정자 한 마리만 현장에 흘려도 쇠고랑을 찰수 있다는 이야기다. 

또한 한 번에 수십 개의 시료를 분석할 수 있는 장비도 개발되어 보급되었고 자동화할 수 있는 여러 종류의 키트들도 보급됨으로써 대량의 시료를 짧은 시간 내에 분석하는 것 또한 가능하게 되었다.

이에 따라 유전자 분석 방법의 신속성과 편리성이 더욱더 향상될 수 있게 되어 신속성을 요구하는 강력 사건 등에서 수사의 방향을 보다 빨리 결정하고 범인을 신속하게 검거하는데 중심적인 역할을 하게 되었다.

박기원 박사· 전 국립과학수사연구원 법과학 부장