지난 시간에는 ‘미라, 한국 고병리학의 길을 열다.’(http://nstckorea.tistory.com/85)라는 제목으로 고병리학과 한국 미라만의 특수한 생성 과정을 중심으로 살펴봤습니다. 이번시간에는 미라 연구에 적용된 현대 과학기술을 CSI라는 이름으로 소개하고자 합니다. 본 CSI의 주인공은 지난 2004년에 대전광역시에서 발견된 2쌍의 미라부부입니다. 해당 수사를 총괄한 고려대학교 의과대학의 김한겸 교수님께 자세한 조사과정과 더불어 이에 얽힌 흥미로운 에피소드를 들어보았습니다.     

출처:flickr(@sergiothirteen)



용어정리: 미라는 천연적 또는 인공적인 처리로 오랫동안 원형에 가까운 형상을 그대로 보존하고 있는 인간 또는 동물의 사체를 뜻합니다. 그리고 고병리학은 사람이나 동물의 화석이나 유적으로부터 얻은 데이터로 질병에 대해 연구하는 학문으로 흔히 ‘미라를 연구하는 학문’으로 잘 알려져 있습니다. CSI는 Crime scene investigation의 약자입니다.

출처:flickr(@Greg Kie)


미라는 보존 상태에 따라서 조사 가능한 정보의 폭에서 차이가 발생할 수 있습니다. 대전에서 발견된 미라부부의 경우 그 보존 상태가 우수하여 여러 실험적인 연구의 대상이 되었습니다. 덕분에 미라의 ID, 사망년도, 사망 시기(계절), 나이, 질병, 사인, 당시의 식생활, 세균감염 등 매우 다양한 정보의 유추가 가능했다고 합니다.

고려대학교 의과대학 김한겸 교수


학봉장군 미라의 작명 과정
해당 미라는 발굴 지역의 지명을 따라 ‘목달동 미라’,  도시에 따라 ‘대전 미라’, 소재 박물관의 지명에 따라 ‘학봉 미라’, 생존 당시 신분에 따라 ‘장군 미라’ 등으로 불리다가 최종적으로는 ‘학봉장군 미라’라는 명칭을 가지게 되었습니다.

미라의 사망년도 추정
유품과 족보를 통해 학봉장군 미라의 ID를 추적해본 결과, 여산 송씨 윤원공파 11대손 송효상으로 조선 초기(1420~1440 AD)에 사망한 것으로 확인되었습니다. 더불어 AMS 연대 측정 결과도 앞서 확인한 것과 동일하게 나타났습니다.


                                       고려대학교 의과대학 김한겸 교수 제공

치의과학을 이용한 연령 추정
미라의 치아 상태를 육안으로 확인하여 사망 당시의 연령을 추정할 수 있었으며, 컴퓨터 3D 재생 기법으로 정확도를 높였습니다. 3D 재생기법을 활용하면 가상 발치가 가능하고 치아뿌리를 포함한 전체적인 치아구조를 확인하는 것이 가능하며, 치아의 마모 정도를 파악하여 당시 연령을 추정할 수 있습니다. 관찰 결과, 학봉장군 미라는 약 41세로 확인되었습니다.

전신소견
외부상태를 분석한 결과 해당 미라는 신장 167.7cm, 머리둘레 48cm, 가슴둘레 88.3cm, 엉덩이둘레 82.5cm로서 영양상태가 양호한 남성으로 추정되었습니다. 등을 포한한 뒷부분은 오랜 기간 누워있었던 관계로 평평한 상태였으며, 묶었던 옷의 끈이나 주름으로 인해서 선모양의 흔적이 여럿 발견되었습니다. 또한 머리카락은 검은색과 흰색이 혼재하고 있었습니다.


사진출처 : 고려대학교 의과대학 김한겸 교수 제공

영상의학적 검사 시행
사망원인을 추적하기서 위해 우선적으로 CT와 MRI를 이용하여 내부 기관을 3차원적으로 재구성하였습니다. 또한 기관지내시경(세계 최초), 흉강경(아시아 최초), 복강경, 위장내시경 등의 검사가 각 부위별 이상여부 판단을 위해 사용되었습니다.     

미생물학적 검사
미라 발굴이후 미라 내부에 세균이 침투하여 오염이 발생하였거나 미라 생성 시 활동하였던 혐기성 세균의 포자의 출아 가능성을 확인하기 위하여 호기성 및 혐기성 세균의 배양을 시도하였습니다. 또한 횡격막에서 채취한 미라의 근육조직을 대상으로 오염가능성 있는 세균 및 포자 출아를 위해 혐기성 및 호기성 배양을 동시에 시행하였습니다. 학봉장군 미라의 경우는 검사 결과, 호기성 및 혐기성 배양 양쪽에서 2주간 균의 성장상태를 관찰하였으나 균의 성장이 확인되지 않았습니다. 이것으로 미라 내부로는 미라 발굴 후에도 세균의 침입이 상당기간 형성되지 않음을 확인 할 수 있었고, 포자의 출아를 위한 조건 및 최적 대상 조직의 탐색을 위한 체계적인 연구 수행의 필요성을 확인하였습니다.

모발 독성 검사
모발 독성 검사는 말 그대로 머리카락에 존재하는 미네랄을 통해서 독성을 분석하는 것을 말합니다. 모발에는 신체에 축적된 미네랄 정보가 담겨 있는데, 이 모발을 잘라내서 판독해보면 마그네슘, 칼슘, 아연, 구리, 납, 나트륨, 수은, 비소 등 20여 종의 미량 원소인 중금속의 농도가 나옵니다. 이를 통해 중금속 오염 여부와 영양 상태를 읽어내는 것이 모발 독성 검사입니다. 이 검사를 통해 해당 미라의 영양소(미네랄) 불균형 여부와 체내 조직에 축척된 중금속 정도를 확인하였습니다. 

간흡충의 알(디스토마)


기생충학적 검사
기생충의 존재 여부를 확인하기 위해서 직장, 대장, 간, 식도 등을 검사하였습니다. 그 결과 다수의 간흡충, 간흡충 알(디스토마), 편충이 발견되었습니다. 특히 간흡충, 간흡충 알의 경우 민물고기의 생식으로 인한 감염의 소지가 매우 큽니다. 이를 통해 당시 사대가의 식생활을 추정해볼 수 있었습니다.

   

장내에서 발견된 화분

애기버들


꽃가루(화분)의 분석
미라의 매장 토양 및 내부조직에서 발견되는 화분의 분석을 통해 매장시기를 추정하는 것이 가능합니다. 단, 화분은 주로 토양에서 검출되며 인체에서 발견될 확률은 비교적 낮습니다. 꽃가루는 그 크기가 매우 작아서 현미경으로 관찰해야합니다. 식물군에 따라서 고유의 형태를 가지므로 해당 식물의 과, 속, 종까지 구분이 가능합니다. 해당 미라의 경우, 체내에서 부들류의 화분이 다량 검출되었습니다. 해당 미라는 죽기 직전까지도 자의 또는 타의에 의해서 부들류의 화분(한방에서는 ‘포황’으로 알려짐)을 의도적으로 섭취한 것으로 보였습니다. 포황의 주성분은 ‘isorhamnetin’이며 정유, 지방유, 단백질 등을 다량 함유하고 있고 수렴 및 지혈 작용을 하는 것으로 알려져 있습니다. 약효를 생각해 보았을 때, 미라 본인은 각혈 또는 토혈을 동반한 질병을 앓고 있었던 것으로 추정해볼 수 있었습니다.  

간흡충과 화분의 단면

사망원인의 진단
각 분야 전문가들(40명 이상)의 소견과 다양한정황들을 종합한 결과, 해당 미라는 당시에 폐질환(기관지 확장증)을 앓고 있었으며 이로 인해서 사망에 이르렀을 가능성이 높다는 최종 진단을 내리게 되었습니다.

CSI라는 돋보기를 통해서 본 마라의 모습은 어땠나요? 때로는 퍼즐 같기도, 때로는 오래된 미로 같기도 한 미라의 CSI는 일반적인 CSI와는 다른 매력을 가지고 있음을 분명히 알았습니다. 이처럼 미라가 그들만의 신비한 매력을 발산하는 이유는 그들이 과거로 가는 열쇠를 쥐고 있기 때문일 것입니다. 앞으로 과학수사기법의 발전과 더불어 과거로 가는 또 다른 문이 차례로 열리는 그날 기대하며 이번 기사를 마무리하겠습니다.    

글 | 국가과학기술위원회 블로그기자 하 상 윤

블로그 이미지

굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기