☼ 실험 시 유의사항
1. 모조혈액을 떨어뜨릴 때 줄자나 바닥에 묻지 않도록 조심한다.
2. 모조혈액을 떨어뜨릴 때 방울이 흔들리지 않도록 조심한다.
3. 혈흔의 지름을 측정할 때 혈흔의 가장자리에 가시 모양의 돌기가 생기더라도 측정치에 포함시키지 않는다.
☼ 실험 준비물
모조혈액, 2m줄자, 스포이드 점적병, 모눈종이, 휴지, 손걸레
☼ 실험방법
1. 그림처럼 모눈종이 한 장을 평평한 바닥에 깔아놓는다.
2. 줄자를 이용해 스포이드의 끝 이 종이로부터 정확히 20cm 높 이에 위치하게 한다.
3. 스포이드가 흔들리지 않게 천 천히 눌러 모조혈액 한 방울을 모눈종이 위에 떨어뜨린다.
4. 혈흔의 지름을 측정하고 ‘증 거 기록표’에 기록한다. 또 혈 흔의 모양을 잘 관찰하여 특징 을 기록한다.
5. 같은 방법으로 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180, 200cm 높이에서 차례로 혈액을 떨어뜨
<증거기록표>
(cm)높이 지름1
(mm) 지름2
(mm) 지름의
평균 혈흔 형태의 특징
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
☼ 실험 결과 및 토론
1. 높이를 증가시킴에 따라서 바닥에 떨어진 혈흔의 지름은 어떻게 변하는가? 실 험결과를 그래프로 나타내보자.
2. 높이를 증가시킴에 따라 혈흔 주위에 있는 가시모양의 돌기(spines)는 어떤 모습 을 보이는가?
3. 높이를 점점 증가시켰을 때, 1차혈흔(parent droplets)의 지름은 어떻게 되었는가?
4. 높이를 점점 증가시켰을 때, 2차혈흔(satellite spatter)의 대해서 알게 된 것은 무엇
☼ 실험 원리
1. 1차혈흔(모혈흔, parent stain)이란?
혈액방울은 목표물과 충돌시 모혈흔, 자혈흔, 돌기 등을 형성할 수 있으며 방향 성을 나타낼 수 있다. 혈액방울이 목표물에 닿을 때에 표면장력, 관성, 속도 등의 인자가 작용함으로써 방울의 크기를 그대로 유지하거나, 아니면 작게 부서진다.
큰 방울이 붕괴될 때, 표면장력을 더 이상 유지하지 못하고 작은 방울로 떨어져나간다. 이때 큰 방울과 작은 방울은 모두 최종 혈흔이 된다. 목표물에 닿는 혈액 양으로 보았을 때‘모’혈흔은 큰 혈흔이다.
작은 혈흔은 목표물에 부착될 때 모혈흔에서 분리된 2차혈흔으로 일반적으로 ‘자혈흔’이라고 부른다.
모혈흔은 여러 개의 자혈흔을 만들 수 있으나 자혈 흔은 오직 하나의 모혈흔을 가진다.
2. 2차혈흔(자혈흔, satellite stain /spatter)의 생성
자혈흔이란 혈액이 목표물에 닿을 때 큰 방울에서 분리되어 나온 혈액방울들로 생성된 작은 혈흔을 말한다. 혈액방울이 목표물에 닿을 때 방울은 액체 상태에서 극단적인 변화를 겪는다. 방울은 표면장력에 의지해 부서지지 않으려 하지만, 외 력 때문에 계속 유지하기가 어렵다. 이 변화 동안 작은 방울들은 돌기 같은 구조 를 통해 모혈흔과 연결되는 모습을 보인다.
작은 방울의 속도가 충분하면 모혈흔에서 분리되어 개별혈흔이 된다. 이렇게 새 로 생성된 방울들이 자혈흔인데, 자혈흔의 수에 관계없이 한 번의 행위로 인한 결과이다. 모혈흔과 자혈흔의 주요 차이점은 방향성이 서로 반대라는 것이다. 모 혈흔과 자혈흔을 판단하는 것은 비교적 쉽다. 돌기가 표면장력을 극복하면 모혈 흔 또는 자혈흔에 선상의 꼬리 모양이 뚜렷하게 남는다. 이 꼬리들이 모혈흔과 자혈흔의 연결고리가 된다.
3. 돌기(spine)
액체의 표면장력은 액체를 하나의 개체로 유지하려는 의미 있는 힘이다. 이 표면 장력을 극복하는 과정에서 길고 가느다란 돌기가 모혈흔과 모혈흔에서 분리되는 자혈흔(2차혈흔) 사이에 생성된다. 이러한 돌기는 하나의 혈액방울이 붕괴될 때도 볼 수 있고, 마룻바닥에 있는 다량의 혈액을 신발로 밟았을 때에도 발생한다. 또
토 의 핏방울이 출발한 발혈점의 높이 추정하기
n 다음 사진은 사건 현장에서 발견된 혈흔 사진이다. 탐구결과 얻어진 그래프 를 이용하여 발혈점의 높이를 추정해보자
<현장에서 발견된 혈흔>
1. 추정한 발혈점의 높이 : cm
2. 혈액을 조사한 결과 코 속에서 발견되는 점막 상피세포가 발견되었다고 한다.
이 혈액의 주인의 키는 대략 얼마인가?
3. 추정한 키는 얼마나 정확하다고 생각하는가? 키를 정확히 추정하는데 방해가 되는 요소는 무엇이 있을까?
참고 자료 혈흔으로 알 수 있는 단서들
사이언스타임즈 라운지 독일 북부 발트해에 위치한 뤼겐 섬은 독일에서 가장 큰 섬으로 선사시대 유물들이 많은 곳이다. 1901년 이 곳 주민들은 끔찍한 살인사건으로 인해 공 포에 떨었다. 맨 처음 이상한 사건이 벌어 진 것은 그해 6월 11일이었다. 뤼겐 섬의 벌판에서 배가 갈라지고 내장들이 곳곳에 버려진 양들의 사체가 발견됐다. 그로부터 한 달 후 여덟 살과 여섯 살 된 두 아이가 실종됐다. 곧 수색대가 조직되어 섬 구석구
석을 샅샅이 뒤졌는데, 다음날 아이들은 잔혹하게 살해된 시체로 발견됐다. 목과 팔다리가 잘려나가고 배가 갈라져 내장이 곳곳에 흩어져 있었던 것. 이 참혹한 살인사건의 용의자는 곧 체포되었다. 아이들의 실종이 알려지기 전에 한 목수가 아이들에 대해 떠벌리고 다닌 사실을 기억한 과일장수의 신고 덕분이었다. 목격 자에 의하면 그의 옷에는 피처럼 보이는 검은 얼룩이 잔득 묻어 있었다고 했다.
그런데 그는 이미 2년 전에도 비슷한 혐의로 체포된 적이 있었다. 레흐팅겐이라 는 작은 마을에서 여덟 살과 일곱 살 난 두 소녀가 토막난 채 살해되었을 당시 행동이 수상쩍고 옷에 검은 얼룩이 많이 묻어 있다는 이유로 체포되었던 것. 그 러나 그는 옷의 얼룩이 목수 일을 할 때 묻은 나무 얼룩이라며 발뺌을 했고, 결 국 증거 부족으로 풀려났다. 왜냐하면 그 당시만 해도 옷에 묻은 혈흔이 사람의 피인지 동물의 피인지 또는 나무 얼룩인지 구분할 기술이 없었기 때문이다. 하지 만 다시 체포된 1901년에는 상황이 달라져 있었다. 그 해 독일 그라이프스발트 위생연구소의 파울 울렌후트는 인간의 피와 동물의 피를 구별하는 방법을 개발했 다. 이 같은 사실을 알고 있던 그라이프스발트의 판사는 그 끔찍한 사건 소식을 들은 후 용의자의 옷을 울렌후트에게 보내도록 조치했다.
검사 결과 용의자의 옷에는 그의 말대로 나무 얼룩이 많이 묻어 있었지만, 인간 의 피와 양의 피도 있다는 사실이 밝혀졌다. 이 검사 결과로 인해 용의자에게는 사형이 선고되었고, 그 후 뤼겐 섬에서는 아이들을 대상으로 한 끔찍한 살인 사 건이 자취를 감추었다. 그로부터 몇 년 후 울렌후트의 검사법은 법과학 실험실의
참고 자료
혈흔으로 알 수 있는 단서들
오늘날 혈흔은 범죄사건 해결에 있어 가장 중요한 단서이다. 과학수사요원들이 살인사건 현장에 도착하면 가장 먼저 하는 일 중의 하나가 혈흔 검사다. 사건 현 장에 남아 있는 혈흔은 우리가 상상하는 것보다 훨씬 많은 단서를 알려준다. 피 가 몸에서 떨어질 때 물리적인 법칙을 따른다는 사실만 이용해도 피해자가 어떤 상황에 처해 있었는지를 알 수 있다. 예를 들면 둥근 핏방울이 가볍게 뭉쳐서 죽 이어져 있을 경우 걸어가면서 피를 흘렸다는 사실을 알 수 있고, 먼 거리에 걸쳐 넓게 퍼져 있을 경우 뛰어가면서 피를 흘렸다는 증거가 된다. 피의 흐름이 능동 적일 때는 살아 있을 때 흘렸다는 사실을 알 수 있고, 수동적인 흐름을 나타낼 때는 그 형태를 보고 시신이 원래 놓여 있던 위치와 형태를 짐작할 수 있다. 또 핏자국의 크기로는 가해진 타격의 강도를 알 수 있다. 타격의 강도가 클 경우 핏 자국의 크기는 작아지고, 저속력의 충격일수록 핏자국의 크기가 크게 나타난다.
때문에 아주 속도가 빠른 총알인 경우 핏자국이 마치 안개처럼 흩뿌려지게 된다.
이외에도 사건 현장의 혈흔 분석만으로 사건 당시 가해진 충격의 횟수, 충격이 가해진 방향, 범인이 도구를 사용한 손, 피해자와 피의자의 상대적인 위치, 도구 의 종류 등을 추정할 수 있다.
뤼겐 섬 사건이 남긴‘혈흔의 추억’한국과학창의재단 서포터즈 2012/01/19 10:10