[논문]소사체의 혈중 헤모글로빈-일산화탄소 농도에 따른 연소형태 연구

최승복; 오부열; 최돈묵

doi:10.7731/kifse.2012.26.3.040

소사체의 혈중 헤모글로빈-일산화탄소 농도에 따른 연소형태 연구
Fire Patterns According to the Blood Hb-CO Concentration of Charred Bodies 원문보기

한국화재소방학회 논문지= Fire science and engineering, v.26 no.3, 2012년, pp.40 - 48

최승복 (서울지방경찰청 과학수사계 화재감식팀) , 오부열 (가천대학교 환경.디자인대학원 소방방재공학과) , 최돈묵 (가천대학교 소방방재공학과)

초록
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심하게 소손된 화재현장은 남아 있는 잔존물만으로 초기 화재의 유형을 판단하기 곤란할 때가 많다. 화재로 인해 사람이 사망하였을 경우 혈중 헤모글로빈(Hb)-일산화탄소(CO) 농도는 생존 당시의 화재의 유형을 가늠할 수 있으며 촉진제를 사용한 급격한 화재의 경우 열기와 유독가스로 인해 재실자의 생존은 화재진행속도와 비례되어 체내 Hb-CO 농도는 낮았으며, 훈소와 같이 서서히 진행되는 연소의 경우 오랜 시간 호흡하면서 체내에 축적되는 CO 농도는 증가하였다. 이러한 인체의 Hb-CO 농도를 분석하면 생존 시 어떠한 형태의 화재에 노출되었는지 알 수 있다. 휘발유로 분신한 자살의 경우를 포함해 훈소성 화재사에 이르기까지 Hb-CO 농도는 3 %에서 최고 93 %로 다양한 농도를 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Fire patterns have been used to determine the origin and cause of fires in every setting imaginable. However, it is very difficult to identify fire patterns and causes from the fire-damaged remains of a devastated structure. If someone was killed by the fire, it is possible to identify fire patterns by analyzing the Hb-CO concentration in charred bodies of deceased as well as the pace of the fire. For example, a low level of Hb-CO concentration in the charred bodies indicate a rapid fire with accelerants and the death was caused by severe heat and thick toxic fumes. However, a high level of Hb-CO concentration in the charred bodies demonstrates that the fire was slow and/or there was a flameless form of combustion. Thus, it is possible to identify fire patterns through analyzing the level of Hb-CO concentration on the dead from the fire. In this study, the Hb-CO concentration in the charred bodies was from 3 % at the case of gas burning oneself to death to 93 % at the death caused by smoldering fire.

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

하지만 인체를 대상으로 이러한 실험이 불가능하기 때문에 인체 호흡기와 유사한 폐 형태의 모델을 이용하거나 연소가스에 노출된 마우스의 행동을 통해 독성평가를 하는 것이 고작이다^(3-5). 따라서 본 연구는 다양한 화재원인으로 사망한 시신을 부검한 자료 94건과 각 사건의 화재감식결과를 서로 비교분석하여 화재유형에 따른 인체의 헤모글로빈-일산화탄소 농도를 서로 비교 분석하였다.

대상 데이터

일례로 다문화가정에서 화재가 발생하여 잠자던 외국인처 ○○○(여, 23세)가 사망하였다. 화재는 방 내부에서 발생하였고, 망자는 알몸 상태로 침대위에서 웅크리고 사망한 상태로 발견되었다.

성능/효과

가솔린이나, 세녹스, 시너 등을 이용하여 자살을 시도하거나 분신으로 사망한 사례에서는 부검결과 인체 헤모글로빈 속에 함유된 일산화탄소 농도는 최저 6%에서 최고 30 % 정도를 보였다. 물론 건강한 사람과 그렇지 못한 사람의 약간의 차이는 있을지 모르나 Hb-CO 농도가 6~30 %미만에 해당된다면 인화성물질의 몸에 직접 뿌리고 사망하였을 경우에 해당할 것으로 조사과정에서 사망자가 스스로 그러한 행위를 하였을 것인지 원한 등 타인에 의해 자행되었는지가 분명하게 밝혀져야 할 것이다.
난로는 베란다 방향에서 침대 방향으로 발열부를 바닥으로 향하고 넘어진 상태이고 바닥에 의류와 이불잔해로 보이는 가연물이 놓여 있었다. 거실의 전체적인 연소 형태는 방바닥 컴퓨터 책상 전면 바닥에서 주변 벽체 등으로 확산되었고 이곳 발화부위에는 전원이 인가된 전기난로 외에 인화성물질이나 특이 가연물이 검출되지 않았으며 망자의 Hb-CO 농도는 46 %로 확인되었다.
넷째, 분신자살한 경우의 Hb-CO 농도는 6~30 %였고, 대피할 수 없는 협소한 공간에서 급격한 화염이 동반하는 형태의 화재가 발생한 화재의 경우에는 34~47 %로 다소 높은 값을 나타내었다.
다섯째, 화재가 발화지점으로부터 옆집이나 상층부로 확산된 경우에는 다량의 열기와 불완전 연소가스에서 노출되어 Hb-CO 농도는 50~69 %로 좀 더 높게 나타났으며. 여섯째, 담배꽁초 등이 관계된 화재와 일정시간 훈소 후 발화하였거나 화재를 인지하고 대피하던 중 사망한 화재의 경우의 Hb-CO 농도는 70~89 %였으며, 화염에 직접 노출이 없고 연기에 질식하여 사망한 경우에는 90~93 %의 Hb-CO 농도를 보였다.
둘째, Hb-CO 농도가 낮을수록 급격한 화염에 노출되어 사망한 경우이고, 반대로 수치가 높을수록 열기보다는 유독가스에 질식하여 사망하였다는 것을 확인할 수 있었다.
화재는 방 내부에서 발생하였고, 망자는 알몸 상태로 침대위에서 웅크리고 사망한 상태로 발견되었다. 부검결과 혈중 농도는 46 %이고 마약류로 분류되는 졸피뎀(Zolpidem) 0.21 mg/l이 검출되었다. 또한 수사당국에서는 망자 명의로 6개 생명보험사로 부터 사망보상금 12억원이 가입되어있는 것을 확인하고 남편이 보험금을 노리고 처를 방화 살해한 것으로 의심되어 수사에 착수하였으나 남편은 처인 피해자가 평소 전기난로에 빨래를 말리는 습관이 있어 당시에도 전기난로에 널어놓은 빨래에 착화되었거나 또는 이불에 난로가 넘어져 화재가 났을 것이라며 자신의 무고를 주장하였다.
부부 갈등이 원인이 되어 남편이 처를 목 졸라 살해하고 현장을 은폐하기 위해 시신을 차량으로 옮겨 방화하였던 사례와 만취 상태에서 담배를 피우고 잠을 자다 담배꽁초에서 발화된 화재로 인해 의식이 없는 상태에서 병원으로 후송되어 치료를 받던 중 호전되지 못하고 사망한 경우에도 1 % 미만의 Hb-CO 농도를 보였다. 이는 화재당시 호흡을 하지 않았거나 호흡을 하고 있었다 하더라도 그 시간이 불과 몇 초 이내로 짧았다는 것을 의미 할 수 있을 것이다.
불과 인간은 대기 중의 21 %의 산소를 전적으로 필요로 하며 산소 결핍은 양자 모두 존재 할 수 없다는 결론에 이른다. 또한 가옥 화재에서 연소 확산은 내부에 존재하는 산소의 농도에 의해 결정된다.
셋째, 화재 전 이미 사망하였거나 폭발과 같이 급격한 화염에 의해 사망하는 경우의 Hb-CO 농도는 약 0~1 %였고, 산소의 공급이 원활한 들판이나 판잣집 형태의 건물에서 유염연소 하였을 경우에는 3~8 %였다.
다섯째, 화재가 발화지점으로부터 옆집이나 상층부로 확산된 경우에는 다량의 열기와 불완전 연소가스에서 노출되어 Hb-CO 농도는 50~69 %로 좀 더 높게 나타났으며. 여섯째, 담배꽁초 등이 관계된 화재와 일정시간 훈소 후 발화하였거나 화재를 인지하고 대피하던 중 사망한 화재의 경우의 Hb-CO 농도는 70~89 %였으며, 화염에 직접 노출이 없고 연기에 질식하여 사망한 경우에는 90~93 %의 Hb-CO 농도를 보였다.
첫째, 인화성물질이 착화하여 화재현장에서 대피하지 못하고 사망한 경우, 옷가지 등에 직접 불을 붙이고 사망한 경우와 담뱃불과 같이 연소가 서서히 진행하는 화재 등에따라 혈중 Hb-CO 농도는 0%에서 93 %로 나타났다.
침대위에는 알몸상태의 망자가 엎드려 사망하여 있었으며 내부 열기도 어느 정도 식고 바닥에 깔려 있는 이불에서 약간의 연기만 피어오를 뿐 화염은 보이지 않는 상태여서 대략 발화가 시작 된지 약 1시간 정도 지났다는 것을 직감할 수 있었다.
휘발유를 뿌리고 방화된 장소 옆에 있다가 급격히 확산되는 화염에 노출되거나, 비닐하우스와 같은 주거 공간에서 화재가 발생하여 옆 피해자의 비닐하우스로 옮겨 붙어 화염을 피하지 못하고 내부에서 사망한 경우, 5층 주거용 건물 1층에서 화재가 발생하여 화염이 급격히 5층까지 확산되어 내부에서 있던 피해자가 대피하지 못하고 사망한 경우, 협소한 공간에서 조리를 하던 중 그 불길이 옆으로 번져 대피하지 못하고 사망한 경우 등 미처 피하지 못할 정도의 큰 화염이 갑작스레 접근하여 사망한 경우에는 “Table 6”에서 보는바와 같이 Hb-CO에 함유된 CO 농도는 34 %에서 47 % 정도를 보였다.

후속연구

야외 들판이나 개방된 공간에서는 연기의 정체가 없고 열량이 높은 관계로 연기에 질식사망하기 보다는 높은 열에 노출되어 사망한다는 것을 의미하며, 거동이 불편한 상태에서 자신이 누워있던 근거리에서 발생한 화재에 노출되었을 경우와 유독가스에 질식 후 병원에서 치료 받던 중 사망한 경우에도 이와 같이 낮은 농도의 일산화탄소가 검출된다는 것을 알 수 있다. Hb-CO 농도 3~8 %는 화원가옥의 연소 조건이 좋은 관계로 연기가 거의 발생하지 않고 화염만이 존재하는 완전연소에 가까운 화염에 노출되어 사망하였거나, 병자가 누워 있던 직 근거리에서 화재가 발생되어 사망한 경우로 볼 수 있을 것이나 이러한 판단 이전에 신체에서 화재로 인한 생활반응의 확인이 필수적으로 이루어 져야 할 것이다.
화재로 인해 사람이 사망할 경우 수사기관에서는 무엇보다 화재의 원인과 어떤 경로로 확산되었는지, 초기에 진화되지 못한 원인과 연소를 촉진시킬만한 매개물의 발견 여부 등을 수사하여 화재와 인적피해 간의 인과관계를 정확히 파악하여야 한다. 그러기 위해서는 시체의 부검을 통해 화재 당시 생존여부와 혈액이나 위 내용물에서 독성물질이나 일산화탄소 검출여부 등을 확인하여 종합적으로 판단해야 할 것이다.
하지만 처음부터 직접 착화된 유염연소에 의해 발화되었을 경우 열기와 유독가스에 의해 사망하는 시간은 그만큼 단축될 것이다. 그렇다면 과연 일산화탄소 46%는 어떠한 유형의 화재에 노출될 경우 검출될 수 있는지가 확인할 필요가 있었다.
인화성물질의 살포 후 방화하는 경우와 급격히 연소 할 수 있는 가연물에 착화되거나 주변으로부터 확산되는 커다란 화염에 노출될 경우에는 연기에 의해 질식사망하기 보다는 화염에 노출되어 사망할 가능성이 더욱 높다. 연기의 발생량이 작으면 그 만큼 화염이 크다는 것을 의미할 것으로 Hb-CO 농도가 34~47 %에 해당되는 경우에는 급격한 화염이 동반된 조건에서 사망하였다는 것을 의미할것으로 화재조사 시 급격한 화염을 동반할 수 있는 가연물이 존재하는지, 건물의 구조는 어떠한지, 화염을 대피 할 수 없는 조건에 처해 있었는지 등의 조사가 이루어져야 할 것이다.

참고문헌 (13)

K. O. Kim, "A Study for Criminal Profiling of Arsonists", Department of Criminal Psychology Graduate School Kyonggi University, Thesis for Degree of Doctor (2009).
D. M. Choi, S. B. Choi and J. S. Choi, "A Stady on the Discrimination of Fire Pattern by the Phenomenological bservation(Focused on the Fire Cases)", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 23, No. 6 (2009).
J. H. Goo, "Deposition of Inhaled Smoke Particles Produced by Fire", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 21, No. 2 (2007).
D. H. Lee and Y. K. Kong, "A Study on Combustion Toxicity of Polymeric Materials Using FTIR Gas Analysis", J. of Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 5, No. 4 (2005).
Y. K. Pak, "A Study on Combustion Gases Toxicity Evaluation of Polymeric Material", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 15, No. 3 (2001).
D. Y. Gang and H. U. Gang, "A Textbook of Legal Medicine", Jungmungak, Seoul Mapo (2007) pp. 185-196.
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K. O. Kweon, Y. H. Yoo and H. Y. Kim, "An Experimental Study pn the Warehouse Mock-up Fire Test", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 24, No. 4 (2010).
http://cafe418.daum.net/_c21/bbs_read?gridxtGD&fldidIGOn&datanum...
Y. H. Yoo, O. S. Kweon and H. Y. Kim, "The Real Scale Test for Safety in Apartment Housing", Journal of Korean Institute of Fire Science & Engineering, Vol. 23, No. 5, pp. 60-63 (2009).
http://100.naver.com/print_100.php?id188935.
J. P. James, "Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine", pp. 302-317 (2011).
S. C. Park, S. B. Choi and D. M. Choi, "A Experimental Study on Cigarette Fire by Rerunning Experiment", Major in Fire & Disaster Protection Engineering Graduate School of Environment Kyung-won University (2011).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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