독이 곧 약이고, 약이 곧 독이라는 말을 들었을 때 처음엔 그냥 철학적인 비유인 줄 알았습니다. 그런데 실험실에서 농도 하나 바꿨더니 세포가 살아나기도 하고 죽기도 하는 걸 직접 목격한 순간, 이게 비유가 아니라 문자 그대로의 사실이라는 걸 깨달았습니다. 독과 약을 가르는 건 성분이 아니라 양, 즉 용량이었습니다.
청산가리가 비타민이 된다고요?
사과 씨를 먹으면 안 된다는 말, 들어본 적 있으신가요? 저도 어릴 때 어른들한테 그 말 듣고 그냥 흘렸는데, 알고 보니 근거가 꽤 단단했습니다.
사과 씨에는 아미그달린이라는 청산 배당체가 들어 있어 위 안에서 시아나이드(Cyanide), 즉 청산 계열 물질로 전환됩니다. 청산가리의 정식 명칭은 시안화칼륨(KCN)으로, 수소·탄소·질소라는 우리 몸에 흔한 원소 세 가지가 결합한 구조입니다. 이 세 원소가 하나씩 손을 잡으면 독이 된다는 게 솔직히 처음엔 믿기지 않았습니다.
청산가리의 독성 메커니즘은 이렇습니다. 세포 내 미토콘드리아에서 산소를 이용해 에너지 물질인 ATP(아데노신삼인산)를 만들어야 우리 몸이 작동하는데, 청산가리가 헤모글로빈의 철 이온과 결합해 이 과정 자체를 차단합니다. ATP란 세포가 움직이고 기관이 기능하는 데 필요한 에너지 화폐라고 생각하면 됩니다. 쉽게 말해 산소가 공급은 되지만 쓰지 못하는 상태, 세포 단위의 질식이 일어나는 겁니다. 반수 치사량(LD50), 즉 실험 대상의 절반이 사망하는 용량이 체중 킬로그램당 약 200~300mg으로 알려져 있고, 2분 안에 증상이 나타날 만큼 반응 속도가 빠릅니다.
그런데 이 무서운 물질이 특정 조건에서는 비타민으로 전환된다는 사실, 알고 계셨나요? 시아나이드가 특정 물질과 결합하면 B17 계열 비타민으로 바뀐다는 연구가 있고, 실제로 해독 과정에서 이 원리가 응용됩니다. 독이 약이 되는 순간을 글로만 읽다가 실험 결과로 직접 확인했을 때의 그 묘한 감각은 지금도 생생합니다.
한편 후각 수용체 OR7D4가 비활성 상태인 사람은 전 세계 인구의 20~40%에 달해, 청산가리 특유의 쓴 아몬드 냄새를 전혀 맡지 못합니다(출처: 국립과학수사연구원). 이 수용체가 활성화된 사람이라야 냄새로 위험을 감지할 수 있다는 뜻입니다.
독살의 역사, 부엌에서 시작됐습니다
청산가리보다 훨씬 오래, 인류 역사 전반에 걸쳐 쓰인 독이 있습니다. 바로 비소(Arsenic)입니다. 비소에는 아예 '상속의 가루(Inheritance Powder)'라는 별명이 붙어 있었습니다. 르네상스 시대 유럽에서 재산 상속을 앞당기기 위해 포도주에 타서 쓴 사례가 워낙 많았기 때문입니다.
비소가 이토록 오랫동안 악용된 이유는 크게 두 가지입니다. 첫째, 만성 독성(Chronic Toxicity), 즉 독성이 서서히 체내에 축적되는 성질이 있어 급성 사망이 아닌 장기간의 쇠약 증상으로 나타납니다. 만성 독성이란 한 번에 치명량을 투여하지 않아도 반복 노출로 결국 치사 수준에 이르는 독성 패턴을 뜻합니다. 둘째, 증상이 콜레라나 이질과 너무 흡사해 의심받기 어려웠습니다.
제가 뉴스나 다큐멘터리를 통해 독살 사건을 접할 때는 '무섭다'는 단순한 반응에서 멈췄습니다. 그런데 국과수의 분석 과정과 과학적 접근을 알고 나니, 독이 얼마나 치밀하게 설계되고 또 얼마나 집요하게 추적되어 왔는지가 보이기 시작했습니다.
역사적으로 독이 권력자보다 힘없는 자들에게 더 많이 활용된 데는 이유가 있습니다. 물리적 저항이 불가능한 상황에서 유일하게 자신을 지키거나 상황을 바꿀 수 있는 수단이었기 때문입니다. 그래서 독살 사건의 상당수가 부엌에서 시작됐습니다. 음식이나 차를 만드는 공간이었기 때문입니다.
실제 국내 사건으로는 2009년 충남 보령에서 발생한 청산염 독살 사건이 있습니다. 관광을 다녀온 마을 주민 세 명이 연달아 사망했고, 부검 과정에서 위액이 알칼리성으로 나타나 청산염(Cyanide Salt) 검출로 이어졌습니다. 청산염이란 시아나이드 이온을 포함한 염 계열 물질의 총칭으로, 청산가리도 이 범주에 속합니다. 글씨 감정과 화학 분석이 결합된 이 사건은 과학 수사의 실제 가치를 보여줍니다.
독살의 역사에서 한 가지 더 눈에 띄는 점을 정리하면 다음과 같습니다.
- 독살 도구로 가장 오래 쓰인 물질은 비소, 청산염, 식물 알칼로이드 계열
- 검출 기술이 발전할수록 새로운 독이 등장하는 군비 경쟁 구도가 반복됨
- VX처럼 살충제 연구에서 파생된 화학 무기가 암살에 악용된 사례도 있음
지금 가장 무서운 독은 뭘까요
VX나 청산가리를 떠올리는 분들이 많을 텐데, 저는 이 주제를 깊이 들여다본 뒤로 생각이 조금 달라졌습니다. 지금 현실에서 가장 많은 사람을 죽이는 독은 사실 펜타닐(Fentanyl)입니다.
펜타닐은 원래 말기 암 환자의 극심한 통증을 관리하기 위해 개발된 오피오이드 계열 진통제입니다. 오피오이드란 모르핀과 유사한 방식으로 뇌의 통증 수용체에 결합해 진통 효과를 내는 물질군을 말합니다. 문제는 치사량(Lethal Dose)이 2mg에 불과하다는 점입니다. 연필심 끝에 붙은 점처럼 작은 양입니다. 청산가리의 치사량이 200~300mg임을 감안하면 약 100배 이상 독성이 강한 셈입니다.
2021년 미국에서 약물 과다복용으로 사망한 사람은 10만 7천 명을 넘어섰으며, 그중 펜타닐 관련 사망자가 7만 명 이상을 차지했습니다(출처: 미국 질병통제예방센터(CDC)). 이는 같은 해 총기 사고 사망자와 교통사고 사망자를 각각 웃도는 수치입니다.
과거에는 마약이 식물 재배라는 물리적 한계에 묶여 있었습니다. 그런데 펜타닐은 합성 경로가 단순해 원료만 있으면 24시간 공장에서 대량 생산이 가능합니다. 과학이 만들어낸 효율이 이렇게 위험한 방향으로 쏠릴 수 있다는 게, 제 경험상 가장 불편하게 다가오는 지점입니다.
독이 약의 탈을 쓰고 제도권 안에 들어와 있다는 사실이 어떻게 보면 가장 무서운 현실인지도 모릅니다. 용도에 맞게, 통제된 양으로 쓰일 때만 약이 되는 물질이라는 점에서, 결국 관건은 기술이 아니라 그 기술을 다루는 인간의 판단이라는 걸 다시 한번 느낍니다.
독극물 사건이 계속해서 밝혀지는 건 과학 수사 기술이 쉼 없이 진화하기 때문입니다. 미지의 물질을 끝까지 추적해 범인을 특정하는 과정은, 저처럼 연구실에서 실험 결과를 기다리던 사람에게도 충분히 공감되는 성취의 서사입니다. 과학 지식은 그 자체로 중립이지만, 전달 방식과 활용 방향은 언제나 사람의 몫입니다. 이 주제에 관심이 생겼다면, 독성학과 과학 수사의 접점을 다룬 자료들을 직접 찾아보시길 권합니다. 생각보다 훨씬 넓은 세계가 열립니다.
이 글은 개인적인 경험과 공개된 자료를 바탕으로 작성한 것이며, 전문적인 의학·법적 조언이 아닙니다.
참고: 독, 그 살인범은 어떻게 잡았을까? (feat. 정희선 교수) [취미는 과학/ 22화 확장판] :
https://www.youtube.com/watch?v=3xq6_n3npFk&list=PLkKcqR2KGxgzqeKZo1Rx93kJFokuVkpye&index=65