[주말N과학] 유전자로 범죄자 찾는 속도, 수학으로 10배 높여

수학적 분석 알고리듬으로 사건의 범인이나 신원이 불명확한 피해자를 기존보다 10배 더 빠르게 찾을 수 있다는 연구가 나왔다. 게티이미지뱅크 제공

지난 2018년 무려 40년 동안 잡히지 않았던 미국의 연쇄살인범이 검거됐습니다. 바로 현장에서 발견된 유전자와 유사한 유전자를 가진 사람들의 계보를 조사해 사건의 범인이나 신원이 불명확한 피해자를 찾는 ‘포렌식 유전계보학’ 덕분이었습니다. 하지만 이 방법의 문제점은 계보를 따라 범인이 소속될 것으로 예측되는 가계나 세대를 일일이 찾아야 해서 시간이 많이 걸린다는 점입니다. 

그런데 최근 로렌스 웨인 미국 스탠퍼드대 교수팀이 포렌식 유전계보학을 이용한 수사를 약 10배 빠른 속도로 이뤄지도록 돕는 수학적 알고리즘을 만들었습니다. 

이 알고리즘은 먼저 현장에서 발견된 것과 유사한 유전자를 가진 사람의 계보 중 아래 세대를 조사할 때의 ‘비용효율성’을 계산합니다. 비용효율성은 아래 혹은 위 세대를 조사해 목표 인물을 찾을 확률을 해당 세대를 조사할 때 예상되는 작업량으로 나눈 값입니다. 여기서 작업량은 목표 인물을 찾을 때까지 계보에서 조사해야 할 사람 수입니다.

이후 미리 계산해 놓은 ‘특정 임곗값’보다 이 비용효율성이 크면 아래 세대를 계속 조사하고, 작으면 다음 단계로 넘어가 위 세대를 조사할 때의 비용효율성을 계산합니다. 이때도 특정 임곗값과 비교해 계속 조사할지 말지를 결정합니다. 이 같은 과정을 반복하며 찾고자 하는 사람을 찾습니다. 특정 임곗값은 지금껏 포렌식 유전계보학으로 목표하는 인물을 찾았던 데이터를 이용해 만든 비용효율성의 평균값입니다. 

연구팀의 모의 실험 결과 이 알고리즘은 주어진 사건의 90%를 해결할 때 드는 시간이 기존 방식보다 속도가 9.8배 빨랐습니다. 연구 결과는 국제학술지 ‘법의학지’ 9월 4일 자에 실렸습니다. 

※관련기사

수학동아 11월호, [수학뉴스] 수학으로 10배 빨리 범인 찾는다

[이채린 기자 rini113@donga.com]