부패
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1. 개요
부패는 유기체가 사망 후 생화학적 작용이 중단되어 분해되는 현상으로, 혐기성 세균에 의해 가속화된다. 부패는 여러 단계를 거치며, 온도, 수분, 공기 노출 등 외부 요인과 나이, 신체 상태 등 내부 요인에 따라 속도가 달라진다. 특정 독극물은 부패를 지연시킬 수 있으며, 부패 방지를 위해서는 부패균 번식을 억제해야 한다. 부패는 메탄 가스 생산, 수질 정화 등 산업적으로 이용되기도 하며, 법의학 연구를 위해 시체 농장에서 연구가 진행된다.
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| 부패 | |
|---|---|
| 사망 단계 | |
| 이전 단계 | 사후경직 |
| 다음 단계 | 분해 |
| 특징 | |
| 설명 | 생물 조직의 분해 |
| 주요 원인 | 미생물의 증식과 효소 작용 |
| 동반 현상 | 액화 가스 생성 악취 색 변화 |
| 영향 요인 | 온도 습도 산소 이용 가능성 미생물의 종류와 양 사체의 크기 |
| 시작 시기 | 사후경직 종료 후 |
| 부패 단계별 변화 | |
| 초기 단계 | 녹색 또는 청색 변색 복부 팽창 |
| 중간 단계 | 피부 벗겨짐 액체 유출 구더기 발생 |
| 말기 단계 | 뼈만 남음 |
| 활용 | |
| 법의학 | 사망 시간 추정 |
| 고고학 | 유적과 유물 분석 |
| 관련 용어 | |
| 영문명 | Putrefaction |
| 관련 검색어 | 사후 변화 분해 시반 사후경직 시체 |
2. 설명
열역학적 관점에서 모든 유기체는 화학 에너지로 구성되어 있으며, 생명 유지에 필수적인 생화학적 작용이 중단되면 가수분해 반응을 통해 아미노산 등으로 분해된다. 이는 자발적 과정이며, 소화관 내 혐기성 세균이 세포 단백질을 섭취, 소화, 배설하면서 부패가 가속화된다.[1]
부패는 시간에 따라 여러 단계를 거친다. 신체 내 장기 부패 순서는 다음과 같다.[2]
세균은 단백질 분해 과정에서 푸트레신(오르니틴에서 유래), 카다베린(라이신에서 유래) 등 악취를 유발하는 가스와 유기 화합물을 배출한다. 이 가스는 체내에 축적되다가 인접 조직, 순환계를 통해 신체 전체로 확산되며, 결국 피부 조직 파열로 이어진다. 혐기성 세균의 지속적인 활동은 골격화를 초래하며, 에탄올 생성으로 인해 부검 시 혈중알코올농도 측정을 어렵게 만들 수 있다.[1]
분해는 사망부터 골격화까지의 생화학적 과정을 포괄하며, 부패는 분해의 한 단계이다. 중독사의 경우, 안티몬, 비소, 카르볼산(페놀), ''눅스보미카''(식물), 스트리크닌(살충제), 염화아연과 같은 독극물에 의해 부패가 지연될 수 있다.[1]
3. 부패의 단계
순서 장기 1 후두, 기관 (기도) 2 유아의 뇌 3 위 (해부학) 4 위장관계 5 비장 6 장막(omentum)과 장간막(mesentery) 7 간 8 성인의 뇌 9 심장 10 허파 11 콩팥 12 방광 13 식도 14 이자 (해부학) 15 가로막 16 혈관 17 자궁 
3. 1. 1~2일
창백, 사후 경직, 사후 냉각 등은 부패 과정 전의 부패 과정의 첫 번째 단계이다.[2]
부패 속도는 공기 중에서 가장 빠르며, 물, 토양, 땅 순으로 느려진다. 정확한 속도는 날씨, 노출, 위치 등 여러 요인에 따라 달라진다. 영안실이나 장례식장의 냉장 보관은 이러한 부패 과정을 지연시켜 사망 후 3일 정도 후에 방부 처리 없이 매장할 수 있게 해준다. 열대 기후에서는 부패 속도가 급격히 증가한다. 공기 중에 있는 시체에서 부패의 첫 번째 외부 징후는 일반적으로 맹장 부위의 피부가 녹색으로 변색되는 것이며, 12~24시간 안에 나타난다. 첫 번째 내부 징후는 일반적으로 간 아랫면에 녹색 변색이 나타나는 것이다.[2]
3. 2. 2~3일
복부 피부에 변색이 나타난다. 가스 형성으로 인해 복부가 부어오르기 시작한다.[2]
3. 3. 3~4일
변색이 확산되고, 변색된 정맥이 눈에 띄게 된다.[2]
3~4일차: 변색이 퍼지고 변색된 정맥이 보이게 된다.[2]
3. 4. 5~6일
5~6일차에는 복부가 눈에 띄게 붓고 피부에 물집이 생긴다.[2]
3. 5. 10~20일
10~20일차가 되면 흑색 부패가 발생하는데, 이때 시체에서 악취가 나고 신체 부위가 검게 변색된다.[2]
3. 6. 2주
복부가 팽창한다. 내부 가스 압력이 최대 용량에 가까워진다.[2]
3. 7. 3주
조직이 연화되고, 장기와 체강이 파열된다. 손톱과 머리카락이 빠진다.[2]
3. 8. 4주
내장 등 연조직이 액화되기 시작하고 얼굴을 알아볼 수 없게 된다. 피부, 근육, 힘줄, 인대가 분해되어 골격이 드러난다.[2]
4. 장기별 부패 순서
5. 부패에 영향을 미치는 요인
부패 속도는 다양한 요인에 의해 영향을 받는다.[3][4][5]
5. 1. 외부 요인
온도(Temperature): 고온의 대기 또는 환경 온도는 분해를 가속화하며, 부패 속도는 21°C~38°C 사이에서 최적화되고, 고습도는 이를 더욱 촉진한다. 이 최적 온도는 조직의 화학적 분해를 돕고 미생물의 성장을 촉진한다. 0°C 이하 또는 48°C 이상에서는 분해가 거의 멈춘다.[3]수분과 공기 노출(Moisture and air exposure): 부패는 일반적으로 물에 잠긴 시체에서는 공기 노출이 감소하기 때문에 느려진다. 공기 노출과 수분은 모두 미생물의 유입과 성장에 기여하여 분해 속도를 높일 수 있다. 덥고 건조한 환경에서는 시체가 완전히 탈수되고 박테리아 부패가 억제되는 미라화 과정을 거칠 수 있다.[3]
의복(Clothing): 헐렁한 옷은 체온 유지에 도움이 되므로 부패 속도를 높일 수 있다. 꽉 끼는 옷은 조직으로의 혈액 공급을 차단하고 박테리아의 먹이가 되는 영양소를 제거함으로써 부패 과정을 지연시킬 수 있다.[3]
매장 방식(Manner of burial): 신속한 매장은 부패를 늦출 수 있다. 깊은 무덤 속 시체는 온도 변화의 영향이 감소하기 때문에 더 느리게 분해되는 경향이 있다. 무덤의 구성도 중요한 요인이 될 수 있으며, 치밀한 점토질 토양은 부패를 가속화하는 반면 건조하고 모래가 많은 토양은 부패를 늦춘다.[3]
빛 노출(Exposure to light): 빛은 간접적으로도 영향을 미칠 수 있는데, 파리와 곤충은 눈꺼풀이나 콧구멍과 같이 빛에 노출되지 않는 신체 부위에 알을 낳는 것을 선호한다.[3]
5. 2. 내부 요인
사망 당시 나이: 사산아와 유아는 무균 상태이기 때문에 부패가 느리게 진행된다. 그러나 그 외의 경우에는 일반적으로 어린 사람이 나이든 사람보다 부패가 더 빠르다.신체 상태: 체지방 비율이 높고 제지방량이 적은 시체는 지방이 더 많은 열을 유지하고 조직에 더 많은 양의 체액을 함유하고 있기 때문에 부패 속도가 더 빠르다.[5]
사인: 사인은 부패 속도와 직접적인 관계가 있으며, 급성 폭력이나 사고로 사망한 시체는 전염병으로 사망한 시체보다 일반적으로 부패가 느리다. 시안화칼륨이나 스트리크닌과 같은 특정 독극물은 부패를 지연시킬 수도 있지만, 만성 알코올 중독과 코카인 사용은 부패를 가속화한다.
외상: 생전 또는 사후 외상은 박테리아 침입에 더 취약할 수 있으므로 부패를 가속화할 수 있다.
6. 부패 지연
7. 부패 방지
부패를 방지하기 위해서는 부패균의 번식을 억제해야 한다. 부패균은 주로 혐기성 세균이므로, 산소를 충분히 공급하는 것이 중요하다. 수분 활성도를 낮추고, 온도를 낮추며, 통풍이 잘 되는 환경을 조성해야 한다. 방부처리는 포름알데히드, 메탄올 등의 화학 물질을 사용하여 분해를 지연시키는 방법이다.[1]
8. 부패의 산업적 이용
부패는 수질 정화 처리나 산업적으로 의도된 부패 처리 등에 유용하게 쓰일 수 있다. 대부분의 부패균이 혐기성 세균이므로, 공기를 차단한 상태에서 부패 환경을 조성하여 부패 현상을 촉진시키면 특정 부패균들은 메탄 가스를 대사 산물로 내놓는다. 메탄 가스는 가정이나 공장에서 열효율이 높은 저탄소 연료로 쓰일 수 있으므로 부패 현상이 유용하게 쓰일 수 있다.
9. 부패 관련 연구
법의학 분야에서는 시체 농장을 통해 다양한 환경 조건에서 인체 분해 과정을 연구한다. 각 연구 시설은 습도, 태양 노출, 강수량, 고도 등 환경 조건이 다르며, 이를 통해 분해 속도에 대한 다양한 연구가 가능하다.[7]
다음은 주요 시체 농장 목록이다.
| 시설명 | 위치 | 설명 |
|---|---|---|
| 테네시 대학의 법의인류학 시설 | 테네시주 | |
| 서부 캐롤라이나 대학의 골학 연구소(FOREST) | 노스캐롤라이나주 웨스턴캐롤라이나 | |
| 텍사스 주립 대학의 법의인류학 연구 시설(FARF) | 텍사스주 | |
| 샘 휴스턴 주립 대학의 남동부 텍사스 응용 법의학 시설(STAFS) | 텍사스주 샘휴스턴 | |
| 서던 일리노이 대학의 법의인류학 시설(STAFS) | 일리노이주 서던일리노이 | |
| 콜로라도 메사 대학교의 법의학 조사 연구소 | 콜로라도주 콜로라도메사 | |
| 호주의 Taphonomic 실험 연구 시설 | 시드니 근처 | 미국 이외 지역에 위치한 최초의 시체 농장 |
영국에는 인간 시체 대신 죽은 돼지를 사용하여 분해 과정을 연구하는 시설도 있다. 돼지는 인간 시체보다 질병 감염 위험이 낮고 윤리적 문제에서 비교적 자유롭지만, 인체 농장을 통한 추가 연구의 필요성은 여전히 높다.[9]
참조
[1]
논문
Interpreting results of ethanol analysis in postmortem specimens: A review of the literature
https://www.scienced[...]
2020-05-20
[2]
서적
Forensic medicine and toxicology
https://archive.org/[...]
Longmans, Green and Company
2016-04-27
[3]
서적
Textbook of Forensic Medicine And Toxicology: Principles And Practice
https://books.google[...]
Elsevier India
2008-01-01
[4]
서적
Review of Forensic Medicine and Toxicology
https://books.google[...]
JP Medical Ltd
[5]
웹사이트
Putrefaction
http://forensicpatho[...]
forensicpathologyonline.com
2016-03-29
[6]
서적
Concise Textbook of Forensic Medicine & Toxicology
https://books.google[...]
Elsevier India
2007-01-01
[7]
웹사이트
These six 'Body Farms' Help Forensic Anthropologists Learn To Solve Crimes
https://www.forbes.c[...]
2016-04-29
[8]
뉴스
Inside the secret Australian body farm helping real-life CSIs
http://www.abc.net.a[...]
2018-06-09
[9]
웹사이트
Coming to a field near you? The 'body farms' where human remains decompose in the name of science
http://www.ibtimes.c[...]
2016-04-27
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