8100여명의 얼굴과 유전자자료 분석...얼굴 203개 부위, DNA 이상과 연관

“어서 말해보시게. 내가 왕이 될 상인가.”

2013년 영화 ‘관상’에서 수양대군(이정재 분)이 당대 천재 관상가 내경(송강호 분)과 만났을 때 건낸 유명한 대사이다. 관상은 얼굴의 상(相)을 보고 길흉화복과 운명을 읽는 점술의 일종이다.

서양에서도 18세기 프랑스 해부학자 프란츠 조셉 갈이 두개골의 크기와 형태 같은 상을 보고 성격과 심리적 특성 등을 읽을 수 있다는 골상학을 만들었다. 코난 도일의 셜록 홈즈 시리즈에도 등장할 정도로 서양인들에게는 20세기 초까지도 유행하기도 했다.

골상학이나 관상 같지는 않지만 현대 의학에서도 의사들이 환자를 진료할 때 얼굴 상태를 보고 1차적으로 건강상태를 파악하고 있기도 하다.

그런데 미국 펜실베니아주립대 인류학과, 스탠포드대 의대 화학시스템생물학과, 유전학과, 발달생물학과, 하워드 휴즈 의학연구소, 퍼듀대 생물학과, 피츠버그대 의대 구강생물학과, 인간유전학과, 인류학과, 웨이크포레스트의대 분자의학부, 정밀의학센터, 신시내티대 인류학과, 벨기에 루벵 가톨릭대(KU 루벵) 전기공학과, 인간유전학과, 신경과학과, 루벵대학병원(UZ 루벵) 영상의학연구센터, 영국 카디프대 치과대, 호주 머독 아동연구소 공동연구팀이 특정 유전적 신호가 얼굴의 특정 영역에서 그대로 나타난다고 12일 밝혔다. 얼굴을 관찰함으로써 유전적 결함을 파악할 수 있다는 것으로 일종의 ‘현대판 골상학’이라고도 할 수 있을 것이다. 이번 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 유전학’ 9일자에 실렸다.

연구팀은 1991~1992년 영국 에이번 지역 임산부와 그들로부터 태어난 아이들 3566명에 대한 집단 장기추적조사인 ‘에이번 종단 코흐트연구’(Avon Longitudinal Study of Parents and Children) 자료와 4680명의 미국인에 대한 자료를 활용했다.연구팀은 자료로 확보된 피실험자들의 세밀한 얼굴 사진을 디지털화해 얼굴을 63개 부분으로 나누고 7000개 이상의 지점을 정한 다음 인공지능기술을 활용해 얼굴 형태와 유전자를 조합 분석한 결과 특정 유전자와 연관된 얼굴 부위가 203개라는 것을 찾아냈다. 또 신체 기형과 관련된 유전자가 표현되는 곳도 61개 부위가 있다는 것이 새로 확인됐다. 특정 유전적 신호가 얼굴의 특정 영역에 그대로 표현되는 만큼 인공지능 기술로 얼굴을 인식해 질병을 사전에 파악할 수 있게 된다는 것이다. 또 태아 얼굴로 출생 후 나타날 수 있는 안면이나 신체 이상을 사전에 파악할 수도 있을 것으로 보인다.

연구팀은 이와 함께 이번 연구를 조금 더 발달시키면 범죄 용의자의 DNA 일부만으로도 얼굴을 재구성하는 과학적 몽타주 기법도 가능할 것으로 전망하고 있다.

이번 연구를 이끈 페터 클라스 벨기에 KU루벵 교수(임상유전학)는 “이번 연구는 DNA가 얼굴 발달에 중요한 역할을 한다는 점에서 시작해 실제로 유전자와 얼굴 형태를 1대 1로 대조할 수 있는 기술을 개발해 질병여부나 신체이상 여부를 사전에 빠르게 파악할 수 있도록 도움을 받을 수 있을 것으로 보인다”라며 두개골 발달과 관련된 유전자와 신체 이상과 관련된 유전자가 밀접하게 연관돼 있으며 얼굴 구조의 유전학을 통해 얼굴의 진화도 이해할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr