추가 시신 발견과 피해자 신원 특정에 애를 먹던 경찰은 시민들의 제보를 통해 사건의 실마리를 찾아갔다. 한 중국 동포 여성이 같은 달 8일 “지난달 26일부터 여동생이 연락이 되지 않는다”며 같은 달 8일 늦은 밤 가출신고를 한 것이다. 경찰은 신고한 여성의 DNA를 채취해 국과수에 보냈다. 국과수는 해당 여성 A씨의 DNA를 통해 시신의 신원을 특정했다.
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경찰은 해당 남성에게 미리 집 열쇠를 건넸다는 주인의 말에 따라 해당 월세방에 대한 감식을 진행했다. 월세방 화장실에선 피해자의 혈흔이 가득 나왔다. 유력 용의자가 특정되자 즉각 검거에 나섰고 당일 오후 11시30분께 월세방에서 멀지 않은 한 모텔에서 검거했다.
이어진 조사에서도 박춘풍은 혐의를 부인했다. 박춘풍은 “A씨와 동거를 했던 것은 맞지만 이미 헤어진 사이”라고 주장했다. 하지만 경찰이 증거를 제시하며 계속 추궁하자 13일 새벽 결국 범행을 시인하고 추가 시신 유기 장소를 진술했다.
그리고 수일에 걸쳐 집과 새로 계약한 월세방에서 피해자 시신을 훼손한 후 이를 여러 장소에 유기했다. 또 피해자 휴대전화를 이용해 생존해 있는 듯한 메시지를 보내기도 했다.
박춘풍은 잔혹한 범행 후 태연하게 일상생활을 보냈다. 체포 후에도 박춘풍은 “죽인 건 맞지만 우발적 범행이었다. 왜 믿지 않느냐”며 “살인이 아닌 폭행치사죄”라는 식의 황당한 반응을 보이기도 했다.
법원은 이 같은 주장을 일축했다. 1심은 “범행이 매우 잔인하고 피해자 인격에 대한 최소한의 존중도 찾아볼 수 없는데도, 변명으로 일관하고 반성하는 기색을 안 보이며 죄의식이 결여된 태도를 보이고 있다. 사회로부터 영구히 격리해야 한다”며 무기징역을 선고했다. 박춘풍이 상소했지만 형은 2심을 거쳐 대법원에서 그대로 확정됐다.