위 두 사건이 있고 3개월이 지난 11월 30일 오전 11시 30분, 영도구 영선동에 위치한 영선국민학교 화장실에서 당시 그 학교 1학년에 재학 중이던 8세 여자아이 이영주(李映周) 양이 교살된 채로 발견되었다. 그리고 같은 날 밤 11시 30분 경에 서구 감천동 뒷산에서 13세 남자아이 이경진 군이 돌에 맞아 숨진 채로 발견되었다. 이렇게 또 아무 죄 없는 어린이들이 죽어나가자 여론은 다시금 들끓었고 이영주 양과 이경진 군을 살해한 범인 역시 3개월 전 김현정 양과 배준일 군을 살해한 자와 동일인물이 아니냐는 주장이 제기되었다. 다행히도 이 사건은 범인이 잡혔는데 범인은 12월 1일에 산속에 숨어 있다가 경찰에게 체포되었다. 범인은 바로 24세의 거주지 불명 부랑자였던 박홍근(朴洪根)이란 인물이었다. 더 놀라운 것은 박홍근은 바로 전 날 밤에 숨진 이영주 양의 외삼촌으로 드러났다. 부산시경은 부산대학교병원에 박홍근의 정신상태 감정을 의뢰했고 아울러 지난 8월 20일과 24일에 있었던 김현정 양, 배준일 군 피살사건과의 연관성도 조사했다.

이영주 양의 어머니 박두선(朴斗善) 씨(당시 36세)는 딸을 살해한 범인이 자신의 남동생인 박홍근이란 사실을 알고는 큰 충격을 받아 "이럴 수가 있느냐?"고 실신했다가 이내 정신을 되찾고 "비록 내 동생이지만 혈육의 정을 떠나 극형을 받아야 한다."고 말했다고 한다. 또 숨진 이경진 군은 가정 형편이 어려워서 학교도 다니지 못하고 양복점의 직공으로 일하고 있었는데 박홍근의 손에 죽자 어머니 김정애 씨(당시 37세)는 "집안이 어려워 공부도 제대로 시키지 못하고 직공생활을 시켜온 것을 늘 가슴 아프게 생각했는데 이렇게 고생만 하다가 비참하게 죽다니 웬 말이냐?"며 오열했다. 한편, 3개월 전에 딸을 잃었던 김현정 양의 아버지 김갑성 씨는 장림동의 옛집이 싫어져서 동래구의 두구동 으로 이사온 상태였는데 "이번에 범인은 잡혔지만 두 어린이가 또 살해됐다니 악몽이 되살아나는 것 같다."며 동병상련의 처지를 나눴다. 경찰 수사 결과 두 사건의 범인인 박홍근은 전과 3범인 전과자였는데 이 해 1월에 대전교도소에서 석방되었다가 불과 1년도 안 되어 또 다시 범행을 저지른 것으로 드러났다. 이 사실이 언론 보도를 통해 알려지자 시민들은 경찰을 향해 범죄 예방을 위한 경찰 수사의 어딘가에 허점이 있는 게 아니냐고 강력하게 성토했다. 

경찰 조사 결과 박홍근은 30일 오전 11시 경에 자신의 매형인 이달수 씨 집에서 혼자 TV를 보고 있던 이영주 양을 놀러가자고 꼬드겨 영선국민학교로 데려간 뒤 그곳에서 목을 졸라 살해한 것으로 드러났다. 그리고 같은 날 밤 중구청 옆 육교 밑에서 집에 가려고 버스를 기다리던 이경진 군을 꼬드긴 뒤 서구 아미동에서 감천동으로 넘어가는 까치고개에 이르렀을 때 목을 졸려 살해하려고 시도했으나 이경진 군이 반항을 하자 순간적으로 돌로 내리쳐 살해한 것으로 밝혀졌다. 박홍근은 경찰에게 아무렇지도 않게 "사람을 죽이고 싶어서 범행을 했다."고 진술했다. 경찰은 이영주 양, 이경진 군 피살사건과 8월에 있었던 김현정 양, 배준일 군 피살사건의 연관성을 수사했지만 결국 연관성을 찾지 못했고 두 사건은 별개사건으로 밝혀졌다.
박홍근이 이영주를 교살한 장소는?
영선국민학교