호주 연구진이 COVID-19 사태와 관련, 이번 바이러스가 어떻게 확산되고 언제까지 지속될 것인지에 대한 질병예측 모델 작업을 진행하고 있다. 현 시점에서 예측할 수 있는 것은 향후 2~4개월 내 최고치에 이를 것이며, 이번 바이러스가 계절적 독감으로 인간과 함께 존재할 수도 있다는 것이다. 사진은 ABC 방송의 ‘News presents: The Virus’에서 코로나 바이러스에 대해 설명하는 노만 스완(Norman Swan) 박사. 사진: ABC 뉴스 화면 캡쳐

 

Coronavirus pandemic- 이번 바이러스는 언제까지 지속될까...

호주 연구진들, ‘질병예측 모델’ 작업 중... 현 시점 전망은 향후 2~4개월이 피크

 

중국 우한(Wuhan)발 코로나 바이러스는 이제 전 세계적 공포로 확산되고 있다. 매일 새로운 감염자가 발생하고 있으며 세계 경제 또한 상당한 타격에 직면한 상황이다. 이 시점에서 모든 이들의 가장 큰 관심은, ‘이번 바이러스 사태가 언제까지 계속될까’에 모아진다.

이달 초 서부 호주(Western Australia) 마크 맥고완(Mark McGowan) 주 총리는 “4월에서 5월경 호주에서의 코로나 바이러스가 크게 확산될 것으로 보이며, 8월에는 이 전염병이 최고조에 이를 것”으로 전망했다.

그렇다면 이런 전망은 어디에서 근거한 것이며, 가능성은 얼마나 될까.

현재 호주를 포함한 전 세계 전염병 진단 전문가들은 COVID-19가 향후 어떻게 전개될 것인지 예측하고자 노력하고 있다. 호주에서도 감염자가 점차 늘어나는 시점에서, 과학자들은 이 질병의 향후 전개에 대해 “밝힐 수 있는 것이 있고, 그렇지 못한 부분이 있다”고 말한다.

 

미국 질병통제예방센터(US Centers for Disease Control and Prevention)가 제시한 지역사회 완화 목표 일러스트.

출처: US Centers for Disease Control and Prevention

 

COVID-19 진행 상황은

어떤 방식으로 예측하나

 

새로운 코로나 바이러스인 SARS-CoV-2에 대한 연구원들의 이해는 지난해 12월, 중국 우한에서 등장한 수수께끼와 같은 첫 질병 발생 이후 폭발적으로 증가했다.

현 시점에서 사람들은 이 질병이 어떻게 확산되고, 누가 가장 위험한지 알게 되었으며, 바이러스에 대한 새로운 연구 결과가 거의 매일 발표되고 있다.

호주 정부의 잠재적 유행병 모델을 만드는 팀의 일원인 멜번대학교 전염병 전문가 제임스 맥카우(James McCaw) 교수는 이 모델에 대해 “입력할 수 있는 정보에 따라 달라진다”고 말했다.

현재 새로운 코로나 바이러스에 대한 정보는 상당히 부족하며, 때문에 호주에서의 발병 상황을 정확히 파악하는 것은 실로 어려운 실정이다.

교수의 설명에 따르면 바이러스가 확산되는 방식에 영향을 미치는 두 가지 요소가 있다. 즉 바이러스의 ‘발생 시간’(한 사람이 감염되는 시점과 그가 다른 사람을 감염시키는 시점 사이의 시간), 그리고 ‘재감염자 수’(reproduction number or R0, 감염된 사람이 지속적으로 다른 사람을 감염시키는 수)이다.

이러한 2가지 요소가 효과적인 바이러스 통제수단에 영향을 주는데, 현재 연구원들은 ‘이 두 가지 요소가 이번 COVID-19 사태에서는 함께 어떻게 작용하는가’에 대해 밝히는 작업을 여전히 진행하고 있는는 단계이다.

맥카우 교수는 “(이제까지 집계된) 초기 전염병 데이터를 보면 이 바이러스는 아직까지는 오랜 발생시간이면 높은 R0를, 또는 짧은 발생시간이면 낮은 R0 양상을 보인다”며 “이는 통제조치가 얼마나 효과적인지에 영향을 준다”고 설명했다.

이어 그는 “우리는 이 작업을 수행하고 있지만 아직은 분명한 예측을 할 수 없다”고 말했다. 이는 현 단계에서 이 바이러스로 고통을 받거나 사망할 가능성이 있는 이들의 수치를 정확히 제시할 수 없다는 것을 의미한다.

반면 이 수치는 현재 미미하지만 예측 모델을 준비하는 데 있어 도움이 될 수는 있다.

 

현 시점에서 코로나 바이러스 상황에 대처하는 방법은 향후 이 질병이 피크에 이르게 되는 시기와 파급 범위에 영향을 준다. 호주 정부의 잠재적 유행병 모델을 만드는 팀의 일원인 멜번대학교 전염병 전문가 제임스 맥카우(James McCaw) 교수는 우선 이 바이러스가 전파되는 방법에 대해 중대한 변화를 만들어야 한다는 점을 강조한다. 사진은 안면 마스크를 착용하고 시드니 공항으로 입국하는 한 항공기 승무원들. 사진: ABC 뉴스 화면 캡쳐

 

우리가 알고 있는 것은...

 

과거에 발생했던 점염병과 이번 바이러스에 대한 최신 정보는 맥카우 교수와 같은 전문가들이 만들어내는 타당한 시나리오를 알려준다. 맥카우 교수는 NSW 주 및 이외 지역에서 감염 확진이 증가한 사례에 근거해볼 때 “(현 시점이) 지역사회 전체에 퍼지기 직전인 것처럼 보인다”고 진단하면서 “우리의 예측 모델은, 만약 호주는 물론 전 세계에서 COVID-19를 확실히 억제할 수 없다면 향후 2~4개월 이내 코로나 바이러스가 최고조에 이를 것”이라고 전망했다.

현 시점에서 코로나 바이러스 상황에 대처하는 방법이야말로 향후 이 질병이 피크에 이를 시기와 파급 범위에 큰 영향을 준다. 맥카우 교수와 그의 동료들의 의해 모델링 된 ‘최악의 시나리오’는 수많은 사람들이 동시에 감염되어 코로나 바이러스 질병에 시달리게 되는 상황이다.

다만 맥카우 교수는 이 시나리오에 대해 “우리가 행동을 바꾸지 않고 바이러스를 억제하는 대응전략이 없다는 가정이기에 사실은 매우 비현실적”이라며 “이 바이러스가 전파되는 방법에 대해 중대한 변화를 만들어야 한다”는 점을 강조했다.

호주 국내에 감염자가 발생하기 시작한 시점에서 단행한 사회적 거리(social distancing, 개인 또는 집단간 접촉도) 두기, 격리 등의 조치는 사실 전염병 확산을 지연시킨다. 이는 반직관적(counterintuitive) 방법으로 보이지만 전반적으로 보다 나은 결과를 가져온다. 맥카우 교수는 “전체 인구 내에서 전파시간을 연장할 수 있으며, (치료를 위한) 보건 시스템 상의 압박을 크게 줄일 수 있을 뿐 아니라 감염의 전파속도를 늦춤으로써 어느 시점에서부터는 부담이 줄어들고 (많은) 생명을 구할 수도 있다”고 설명했다.

지난주 정부는 긴급 대응계획을 밝혔다. 이에 따라 대규모 행사 취소, 보육센터 잠정 폐쇄, 고령인 요양시설 격리 등이 잇따를 것으로 보인다.

맥카우 교수는 “이 같은 대규모 중앙집중식 억제 노력이 바이러스 확산 모델을 변화시킨다”고 말했다.

하지만 (바이러스 확산의) 보다 극적인 차이 요소 중 하나는 개인 위생수칙이다. 즉 일상생활 중 자주 손을 씻고, 기침이나 재채기를 할 때의 수칙(수건으로 입을 막거나 팔꿈치로 입을 가리는)을 지키며, 증상이 의심되는 경우 자가 격리(self-isolate) 조치를 스스로 취하는 것 등이다.

맥카우 교수는 “이 모델링에서 말하는 것은, 모든 이들이 매일의 일과를 바꾸고 손을 자주 씻으며, 악수를 삼가고, 또한 언제 전염될 수 있는 사람과 접촉하게 되는지, 점염된 사람으로부터 바이러스가 감염될 수 있는 상황을 어떻게 감소시킬 수 있는지 알고 위생 수칙을 지킨다면, 그야말로 국가 전체 보건시스템에 엄청난 효과를 가져올 수 있다는 것”이라고 강조했다.

 

바이러스 전문가들은 COVID-19의 전파에 있어 보다 극적인 차이를 일으킬 수 있는 중요 요소 중 하나가 개인 위생수칙이라고 말한다. 즉 일상생활 중 자주 손을 씻고 기침이나 재채기를 할 때의 수칙(수건으로 입을 막거나 팔꿈치로 입을 가리는)을 지키며 증상이 의심되는 경우 자가 격리(self-isolate)를 하는 것 등이다. 사진은 세계보건기구(WHO)가 제시한 위생수칙.

 

코로나 바이러스는

언제까지 지속될까

 

바이러스 감염 확진자가 늘어나고 전국적으로 퍼져나가며, 일부에서는 심각한 사재기(panic buying) 현상까지 일어나고 있는 가운데 모든 이들이 가진 한결같은 관심은 ‘이번 전염병이 언제까지 지속될 것인가’이다.

맥카우 교수는 바이러스 예측 모델에 아직은 숫자나 날짜를 기입할 시기가 아니라고 말했다. 보다 많은 데이터가 필요하다는 것이다. 다만 몇 가지 단서는 있다는 설명이다.

그는 COVID-19와 같은 바이러스가 인간에게 영구적이고 계절적 질병이 될 가능성이 높다고 보고 있다. “2009년의 돼지 인플루엔자(swine flu)와 마찬가지로 이 바이러스는 초기에 대대적으로 유행병을 일으키고 감염자를 확산시키며, 그 다음에는 낮은 수준으로 감소할 것”이라는 예측이다. 그러면서 “계절 독감이 매년 사라지지 않는 것처럼 이 바이러스 또한 사라지지 않고 계속 인간에게 질병을 일으킬 것으로 보인다”고 진단했다.

맥카우 교수는 이번 코로나 바이러스 사태를 그러나 지난 2003년에 동남아에서 시작된 ‘사스’(SARS, severe acute respiratory syndrome, 중증급성호흡기증후군)와는 다르다고 평가했다. 당시 사스는 이른 시간에 통제했기에 바이러스를 제거할 수 있었다는 것이다.

 

바이러스가 확산되는 방식에 영향을 미치는 두 가지 요소가 있다. 즉 바이러스의 발생 시간(한 사람이 감염되는 시점과 다른 사람을 감염시키는 시점 사이의 시간), 그리고 재감염자 수(reproduction number or R0. 감염된 사람이 지속적으로 다른 사람을 감염시키는 수)이다. 사진: Harvard Medical School

 

단순모델-상세 모델,

둘 중에 선택은?

 

질병예측 모델은 현재의 수치를 매우 단순하게 추정하는 것에서부터 인구 전체를 시뮬레이션 하는 매우 상세한 모델에 이르기까지 다양하다.

단순한 모델은 세부 모델에 비해 빠르게 만들어낼 수 있지만 정확성은 떨어진다. 현 시점에서 정부가 구축하는 모델링이 이것이다. 물론 보다 상세한 모델은 바이러스 자체에 대한 한정된 정보로 인해 제한적인 상황이다.

시드니대학교 미하일 프로코펜코(Mikhail Prokopenko) 교수 또한 질병예측 모델 작업을 진행하는 학자 중 한 명이다. 그는 호주 인구조사 자료 및 기타 데이터를 활용, 호주의 모든 인구를 디지털로 재생성하고 전염병이 발생할 수 있는 다양한 방법을 찾아가고 있다.

프로코펜코 교수 연구팀이 작업하고 있는 모델은 시간이 지남에 따라 이번 바이러스가 어떻게 호주 전역으로 확산될 수 있는지, 감염 가능성은 인구의 몇 %가 될지, 이 전염병이 언제 최고조에 이를 것인지를 제시할 것으로 보인다. 다만 그의 예측에서 나온 예비결과는 아직 몇 주가 지나야 알 수 있다.

하지만 의학 관련 전문가들의 이 같은 노력의 결과가 드러나게 되면 이번 바이러스사태에 보다 효율적이며 구체적인 대처 방법이 제시될 것으로 보인다.

 

김지환 객원기자 jhkim@koreanherald.com.au