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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.22 No.1 pp.11-21
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2023.22.1.11

A comprehensive review of the necessity for quantitative research through analysis of domestic COVID-19 trends

Hyong Jin Hong1, Ji Won Choi1, Hun Joo Lee2, Eun Jun Rhee2, Cheol Min Lee3, Sung won Yoon3*
1Department of Environmental Chemical Engineering, Seokyeong University
2Electronics and Telecommunications Research Institute
3Department of Nano, Chemical & Biological Engineering, Seokyeong University
* Corresponding Author: Tel: +82-2-940-2913 E-mail: ss5372@skuniv.ac.kr
22/12/2022 15/02/2023 15/02/2023

Abstract


This study aims to promote the necessity for future research from the perspective of the indoor environment by analyzing the trend of domestic COVID-19 confirmed cases and examining previous quantitative research cases. The limitations of the qualitative management plan were identified by analyzing the trend of confirmed cases and deaths in Korea and the trend before and after the implementation of 'social distancing' and 'step-by-step daily recovery', which are actually being applied. The trend of initial and follow-up measures for the outbreak of infectious diseases in Korea is judged to be a case where the importance of qualitative and quantitative management should be confirmed to prepare absolute quarantine measures. The results suggest that examining previous research cases and preparing through advanced research for effective application.


COVID-19 , Social distancing , Prevention , Virus , Infection

국내 COVID-19 추이 분석을 통한 정량적 연구필요성의 종합적 고찰

홍 형진1, 최 지원1, 이 헌주2, 이 은준2, 이 철민3, 윤 성원3*
1서경대학교 환경화학공학과
2한국전자통신연구원
3서경대학교 화학생명공학과

초록

    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1. 서 론

    2019년도에 중국 우한에서 발생한 폐렴의 원인균 으로서 처음 인체 감염이 확인되어 명명된 ‘코로나- 19’는 기존의 COVID-19 바이러스와 다른 신종 바이 러스로 사람과 동물에게 호흡기 질환을 일으키며 사 망률과 감염 전파속도가 높은 특성을 가진다(WHO, 2019). 이러한 코로나-19에 의한 전 세계적 감염 확산 문제로 WHO는 2019년도에 전세계적 유행단계(pandemic) 전염병으로 선포하였고, 각 국은 감염확산을 진정시키기 위한 다양한 방역조치를 실행 중에 있다.

    전염성 질환에 대한 대표적 방역조치 중 사회적 거 리두기와 실내 집합금지 등 조치는 대규모 감염을 막 는 차원에서 효과성은 확실하나 사회적·경제적 활동 을 제약함으로 나타나는 부작용이 재고되어야 한다. 코로나 사태 이후 대표적인 피해분야로 교육 및 외식 업 외 특히 실내 공간에서 의사소통이 필수적인 공연 예술 문화 분야는 그 활동이 크게 위축되었다(Lee, 2021;Kim, 2022). 문화시설 이용을 통한 문화적·경제적 소 통을 필수 요소로 하는 공연예술은 방역으로 인해 단 절되었으며 포스트 COVID-19 시대를 맞아 4차산업, 비대면 문화시설 이용 등 정책적 대응에 대한 실현 가 능한 문화예술 활동의 방향이 제안되었으나 한계점 을 확인하고 있다. 중앙재난안전대책본부의 「생활 속 거리 두기」에 따르면 공연장 유형 적용사항을 크 게 이용자(관람객)와 책임자(종사자)로 나누고 있다. 이 역시 거리두기를 기반한 정성적 관리 방안에서 대 해서 안내하고 있으나, 그 연구 사례가 부족한 상황 으로 확실한 경제적 피해를 감소 할 방안은 확인된 것 이 없다(Lee, 2020).

    WHO는 각 국가에서 실행하는 공중보건 및 사회적 조치에 대해 7가지 범주를 구분하며 사례별로 공유 할 것을 권고하고 있다(Table 1). 이에 우리나라는 7가 지 범주 중 개별적 조치, 환경적 조치, 감시 및 제한, 사회적·물리적 거리두기, 국제 이동 간 조치로 5가지 정성적인 범주에 대해서 조치 중이며 의약품적 조치, 생물학적 조치 등 정량적인 조치는 사례 및 연구에 대 한 내용이 미비한 실정이다(WHO, 2022). 현재 마스 크, 물리적 거리두기 등 사회적 거리두기를 통한 질 병 확산 억제는 현실적인 최적의 보호를 제공하는 것 으로 정책적인 중요한 결정을 내리는 기준으로 적용 되고 있으며(Catching et al., 2021) 예로부터 손씻기, 격 리 및 위생 조치(마스크, 장갑 및 가운 착용) 등은 호 흡기 바이러스 전염병을 억제하는데 기초적인 효과 적일 수 있음을 확인했다. 하지만 간단한 물리적 제 한을 위한 조치는 예방에 효과적일 수 있지만 정량적 기준이 바탕인 연구를 통해 감염 위해도를 최소화하 기 위한 최적 이격 거리, 환기 조건 및 최대 집합 가능 인원 등 방역 정책에 대한 정량적 지침을 제시하기 위 한 고도화된 연구가 미약한 실정이며, 사회적 거리두 기 대한 효과성을 뒷받침을 증거로는 불충분한 실정 이다(Jefferson et al., 2020).

    과거에서부터 환경분야에서 전통적으로 화학유해 인자 대한 건강 위해의 정도를 정량적으로 제시하는 위해성 평가절차는 공기를 통한 전염성 인자에 대한 감염 위해도 관점에서 다양한 시도들이 국외에서 선 행되고 있다. 위해성 평가적인 관점에서 국외에서는 다양한 시도들이 선행되고 있다(Leitmeyer, 2011;Nasir et al., 2016;Rosca et al., 2021). 특히 코로나는 실내 환 경에서 전염을 일으키는 질병으로 그 요인을 감염원 의 거리, 실내 환기, 실제 노출, 비말 내 바이러스의 농 도를 통해 정의될 수 있다(Sah et al., 2021). 코로나 감 염 확산을 막기위해 전 세계적으로 시행된 수많은 정 책과 수단, 그리고 감염억제 효과에 대한 결과는 연 구된 정량적 인과관계 수립을 통한 고찰을 통해 미래 유사 사태에 대응을 원할히 할 것으로 기대된다(Kim et al., 2021). 물론 임상 치료 및 백신 개발을 위한 직접 적인 연구 전략은 병리학적으로 유용하지만 병원성 유기체 또는 생물학적 위험 물질의 환경 중 거동 및 감염 메카니즘에 대한 지식을 기반으로한 정량적으 로 고도화된 연구를 위하여 위해성 평가 관점에서 접 근하는 것은 공중 보건에서 꼭 필요한 사항이다(Schöder, 2020;Edlow et al., 2020).

    본 연구는 국내 확진자 및 사망자에 대한 시간별 추 이를 분석하고 실제 적용 중인 사회적 거리두기와 단 계적 일상회복의 시행 전후 추이를 분석하여 공중보 건 및 사회적 수단을 통한 정성적인 관리 방안의 한 계점을 파악하였다. 이를 토대로 정량적 관리 방안의 필요성을 확인하며 COVID-19 이전 및 이후 선행 연 구 사례를 토대로 환경 중 감염인자의 노출과 관련된 수학적 모델 연구 중의 매개 변수를 정리하였다. 또 한 전염병에 대한 정량적 사례의 적용 가능성을 확인 한 연구들의 동향을 통하여 전염병 발병 시 실내 환 경을 관점으로 추후 연구 진행에 대한 필요성을 안내 하고자 한다.

    2. 추이 분석

    2.1 국내 COVID-19 확진자 동향

    WHO에서 제공하는 범세계적인 자료 집합(data set) ‘공중보건 및 사회적 조치(public health and social measures, 이하 PHSM)’에 등록된 국내 사례(WHO, 2022)에 따르면 제공하는 국내에서는 COVID-19 발 생 초기 유치원, 초등학교, 중학교, 고등학교의 휴교 령(20년 2월), 공공 장소 및 종교 집회 등의 행사 취소 권고(2020년 2월), 지자체별 2주의 특별방역 권고(2020 년 3월), 수도권 등 특별 방역 지역 강제 폐쇄(2020년 3월) 등 확진자의 증가에 따라 사회적 거리두기의 중 요성을 알렸으며 2020년 5월부터 정부는 법적 효력이 없는 권고 사항임을 알리지만 전국적으로 물리적인 격리를 제안했으며 노동부는 경제적 활동이 필요한 기업에게 유연근무제와 원격근무제 도입을 촉구했다. 또한 연구적 차원에서 2020년 3월부터 보건복지부와 질병관리본부는 백신기술연구개발사업을 시작하며 연세대 산학협력단을 선정하며 국비 지원을 실행하 였으며 국립보건원은 임상 연구를 적극 추진하는 등 코로나와 관련된 연구를 지원하였다. 사회적 거리두 기가 국내에 처음 도입될 시점에는 국민이 주체가 되 어 감염병의 접촉을 줄이자는 의미에서 국민이 자발 적으로 동참하는 사회적 운동 수준에서 전개되었다. 이후 사회적 운동에서 정부의 방역 정책으로 자리잡 으며 점차적으로 개편되었으며 보건복지부의 개입으 로 사회적 거리두기 체계를 확립하며 2021년 3월 5일 사회적 거리두기 기준의 초안은 공개하였다(Table 2). 이후 체계적 개편에 대해 논의하였으나 COVID-19 유 행에 따른 확진자의 기하급수적인 증가에 단계적인 일상회복을 추진하였다.

    보건복지부는 2021년 11월부터 전 국민 백신접종 률 70%의 달성과 일상회복에 대한 국민적 열망을 고 려하여 단계적 일상회복이 이행되었다. 이행계획으 로 접종완료자 중심의 점진적인 방역 조치 완화·해제 단계를 거치는 일환이다. 사회적 거리두기 유지에 한 계점을 극복차 진행된 단계적 일상회복은 오미크론 변이(BA.1, BA.2)가 유입되며 역대 코로나19 국내 대 유행 중 가장 큰 규모의 대유행이 대두된 바 있다. 즉 사회적 거리두기의 한계점을 확인하며 중앙재난안전 대책본부는 확진자의 수의 따라 사회적 거리두기를 강화하거나 완화하는 규제 방안을 2021년 10월 31일 까지 시행하였고 그 이후부터 고위험군의 피해를 최 소화하며 일상을 회복하는 방향인 단계적 일상회복 을 시행하였다. 정부의 적극적인 관리로 3차 유행시 대를 보낸 사회적 거리두기는 정성적인 선행 사례를 토대로 신속한 방역 및 백신 접종을 이루어 4차 대유 행을 준비하였으며(Jung, 2021a) 확진자 발생을 억제 하였다. 하지만 사회적 거리두기의 지속은 사회적·경 제적 한계점을 개선함과 동시에 방역수칙을 같이 준 수하기에는 어려운 상황으로 시사(Jung, 2021b)되었 다. 단계적 일상회복을 시행하며 사회적 거리두기에 따른 막대한 경제 손실을 회복하기 위하여 새로운 방 역체계인 단계적 일상회복의 시행은 확진자 수 억제 보다 치명률을 낮추는 개념으로 현재까지 진행 중이다.

    사회적 거리두기의 시작으로부터 단계적 일상회복 을 적용중인 현재까지 질병관리청에서 공개한 COVID- 19 발생현황(KDCPA, 2022)을 국내 시간별 확진자 추 이를 통해 확인해보면 2020년 1월 20일부터 시작된 COVID-19 확진자는 그 해 60,726명의 확진자와 900 명의 사망자를 달했다. 2021년은 약 9배의 증가율을 보이며 확진자 570,059명 누적사망자 5,563명에 달했 다. 2022년은 현재까지 확인된 확진자와 비교하였을 때 전해보다 약 44배의 증가율을 보이며 최종적으로 26,412,901명의 확진자와 29,862명의 사망자에 달했다 (Table 3).

    2.2 국내 COVID-19 확진자 추이 분석

    질병관리청을 통해 국내 COVID-19 확진자 동향의 발생과 누적 확진자 수를 시간에 따라 확인한 그래프 는 다음과 같다(Fig. 1). 전체 구간을 사회적 거리두기 적용 시기(Phase 1)와 단계적 일상회복 적용 시기(Phase 2)를 사회적 거리두기의 한계점을 기준으로 구분하 였을 때 폭발적인 확진자의 증가를 기록하였다. 단계 적 일상회복 시행 후 5차 대유행인 오미크론 변이(BA.1, BA.2)의 발생으로 폭발적으로 확진자가 증가된 것으 로 확인되며 그 이후 COVID-19 변종에 의해 대유행 이 확인된 사례가 지속적으로 발생하였으나 상대적 으로 그 규모가 작은 것으로 확인되었다.

    Fig. 1을 통해 확인하였을 때 폭발적인 확진자 증가 로 인해 단계적 일상회복은 섣부른 이행의 문제점으 로 대두될 수 있으나 이 개념은 확진자 수 억제보다 치명률을 낮추는 개념이다. 각 시기의 누적 확진자와 누적 사망률을 비교해 보면 다음과 같다(Fig. 2). 사회 적 거리두기 시작 초기에서는 방역 조치의 미비에 따 라 사망률이 크게 변동되는 것을 확인하였다. 그 이 후 20년 6월까지 최대 2.40%까지 사망률이 증가하는 추세를 확인하였다. 그 이후 일일 확진자는 증가하는 추세를 보였으나 사망률이 점차 감소하는 추세를 확 인하였다. 단계적 일상회복이 시행된 이후 확진자는 폭발적으로 증가했으나 그에 반해 사망률은 시행 초 기 0.91% 수준에서 점차 감소되며 현재는 0.9% 이하 수준으로 유지되는 중이다. 일일 확진자는 사회적 거 리두기 단계에서 최고 확진자의 수는 21년 9월 25일 3,268명으로 확인되었으며 단계적 일상회복에서는 22 년 3월 17일 621,130명으로 확인되었다. 결론적으로 코로나로 인한 치명률은 낮추었으나 치명적인 영향 을 받은 전염병 취약계층에 대한 아쉬운 대비는 정성 적인 전염병 대비 및 방역 제시에 있어 한계점을 확 인한 사례라 판단되며 추후 전염병 사태의 대비를 위 하여 현 사태에 대한 문제점을 고찰하고 추후 사태에 적용할 수 있는 연구의 필요성을 확인하는 바임을 시 사한다.

    3. 선행 연구

    3.1 선행 연구 동향

    1918년 많은 생명을 앗아간 스페인 독감은 20세기 최초의 감염병의 전세계적 유행 사례로 이후에도 사 스나 메르스 등 빈번히 유사 사례를 경험한 바 있다. 의료 및 보건 분야에서는 치료제나 백신개발을 통한 대응 외에도 공중보건 차원에서의 집단감염 추세 등 을 예측하기 위한 시도를 꾸준히 시도해왔고 공학분 야에서도 감염인자의 직접 혹은 간접 경로를 통한 감 염 메카니즘을 이해하고 관련된 물리적 인자들의 기 여도를 정량적으로 파악하여 감염확률을 예측하는 모델에 이용하는 연구를 수행해 왔다.

    주로 의료 보건분야에서 접근하는 감염확산 예측 모델 방법론은 파르의 법칙을 활용한 IDEA (Incidence Decay wit Exponential Adjustment)에 기반한 모델링으 로 국내 연구진에 의해서도 이번 코로나 확산 예측에 활용된 바 있다. 의학 및 보건학 분야에서 환자 전파 모델링을 하는 이유는, 감염병의 경우 환자수가 폭발 적으로 증가하기 때문에 보건의료시스템의 붕괴 및 기업 연속성(business continuity)과 밀접한 관련이 있 기 때문이다. 환자 전파 모델링은 실험적 검증이 불 가능한 경우, 혹은 검증이 비윤리적인 경우에도 적용 이 가능하며, 질병 유행에 대응하는 다양한 통제 전 략(마스크 착용, 예방백신 접종, 휴교 등)의 효과를 비 교하는 도구로서 활용이 가능하기 때문이다(Kwon et al., 2012). 통계개발원(SRI)은 2020년 전국 17개 시도 를 통합한 모델링 결과를 통해 감염 확산 상승기, 하 강기 및 안정기등을 예측하고 전체 확진자 규모를 예 측하였다(SRI, 2020). 본 모델에 사용된 변수는 학교 개강 유무, 사회적 거리두기, 다중모임 제한, 공공시 설 휴관 및 재택근무 관련 자료를 기반으로 정부의 사 회적 조치 기반 방역대책의 효과를 판단할 수 있었다. 하지만 감염인자의 직, 간접 혹은 공기감염을 통한 전 파 메카니즘을 환기나 온습도 등 주변 환경과의 관계 에 의해 규명하고 모델로 구축 시 실내 환경에 특성 에 기반한 적절한 환경 조건 및 활동 가능 인원수 등 을 추정하여 인구집단의 최소한의 사회 경제적 활동 을 유지시키며 감염확률을 낮출 수 있는 구체적 가이 드라인에 기여할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 본 논문에서는 최근 주로 공학적 차원에서 접근이 이루 어진 감염인자의 전파 메커니즘과 관련된 연구동향 분석을 통해 적용된 수학적 모델 내 주요 변수 등의 특성에 대해 고찰하였다.

    사회 및 경제적 비용을 요구하는 사회적 거리두기 기반의 집합제한 조치의 지속성 문제로 COVID-19 감 염에 대한 영향인자로 물리적, 생리학적, 질병, 예방, 전염성 에어로졸 등의 다양한 감염 사례에 대한 평가 사례가 연구 되었지만 확실한 안전 지침은 적용에 한 계점이 있다(Bazant and Bush, 2020). 코로나 전파와 관 련된 선행적 연구를 확인한 결과 물리적 요소로 수학 적 모델을 기반으로 정량화에 대한 방법론, 물리적 검 출 시뮬레이션 등 기존 선행 연구에 한계에 중점을 두 며 집계되거나 확인된 정보를 통해 현실적으로 평가 할 수 있는 실용적인 평가나 실제 모니터링을 통한 요 소에서 확인할 수 있는 효율적인 평가를 적용하는 관 점에서 이루어지는 연구에서는 상대습도, 공간 부피, 공기 여과율, 환기 및 재순환 유량과 같이 실제 평가 하여 모델링에 직접 적용할 수 있는 변수를 확인할 수 있었다(Alhama et al., 2022;Dauwerse et al., 2022;Motamedi et al., 2022). 생리학적 매개변수로 호흡기 영향에 대한 상대 습도의 영향을 비활성화에 대해 추 정하거나 흡입으로 인한 정량적인 영향력을 연구하 기 위해 환기율, 방출 역학, 입자 침착 등 기계적인 방 식을 사용하거나, 실제 사람의 입에서 배출되는 비말 의 기작을 구분하여 평가하는 인체 호흡 유량, 호흡 및 행동 패턴에 따른 에어로졸의 반경을 연구하였다 (Aganovic et al., 2021;Parhizkar et al., 2021). 질병에 관한 매개 변수는 생물학적 모니터링을 위한 COVID- 19 바이러스의 샘플링이 정량적인 구분이 어려운 것 에 대해 다양한 환경적 조건에 대한 영향과 그 영향 이 결과에 미칠 수 있음을 주장하였다(Rahmani et al., 2020). 예방적 매개변수 중 에어로졸의 물리적 예방 에 의한 영향 등과 같이 선행 연구 사례를 적용 및 반 영하여 수정 모델을 제시할 수 있는 방법에 대해 확 인할 수 있었다. 에어로졸 감염에 대해서는 현재 예 방 적인 측면에서 다양한 감염 예측에서 즉각적이며 정확한 결과를 확인했으나 임상 진단에서 대안으로 확인되기에는 정보의 미비한 점의 한계를 느꼈다 (Pradhan et al., 2022). 에어로졸을 통해 전파되는 다양 한 감염경로는 모델링의 기초적 자료로 사용되며 불 가피한 미래에 대비할 수 있는 사항이다(Asadi et al., 2020). 선행 연구에서 확인된 매개 변수에 대해 정리 하자면 다음과 같다(Fig. 3). 이러한 선행 연구 사례에 대한 분류를 통해 실내 적용 가능한 매개 변수를 확 인하였다.

    3.2 선행 연구를 통한 정량적 연구의 필요성

    현재 COVID-19는 감염 역학과 다르게 바이러스에 확산으로 정량적 척도를 평가하는 방법이 대체적이 다. 이는 COVID-19 전염에 특성으로 감염자의 호흡 을 통한 바이러스 노출이 노출군에게 전파하여 질병 의 확산을 야기할 수 있기 때문이다. 미확인 바이러 스에 대해 감염 확률을 추정할 수 있는 장점을 가진 이 모델은 다음과 같은 활용을 보인다(Table 3). 현재 공기를 통한 감염병 전염 메커니즘은 주로 감염 확률 적 모델에서 가장 많이 사용되고 있는 정량적 모델인 Wells-Riley 모델(Riley et al., 1978)로 실내 환기 및 양 자 생성 속도를 사용하여 제한된 공간에서 감염 확률 을 추정하는 모델이다. 고전적인 Wells-Riley 모델은 공기 중에 바이러스가 포함된 것으로 가정하고 호흡 을 통해 이 공기에 노출되면 감염될 가능성이 있다고 가정한다. 공기 중 병원체 분포의 시공간적 비균질성 및 감염 위험에 한계가 있지만 효과적인 위해성 평가 를 하기 위해서는 특정 병원체의 특성과 주어진 실내 환경에서 병원체가 확산되는 과정을 신중하게 다루 어야 한다. 흡기 바이러스의 특징을 통해 정량화하는 이 고전적인 모형은 시공간적 감염 위험을 임상적으 로 명확하게 정량화할 수 없다는 단점을 보완하고자 현대에서는 실내 환경에서 병원체가 확산되는 과정 을 선행 연구 등을 통하여 신중하게 적용하지 못하면 명확하게 정량화할 수 없다고 설명하고 있다(Sha et al., 2022).

    선행 연구에서는 실내 환경에서 감염자의 호흡을 통해 바이러스에 노출될 수 있는 시나리오 연구를 통 해 비말, 호흡량 등을 정량화하여 COVID-19 위해성 평가에 적용 중이다. 호흡은 다양한 경로를 통해 인 체 밖으로 노출될 수 있기에 음성의 길이, 속삭임의 길이, 대화의 길이, 숨 쉬기 등 호흡의 활동에 및 휴 식, 눕기, 일어나기, 가벼운 운동, 고된 운동 등과 같이 움직임에 따라 감염 확율을 결정할 수 있다(Buonanno et al., 2020). Wang은 실내 환경을 비행기로 제안하고 마스크의 착용 유무에 따라 감염 확률을 확인하였다. 이 연구에서는 마스크 착용 유무에 따라 노출 시간 대 비 감염 확률의 차이점을 비교하여 실내 공간 방역 수 칙의 필요성을 정량적으로 확인하였다(Wang et al., 2021). 실제 실내 공간에서 바이러스에 노출은 활동 패턴이나 위치, 공간에 따라 감염 확률의 차이점은 정 량적 연구에 불확실성이 고려될 수 있다. 이를 위해 CFD 모델을 통해 시나리오에 대한 바이러스 노출을 확인하고 예측값과 관측값의 불확실성을 고려하여 특정 환경을 제한된 연구 조건은 방역 전략으로 환경 설정을 제시하여 효과적인 방역 활동을 이룰 수 있다 (Wang et al., 2022). 호흡을 통해 전파되는 COVID-19 바이러스는 비말에 의해 정량화 평가도 가능하다. 이 때 실내 상대습도 조절을 통해 바이러스 확산에 영향 을 미칠 수 있다 기존 Wells-riley's modle은 비말 확산 에 대한 환경 영향이 고려되지 않았으나 COVID-19 감염 위험에 대한 환경 영향에 정량적 평가를 위해서 는 중요한 매개 변수로 온도와 상대습도를 식별하여 일반적인 노출 시나리오에서 적용 가능성을 주장했 다(Mao et al., 2022). 이처럼 실내 환경 매개 변수를 조 절하여 전염성을 관리할 수 있는 가능성도 확인되었 다. 공조 장치와 실외 호기율을 있다. 방역 목적으로 공기의 흐름 속도를 조절하는 것은 기후, 환기, 공조 운영 등 건물 운영 지침을 조율하는 것으로 효과를 입 증할 수 있으나 방역 관리의 건물 운영에 대해 에너 지 소비적 차원에서 상충 관계에 대해 확인되지 않음 을 알렸다(Pang et al., 2022). 환기를 통한 바이러스 전 염의 감염 확률을 줄이는 정량적인 연구 사례에서는 매개 변수 중 환기의 관련성을 강조하며 자연 환기의 구성을 통해 감염 위험과 열 쾌적성에 미칠 수 있는 영향을 평가하는 것이 중요하며 실내 공기교환율의 파악에 대한 중요성을 강조하였다(Vignolo et al., 2022). 이러한 모델링들의 공통점으로는 Well-mixed 상태에 서 기초된 고전적인 Wells-Riley's model의 다양한 고 도화를 통한 연구가 감염확률을 과대평가할 수 있음 을 시사하며 모델링의 고도화를 통해 비완전 혼합 상 태인 실제 실내 공간의 감염 확률과 비교하는 접근법 을 선호하는 것의 중요성을 주장했다(Aganovic et al., 2022).

    4. 결과 및 고찰

    본 연구에서는 우리나라의 코로나 이후 시간별 확 진자 및 사망자 추이를 분석하여 실제 적용된 사회적 거리두기와 단계적 일상회복에 대해 고찰하였다. 사 회적 거리두기는 정성적인 관점에서 전염병의 확산 을 빠르게 통제하는 방안인 동시에 장기적 관리에 따 른 한계점을 확인하였다. 일일 생활권의 확대 및 도 시 밀집화 등으로 과거보다 빠른 감염 확산의 가능성 을 국내 코로나 확진자 추이를 통해 확인하였다. 공 기가 매개체인 공기감염의 경우는 급속도로 전파될 가능성이 있으나 감염병의 특성상 예방백신의 생산 및 치료제의 개발에 짧게는 수개월에서 수년의 시간 이 소요된다. 결국 의약적 수단이 유용할 때까지 비 의약적 수단의 감염 차단 정책은 매우 중요하다(Kwon et al., 2012). 단 무조건적 인구진단의 통제를 벗어나 주변 환경을 제어하고 그 적절한 수준을 결정하여 지 침으로 제공하는 방식은 최소한의 사회경제적 활동 유지에 도움을 줄 것으로 보인다.

    예방 접종 및 국가적 관리를 통해 누적 확진자 대 비 사망률은 낮아지는 것이 확인되었으나, 물리적·사 회적 거리두기의 장기화에 따른 나라의 경제적 침체 와 사회적인 영향으로 인해 단계적 일상회복의 반복 적 시행은 폭발적인 확진자의 증가를 초래하였다. 우 리나라의 전염병 발병에 대한 초동조치 및 사후조치 에 따른 추이는 효과적 방역 대책 마련을 위해 개인 방호강화 및 거리두기 등 사회적 수단인 정성적 관리 와 더불어 감염 관련 인자에 대한 정량적 관리의 중 요성을 확인한 사례라 판단되며 이에 대한 효과적인 적용을 위해 선행 연구 사례를 조사하고 고도화된 연 구를 통해 대비하는 것은 중요한 역할이라는 것을 시 사한다.

    공연장 등 문화예술 공간은 코로나로 인한 그간 정 부의 방역대책으로 크게 활동이 위축되어져 왔다. 이 는 문화예술 관련 종사자 뿐 아니라 일반 국민들의 삶 의 질에도 크게 영향을 미치고 있다. 대부분의 공연 시설은 실내에 있으며 1~2시간 이내의 짧은 시간이 지만 불특정 다수의 사람이 가까운 거리에서 공연을 관람하는 형식의 활동을 보인다. 대형 공연장을 제외 하고 소규모 공연장의 경우 환기 등 적절한 환경적 제 어를 수행하는 설비를 갖추고 있지 못한 상황이나 공 연시간 중에는 일반적으로 대화 등 일상활동이 제한 되는 특성을 고려, 공기흐름을 제어한 공조설비 및 멸 균 공기정화설비 등 공연장내 감염조건을 최소화하 는 설비 구축을 통해 마스크 등 개인 방호구 착용과 더불어 감염전파 메커니즘 연구를 통해 도출된 적절 한 환경 변수 및 수준을 활용하여 최소한의 문화예술 공연이 가능한 공연장 운영 및 시설관리 지침이 제안 될 수 있을 것으로 기대된다.

    본 연구에서는 다양한 감염 메커니즘의 수학적 모 델링 구축 관련 연구의 동향 분석을 통해 현재 국내· 외적으로 다양한 전염병에 대한 정량적 과학 연구의 증거에도 불구하고 아직 충분히 조사되지 않은 점을 확인하였다. 전염병 예방을 위한 치료법 및 구체적인 방역법을 찾기 위해 노력하는 동시에 실내 환경의 위 해성 평가를 정량적으로 제공하는 것은 상호보완적 으로 필수적임을 확인하였다. 현재 국외에서는 역학 적인 다양한 선행 연구 사례와 정량적 역구 사례를 기 반으로 새로운 접근 방식을 사용하여 전염성 인자의 감염에 대한 고도화 연구가 진행되고 있다. 특히 병 원균의 특성별로 감염자로부터 대화 등 일상 중 배출 되는 비말의 특성에 따른 이동경로 및 공기역학적 특 성 기반의 감염 확률 등 연구가 필요하며 이러한 특 성파악을 기반으로 한 제거기술 및 환기시스템 개발 기술이 공학적 측면에서 부각될 것으로 예상 된다(Kwon et al., 2012). 아직 실제 적용 가능성에 대해 보완될 과 학적 근거가 불충분하지만 이미 수많은 사례에서 전 염병에 직접적인 영향을 줄 수 있는 매개변수를 파악 하여 정량화된 결과를 제공하고 있다. 국외 연구 사 례에 비해 상대적으로 우리나라에 적용 가능한 선행 연구 및 역학적 연구가 부족한 실정으로 이는 향후 전 염병 대비를 위해 부족한 연구의 필요성을 전면적으 로 확인할 수 있음을 시사한다.

    5. 결 론

    최근 국내·외에서 코로나와 관련된 수많은 논문이 발표되고 있고 대부분의 연구는 코로나 감염과 다양 한 영향 인자 사이의 상관성에 주목하고 있다. 아쉽 게도 이러한 매개 변수 간의 상관성 관련 결과는 정 책 결정에 활용하기 위한 인과성을 충분히 설명하지 못한다. 그럼에도 불구하고 선행 연구들은 다양한 측 면에서 과학적인 근거를 토대로 적용 가능성에 대해 언급하며 정량적인 연구의 중요성을 언급하고 있다. 정량적 위해도 기준에 따라 다양한 방역수단 및 수준 에 의거한 위해도를 추정할 수 있다면 특정 시점의 감 염 확산 정도를 기반으로 적정 수준의 방역 조치를 수 립하고 관련 분야 및 업종의 피해를 합리적으로 최소 화 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구는 현재까지 제 안된 정량적 연구를 통한 감염인자 위해도 추정방법 중 주요 결과를 정리하고 제안된 방법론 중 주요 매 개 변수에 대한 고찰을 통해 추후 우리나라에 적용 가 능한 정량적 위해도 추정법의 기반으로 활용하고자 한다. 이러한 전염병에 대한 정량적 추적법에 관한 연 구는 전염병 사례를 대비하여 절대적인 치료법 및 구 체적인 방역법을 확인하기 이전에 정성적·정량적으 로 최소한의 전염과 효율적인 방역을 위해 많은 연구 의 증진을 시사하는 결과이다.

    감사의 글

    본 연구는 문화체육관광부 및 한국콘텐츠진흥원의 2022년도 문화기술 연구개발 사업으로 수행되었음 (과제명 : 문화시설 안심 관람환경 조성을 위한 디지 털 방역 및 운영기술 개발, 과제번호 : R2021040028, 기 여율: 100%).

    Figure

    JOIE-22-1-11_F1.gif

    Trend of daily confirmed and total confirmed cases over time.

    JOIE-22-1-11_F2.gif

    Trend of daily confirmed cases and mortality rate over time; a) period of social distancing (Phase 1); b) period of Step-by-step Daily Recovery (Phase 2).

    JOIE-22-1-11_F3.gif

    Classification of parameters identified through precedent research.

    Table

    The categories of contact public health and social measures (WHO, 2022)

    '4 steps of Social-distancing' draft on area unit of government (05 March 2021)

    Trends in confirmed cases and deaths by year in Korea (unit:people)

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