사회 구성원들이 하루 평균 접촉자 수를 7명 이하로 줄이면 사회 전체는 어떠한 감염병으로부터도 안전하다는 국내 연구진의 논문이 약 3년이 지난 지금 다시금 주목받고 있다.

9일 KAIST는 이광형 바이오및뇌공학과 교수팀의 연구에 따르면, 신종 코로나바이러스와 같은 감염병은 사회 전반적인 감염자 수가 감소하는 전환점이 존재하며, 그 시점 역시 예측할 수 있다.

2017년 5월 이광형 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 발표한 ‘복잡계 네트워크를 이용한 감염병 확산예측 모델 연구’에 따른 내용에 따른 것이다. 연구팀은 지난 2015년 5월 국내에 중동호흡기증후군(메르스) 첫 감염자가 발생한 직후 전염병 확산 과정을 연구를 시작했다. △감염성 △지속성 △사회구조 등 3가지 특성에 의해 결정된다고 보고 그 전파과정을 컴퓨터 시뮬레이션 과정을 통해 분석했다.

메르스는 메르스는 2012년 4월 중동지역을 중심으로 감염자가 발생한 급성 호흡기 감염병이다. 한국에선 첫 감염자 발생 이후 186명의 환자가 발생했으며 이 중 33명이 사망했다. 이번 신종 코로나바이러스 감염증과 비슷한 종류인 '코로나 바이러스'가 원인이다. 이 교수팀의 연구는 현재 시점에서도 활용이 가능해 각국의 대책마련에 중요 참고자료가 될 것으로 보인다. 

감염성은 인간의 자체 감염력 정도와 병원체 특성, 접촉 여부 등에서 차이가 생긴다. 지속성은 인간 자체의 면역으로 회복되는 능력이다. 감염 이후 잠복기를 포함해 완치까지 걸리는 시간을 뜻한다. 사회구조는 한 사람이 단위 시간당 접촉하는 사람의 숫자다. 즉 그 사회 구성원들의 하루 평균 접촉자 숫자가 감염병 전파를 결정하는 중요 변수인 셈이다.

연구팀은 우선 감염병에 노출된 인구를 나타내는 네트워크를 만들었다. 네트워크에는 감염병 노출 대상 인구와 이들의 평균 접촉자 수를 표현했으며, 실제 컴퓨터 시뮬레이션에서 접촉자 수를 변화시키며 감염병 확산 추세를 관찰했다. 감염병의 감염성과 지속성이 사회에서 어떻게 확산되는지 알아보기 위해서다.

연구 결과, 연구팀은 감염자 수가 증가하다 감소하기 시작하는 '전환점'이 항상 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이 전환점을 'VPTP'(Value of Recovered at Turning Point)라고 정의했다. 

연구팀은 VPTP를 예측할 수 있다는 사실도 알아냈다. 연구팀은 누적 회복자 수를 예측하는 방식을 활용했다. 연구진에 따르면 감염률 33%, 지속기간이 7.6일이고, 감염자의 평균 접촉자 수가 20명이면 누적 회복자 비율이 17.35%일 때 꺾인다. 같은 조건에서 감염자의 평균 접촉자 수가 10명일 때는 누적 회복자 비율이 16.53%일 때 꺾인다. 연구진은 변수를 변화시키며 연구를 진행한 결과, 최악의 감염병도 회복자 누적 수가 사회 인구의 27%가 되는 시점에서 꺾인다는 사실을 알아냈다.

이와 함께 연구팀은 어떠한 감염병도 하루 평균 접촉자 수가 7명 이하면 안전하다는 결론을 도출했다. 연구팀은 감염병의 감염률·지속시간과 사회구조 특성에 변화를 주며 시뮬레이션을 지속했다. 그 결과 연구팀은 감염률이 높고 지속시간이 길며 치사율이 100%인 감염병이 가장 위험하다는 결론을 내렸다. 그러나 어떠한 감염병이라도 접촉자 수를 하루 평균 7명 이하로 줄이면, 사회 전체를 감염시킬 수 없다는 사실을 알아냈다.

이 교수는 "인간은 예방약을 통해 감염률을 낮출 수 있고, 치료제 개발을 통해 회복률을 개선할 수 있으며, 또 격리조치를 통해 접촉자 수 역시크게 낮출 수 있기에 그 어떤 질병으로부터도 생존을 위협받지는 않을 것"이라고 설명했다. 해당 논문은 'BMC 바이오인포매틱스'(BMC Bioinformatics) 2017년 5월호에 게재된 바 있다.