코로나19 ‘인플루언서’의 특징은?

과학기술

코로나19 ‘인플루언서’의 특징은?
비강 및 치아 상태에 따라 슈퍼 확산자 될 수 있어

2020.11.24 07:22 이성규 객원기자

코로나19에도 인플루언서가 있다. 인플루언서(Influencer)는 ‘영향을 주다’는 뜻의 단어 ‘Influence’에 ‘사람’을 뜻하는 접미사를 붙인 것으로 ‘영향력을 행사하는 사람’을 뜻한다. 코로나19의 인플루언서는 바로 여러 사람들에게 바이러스를 확산시킬 수 있는 슈퍼 확산자인 셈이다.

그런데 미국 센트럴플로리다대학(UCF) 기계 및 항공우주공학과의 연구진은 코로나19와 같은 바이러스를 가장 많이 퍼뜨릴 수 있는 인플루언서의 생리적 특징을 확인한 연구 결과를 발표했다. 그에 의하면 개인의 비강 및 치아 상태에 따라 재채기를 할 때 최대 60% 정도 비말이 더 멀리 이동하는 것으로 확인됐다.

연구진은 컴퓨터 모델을 이용해 다양한 유형의 사람들이 하는 재채기를 수치적으로 시뮬레이션하고, 사람들의 생리적 특징에 따라 재채기를 할 때 비말이 공중으로 이동하는 거리를 조사했다.

연구진은 코가 깨끗하고 치아가 촘촘한 사람(A), 코가 깨끗하고 치아가 적은 사람(B), 코가 막혀 있고 치아가 적은 사람(C), 코가 막혀 있고 치아가 촘촘한 사람(D)의 네 가지 유형을 재현해 3D 모델링과 수치 시뮬레이션으로 비교했다. ©University of Central Florida

그 결과 코가 막혀 있는 상태이거나 치아의 상태에 따라 재치기를 할 때 비말의 이동 속도 및 거리에 영향을 주어 바이러스를 퍼뜨릴 가능성을 높일 수 있다는 사실을 발견했다.

미국 질병통제예방센터(CDC)에 의하면, 사람들이 코로나19에 감염되는 주원인은 타인이 재채기와 기침을 할 때 나오는 비말에 감춰진 바이러스에 노출되기 때문이다. 따라서 재채기가 얼마나 멀리 이동하는지에 대한 근본적인 메커니즘을 이해하면 코로나19 확산을 제어할 수 있는 방법을 알 수 있다.

예를 들면 코를 자주 풀어 비강을 깨끗한 상태로 유지하고 있을 경우 재채기를 할 때 비말의 이동 속도 및 거리가 감소하게 된다. 그 이유는 비강이 깨끗하면 입 말고도 재채기의 비말이 빠져나갈 수 있는 또 다른 경로를 제공하기 때문이다.

코와 치아 상태에 따라 비말 분사거리 60% 증가

그러나 코가 막혀 있으면 재채기의 비말이 빠져나갈 수 있는 영역이 제한되어 입에서 나오는 비말의 속도가 빨라진다. 마찬가지로 촘촘한 치아도 재채기의 출구 영역을 제한해 비말의 속도를 증가시킨다. 따라서 치아가 듬성듬성한 사람일수록 재채기를 할 때 비말의 속도 및 이동 거리가 감소한다.

연구진은 코가 깨끗하고 치아가 촘촘한 사람, 코가 깨끗하고 치아가 적은 사람, 코가 막혀 있고 치아가 적은 사람, 코가 막혀 있고 치아가 촘촘한 사람의 네 가지 유형을 재현해 3D 모델링과 수치 시뮬레이션으로 비교했다.

그 결과 코가 막혀 있고 치아가 촘촘한 사람의 경우 배출되는 비말의 분사 거리가 그렇지 않은 경우보다 약 60% 더 증가하는 것으로 나타났다. 이는 코를 자주 풀어서 비강을 깨끗한 상태로 유지할 경우 바이러스가 이동하는 거리를 줄일 수 있음을 의미한다.

또한 연구진은 침이 묽거나 중간 상태, 그리고 걸쭉한 상태 등의 세 가지 유형에 대해서도 시뮬레이션했다. 그 결과 침이 묽으면 작은 물방울로 구성된 재채기가 발생해 스프레이를 생성함으로써 중간 및 걸쭉한 상태의 타액보다 더 오래 공기 중에 머무른다는 사실을 발견했다.

예를 들면 걸쭉한 상태인 침의 경우 재채기를 한 지 3초 후 비말이 땅에 닿는 반면에 묽은 상태의 침은 여전히 공중에 머물러 있어 감염의 위험을 높이는 것으로 나타났다.

증상 발병 후 5일 내 전염력 가장 높아

이에 대해 공동 저자 중의 한 명인 카림 아흐메드(Kareem Ahmed) UCF 부교수는 “바이러스 노출 수준은 인간의 생리적 특성에 따라 달라질 수 있는 유체역학에 크게 의존한다는 사실이 밝혀졌다”며 “이러한 기능은 코로나19의 확산을 일으키는 근본적인 요인이 될 수 있다”고 말했다.

이 연구 결과는 국제 학술지 ‘유체물리학(Physics of Fluids)’ 최신호에 발표됐다. 연구진은 자신들의 연구 결과가 다양한 배경을 가진 실제 사람들과의 결과와 비교하는 임상 연구로 이어지기를 기대한다고 밝혔다.

한편, 코로나19에 감염된 사람들은 증상 발병 후 5일 내에 체내 바이러스의 양이 최고치에 달해 다른 사람들을 전염시킬 가능성이 가장 높다는 연구 결과도 발표됐다. 이에 비해 코로나 바이러스의 또 다른 유형인 사스와 메르스의 경우 증상 발병 후 10~14일, 7~10일에 각각 체내 바이러스의 양이 최고치를 기록하는 것으로 나타났다.

이처럼 질병 초기 단계에서 코로나19의 바이러스 부하가 최고치에 달한다는 사실은 사스 및 메르스보다 코로나19가 왜 지역사회에서 더 빠르게 확산되는지에 대한 이유를 설명해 준다는 점에서 주목을 끈다.

영국 세인트 앤드류스대학의 무지 세빅(Muge Cevik) 박사팀이 발표한 이 연구 결과는 국제 학술지 ‘랜싯 마이크로브(Lancet Microbe)’에 게재됐다.

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