코로나 바이러스를 포함한 대부분의 호흡기 바이러스는 에어로졸에 의해 퍼진다.

* 본 글은 Eurekalert에 올라온 기사를 읽기 좋게 번역한 글입니다.

 

 

 

"호흡기 바이러스 전파에 대한 기존의 관점을 바꿀 필요가 있다."

 

 

 

오늘날 세계적인 코로나바이러스 대유행의 배후 바이러스인 코로나바이러스(SARS-CoV-2)는 주로 바이러스를 많이 함유한 에어로졸을 흡입함으로써 확산되며, 호흡기 바이러스에 대한 포괄적인 테스트 결과, 다른 많은 호흡기 바이러스들도 마찬가지인 것으로 나타났다. SARS-CoV, MERS-CoV, 인플루엔자, 홍역, 일반 감기를 유발하는 라이노바이러스 등은 실내 공기 중에 축적된 에어로졸을 통해 전염될 수 있으며 몇 시간 동안 지속될 수 있다고 국제 연구팀이 사이언스 논문을 통해 보고했다.


코로나 대유행의 초기까지도 코로나 바이러스를 포함한 호흡기 바이러스는 주로 감염된 사람들의 기침과 재채기에서 생성된 물방울(비말)을 통해 퍼지거나 오염된 표면을 만지는 것을 통해 퍼진다고 널리 믿어졌다. 그러나 코로나 바이러스의 드롭렛(droplet) 전파와 포마이트(fomite) 전파는 코로나(COVID-19) 대유행 동안 관찰된 수많은 대규모 확산 또는 실내 전파를 설명하지 못한다. COVID-19 대유행으로 이어지는 요인을 이해하고자 대만, 미국, 이스라엘의 연구원들은 코로나바이러스 및 기타 호흡기 바이러스가 어떻게 확산되는지를 가능한 한 명확하게 규명하려 노력했다. 예를 들어, 연구팀은 코로나 대유행 동안에 관찰된 여러 사건에 대해 수많은 연구를 진행했고, 그 연구들은 일관되게 에어로졸 전파가 표면 접촉이나 비말 접촉에 비해 전파 방식으로서 가능성이 더 높다는 것을 보여주었다. 수많은 확산 사건 사이의 공통적인 요인은 같은 방 안에 있는 사랍들이 같은 공기를 들이마셨다는 것이었다. 많은 사람들이 붐비는 장소, 1시간 이상의 노출 시간, 부족한 환기, 대화, 미흡한 마스크 착용과 연관되어 있었다. 연구진은 또한 공기 샘플링, 중합효소 연쇄반응(PCR) 기반 및 세포 배양 연구, 역학 분석, 실험실 기반 연구 및 임상 연구, 모델링 작업 등 다양한 유형의 연구로부터 수집된 증거를 검토했으며, 에어로졸 전파가 코로나 바이러스뿐 아니라 대부분의 호흡기 바이러스의 주요 전파 경로라는 결론을 내렸다.


"바이러스성 에어로졸 전파는 오랫동안 심각하게 받아들여지지 않았다. Chia C. Wang은 "이러한 전파 경로로부터 대중을 보호하기 위해서는 에어로졸 예방 대책을 계획, 시행함으로써 기존의 방역 패러다임을 수정해야 한다"고 말했다. 심사를 주도한 Wang 교수는 에어로졸 과학연구센터 소장이자 대만 국립선야센 대학의 에어로졸 물리화학자이다.


연구팀은 호흡기 질환의 전염에 대한 일반적인 패러다임은 1세기 전으로 거슬러 올라간다고 말했다. 에어로졸 전파는 1900년대 초 공기 전파를 언급하는 것 자체가 사람들을 겁먹게 하고 기존의 위생 관행을 바꿀 것이라는 우려 때문에 저명한 공중보건계 인사인 찰스 채핀에 의해 기각되었다. 가까운 거리에서 비말을 통해 감염된다는 현재와 같은 방역 패러다임을 형성했다. 그러나 국립과학재단 UC 샌디에이고 환경화학영향센터 김프라더 소장은 "에어로졸 전파가 단거리에서도 발생한다는 사실을 간과하고 있다"고 말했다. 에어로졸 전파는 감염자와 가까울 때 바이러스를 포함한 에어로졸의 농도가 높아진다.

호흡기 에어로졸은 호흡, 대화, 노래, 소리, 기침, 재채기 등의 활동으로 생성된다. COVID-19 이전에는 에어로졸과 침방울 간의 크기 구분 기준이 5 µm였지만 100 µm가 더 적절한 기준이다. 업데이트된 크기 기준은 1.5m 높이에서 5초 이상 공기 중에 머물러 있고 1 m 이상 부유하며 흡입될 수 있는 가장 큰 입자의 크기를 더 잘 나타낸다. "에어로졸의 크기는 공기 중에 머무를 수 있는 시간, 어디까지 닿을 수 있는지, 흡입 가능한지, 흡입할 경우 호흡기에 얼마나 깊이 들어갈 수 있는지 등을 결정한다." 이어 "호흡기 활동으로 생산되는 에어로졸의 대부분이 5 µm보다 작아서 기관지 및 치경지 깊숙이 들어가 쌓일 수 있다"고 덧붙였다. 이스라엘 테크니온의 폐생리학자인 조세 스즈니트만은 "연구 결과 5 µm 이하의 에어로졸에 바이러스가 더 많은 것으로 나타났다"고 말했다.


에어로졸의 다른 뚜렷한 특징은 공기 흐름과 통풍에 영향을 받을 수 있다는 것이다. 충분한 환기율, 여과 및 재순환 방지는 감염성 바이러스를 많이 함유한 에어로졸의 공중 전파를 줄이는 데 도움이 된다. 콜로라도 보울데 대학의 화학자인 호세-루이스 히메네즈는 "HEPA 필터와 UV 소독 시스템을 구현하면 충분한 호흡량을 확인할 수 있고, 바이러스성 에어로졸 농도를 낮추는 데도 도움이 된다"고 덧붙였다. 반면 실내 공간에서 기침과 재채기로 인한 비말 스프레이를 차단하는 데 흔히 사용되는 플렉시글라스 장벽은 "일부 사람들에게 적절한 환기를 방해하고 더 높은 노출을 야기할 수 있다"고 수년간 병원균의 공중 전파를 연구해온 버지니아 공대의 린지 마르는 말했다. 마스크는 에어로졸 제거에 도움이 되는 반면 장벽은 바이러스로 하여금 우회시키기만 한다.


델타 변이로 인한 감염이 급증하고 돌파감염 사례가 발생하면서 많은 정부와 국가 질병관리기관이 공공장소에서의 마스크 착용을 재개했다. 마스크 착용은 에어로졸을 차단하는 효과적이고 경제적인 방법이다. 다만 "예방접종, 마스크 착용, 환기 등 전염을 막을 수 있는 여러 방법들이 고려돼야 한다. 변이 바이러스의 전염을 없애는 데 하나의 전략만으로는 불충분할 것이다."고 피츠버그 대학의 바이러스학자 S. Lakdawala가 덧붙였다.


SARS-CoV-2의 공중 전파 증거가 시간이 갈수록 증가하고 강력해지자 기관들은 주의를 기울였다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 2021년 4월과 5월 COVID-19를 장,단거리에서 확산시키는 주요 경로로 바이러스성 에어로졸의 흡입을 인정했다. 즉, 각국의 결정권자들은 전염을 완화하고 이러한 대유행을 종식시키기 위해 마스크 장착을 장려하고, 실내 공간에서의 환기율 향상, 오염된 실내공기의 재순환 방지, HEPA 필터와 같은 공기 여과장치 설치 등 에어로졸 예방 조치의 시행을 고려해야 한다. COVID-19 대유행의 사회적 문제를 연구하는 콜롬비아 대학의 사회학자 Zeynep Tufeeckci는 "전통적으로 비말 예방조치라고 불리는 것은 실제적인 전달 메커니즘이 밝혀짐에 따라 보다 효과적으로 수정, 확장, 배치되는 것이다"라고 주장했다. "COVID-19 및 여타 호흡기 질환의 정확한 전파 모델을 아는 것이 일반인들로 하여금 일상 속에서 더 나은 결정을 내릴 수 있게 하고, 관리자와 공무원들이 대유행 이후에도 더 나은 지침과 사회 환경을 만들 수 있도록 할 것이다"라고 그녀는 덧붙였다.


이 대유행은 오랫동안 과소평가된 공중 전파의 중요성과 깨끗한 공기를 마실 권리의 필요성을 생생하게 보여준다. 왕 교수는 "우리가 이 유행병을 통해 배운 것은, 우리가 전염병 이후의 시대로 진입하기 위해 갖추어야 할 변화를 알게 된 것이다"라고 말했다. 에어로졸 예방 조치는 호흡기 질환의 공중 전파로부터 보호할 뿐만 아니라 실내 공기의 질을 향상시키고 COVID-19 대유행을 훨씬 능가하는 건강상의 이점을 가져올 것이다. 어린이들을 포함한 일반 대중에게 호흡기 바이러스의 공중 전파의 일부 핵심 개념을 홍보하기 위해 대만 국립 선 얏센 대학의 에어로졸 과학 연구 센터에서 만든 "바이로졸의 여정"이라는 제목의 만화 시리즈도 본 논문과 함께 보조 멀티미디어로 발매된다.

 

 

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