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[핫이슈] 코로나19, 감염전파율이 나이마다 다르다고?

 

최근 전파력이 강한 코로나19 델타 변이 바이러스가 기승을 부리면서 어린이와 청소년 확진자가 늘고 있어요. 그동안 ‘어린이와 청소년은 코로나19에 잘 걸리지 않는다’는 주장이 있었는데, 상황이 달라지고 있지요.

그런데 최근 나이에 따라 감염전파율이 다르다는 연구 결과가 나왔어요. 어떤 내용인지 함께 알아봐요.

 

청소년은 부모 세대로부터의 감염전파율이 가장 높다!

 

코로나19 확진자가 발생하면, 역학조사 담당자는 가장 먼저 ‘이동 동선’과 ‘접촉자 수’를 파악해요. 이때 가장 먼저 살펴보는 것이 확진자의 나이예요. 확진자의 나이에 따라서 행동반경이 달라, 추가 확진자 s가 나올 확률이 높은 집단이 다르기 때문이에요.

 

만약 청소년이 확진자라면, 가장 먼저 한집에 사는 가족들, 교실을 같이 쓴 같은 반 친구들, 학원에서 마주친 근처 다른 학교 친구들과 선생님이 코로나19 접촉자가 돼요. 30~50대 회사원이라면, 같은 회사 사람들, 회사가 있는 건물을 다녀간 사람들, 평소 이용하는 식당이나 카페 이용자가 코로나19 접촉자가 되지요.

 

최근 우리나라 수학자들은 이런 점에 주목했어요. 정은옥 건국대학교 수학과 교수팀은 나이대별로 사람을 만나는 접촉패턴이 달라 코로나19 ‘감염전파율’도 서로 다르게 나타난다는 연구 결과를 발표했어요.

 

연구팀 결과에 따르면 감염전파율은 80대 이상 어르신집단이 가장 높았어요. 80대 이상 어르신들은 비슷한 또래의 어르신들과의 만남이 잦고, 중증 환자 비율이 높은데다가 면역력이 낮다 보니 감염전파율은 물론, 백신 접종 완료 후 돌파감염율도 높게 나타났어요.

 

또한 생활패턴이 비슷한 다른 나이대에서도 또래 집단끼리 감염전파율이 비교적 높게 나타났어요. 한편 30대와 17세 이하 집단 사이의 감염전파율도 높은 편이었습니다. 두 집단은 대체로 부모자녀 세대로 한 집에 사는 경우가 많거든요.

 

반면 17세 이하와 40대 이상 집단, 18~29세와 50대 이상 집단, 40대와 80세 이상 집단 사이에서의 감염전파율은 매우 낮게 나타났습니다.

 

감염전파율이란 확진자의 증가 속도를 나타내는 값이에요.

 

 

나이대별 감염전파율을 구하는 방법은?

 

연구팀은 나이별로 서로 다른 감염전파율을 어떻게 계산하고 연구 결과로 발표할 수 있었을까요?

 

정 교수는 확진자 데이터를 분석해 실제 감염전파율을 추정할 수 있었다고 설명했어요. 그런데 이 값은 6일 동안 확진 판정을 받은 전체 확진자의 데이터로 구해요. 연구팀은 이 감염전파율을 나이대별로 구하기 위해 나이대별 행동반경을 반영하는 접촉패턴 행렬을 찾아본 거예요.

 

먼저 ‘확률적으로 가장 일어날 가능성이 큰 값을 찾는 방식’으로 확진자 데이터를 분석했어요. 예를 들어 10대와 10대가 만났을 때보다는 10대와 20대가 만났을 때, 10대와 30대가 만났을 때 감염전파율이 줄어들 것이라는 예측을 해서 그래프를 여러 개 그려요. 그런 다음 그래프와 나이대별 데이터가 가장 가까운 그래프를 방정식으로 예측해요. 이때 전통적인 감염병 예측 모형을 상황에 맞게 바꾼 수학 모형을 활용해요. 그러면 새로운 데이터가 들어왔을 때 확진자 나이 정보만 넣으면 비슷한 그래프를 그릴 수 있는 일종의 기울기와 같은 특별한 값을 찾을 수 있어요. 각 나이대별로 같은 과정을 반복하면 되지요.

 

연구팀이 구한 감염전파율을 코로나19를 예측하는 수학 모형에 넣어서 실제 감염전파율과 일치하는지 확인했더니, 거의 일치하게 나왔답니다.

 

 

10대 청소년은 감염전파율이 낮으니 안전할까?

 

질병관리청 충청권질병대응센터 감염병대응과 연구팀은 지난 9월 30일 어린이 집단 감염 사례를 조사한 결과를 발표했어요. 지난 7~8월 대전의 한 태권도장에서 일어난 집단 감염 사례를 역학 조사한 결과, 어린이집>유치원>초등학교 순으로 나이가 어릴수록 감염율이 높은 것으로 확인됐어요. 가정 내에서는 형제자매>엄마>아빠 순으로 전염이 많이 일어났다고 합니다.

 

만약 가정 내에 최초 감염자가 청소년일 경우에는 가족 내에 2차 감염 확률이 44.1%라고 해요. 게다가 청소년은 아직 백신 접종이 어려우니, 집단면역 효과도 기대할 수 없지요. 따라서 우리는 계속해서 ‘마스크와 손 씻기’ ‘사회적 거리두기’를 지켜야만 합니다. ‘사회적 거리두기’를 실천하면서 접촉자 수를 최소화하는 것만으로도 감염전파율을 줄일 수 있어요.

 

코로나19가 기승인 가운데 ‘독감’의 계절까지 오고 있어요. ‘바이러스’로부터 스스로를 지켜야 할 ‘때’인 것 같습니다.

2021년 11월 수학동아 정보

  • 염지현 객원기자
  • 도움

    정은옥(건국대학교 수학과 교수·코로나19 수리모델링 TF), 고영석(건국대학교 수학과 대학원생), 이종민(건국대학교 수학과 대학원생)
  • 사진

    GIB
  • 참고자료

    국가수리과학연구소 수리모델링으로 분석한 코로나19 유행예측 주간 레포트
  • 일러스트

    이창우
  • 디자인

    김세영

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