스크랩 메르스 `밀접접촉과 2m`의 한계에서 벗어나야 한다.

[시골훈장]

메르스 – ‘밀접접촉과 2m’ 의 한계에서 벗어나야 한다..

전국이 메르스 사태로 요동치고 있다. 대한민국이 한 달도 채 안되어 단숨에 세계 2위의 메르스 대국이 되어 버리다니,,, 메르스는 기대하는 만큼 수그러드는 것으로 보이지 않고, 사람들은 불안해하며 방역당국에 대한 신뢰를 버리고 있다. 도대체 무엇이 문제인가?

여러 가지 요인들이 혼합되어 내재되어 있는 것으로 보인다. 정치, 경제, 문화적 요인들은 차치하고, 이 글에서는 감염성 질환의 방역에 절대적으로 중요한 문제 중 하나인 ‘감염경로’를 되짚어 보고자 한다. 혹시 방역당국이 간과한 경로로도 바이러스가 전파된다면 이는 구멍 뚫린 그물로 물고기를 가두려 하는 것과 같기 때문이다. 가능하면 쉬운 용어를 사용하려 하겠지만, 과학적 실험결과를 근거로 하여 글을 쓰다 보면 일반인에게는 다소 생소한 개념이 일정부분 포함될 수 밖에 없음에 미리 양해를 구한다.

메르스는 코로나바이러스 (감기 바이러스의 일종) 의 변종이다. 중동지역에서의 메르스는 전염력은 약한 편이고 비말감염(droplet infection)으로 전염되며 치사율은 40% 정도로 보고되고 있다. 하지만 우리나라에서 진행되고 있는 양상은 중동과는 좀 다른 듯이 보인다. 메르스에 감염되면 수일~수주일 정도의 잠복기를 거친다. 잠복기에는 증상이 없으며 바이러스는 하기도(기도의 아랫부분, 폐에 가까운 쪽)에 있는 기관지의 상피세포 (nonciliated bronchial epithelial cells) 에서 서서히 증식해가며, 이때는 바이러스가 방출되지 않거나 방출된다 해도 감염을 일으킬만한 양 (infection dose) 이 방출되기 어려워 전염력은 극히 미미한 상태로 생각된다. 하지만 증식이 진행되어 증상이 나타나기 시작하면 (열과 기침 등, 감기 초기증상) 바이러스가 방출되기 시작할 수 있다. 이 시점으로부터 고열로 진행하여 격리대상으로 인정될 때까지 수 일이 소요되며, 격리공간으로 이송되면 이때부터 확실한 국가의 통제권 안에 들어가게 된다.

문제는 이 ‘격리시점’이다. 격리 전에 바이러스가 방출되고 있다면, 그리고 그렇게 방출된 바이러스가 누군가를 감염시킬 수 있다면, ‘감염경로’가 ‘열려’있는 것이고 이는 방역망에 구멍이 뚫려있는 것과 같기 때문이다. 메르스는 환자의 기침에 분무되어 나오는 비말에 의해 감염을 일으킬 수 있다는 점에는 별다른 이견이 없다. 하지만 반복되는 의문 중의 하나가 ‘공기감염의 가능성’이다.

1. 비말감염과 공기감염의 정의

의학용어인 비말감염(droplet infection)과 공기감염(airborne infection)에 대한 교과서적 정의는, 기침할 때 방출되는 감염원 (분무물방울 또는 에어로졸, 즉 기도 삼출액의 분출액적)의 크기로 기준하여 나누는데, 5 마이크로미터(μm (= 10-6 m)) 이상의 크기의

분무방울로 감염되는 경우 비말감염이라 하고, 5 μm 이하의 분무방울로 감염되는 경우를 공기감염이라 한다. 5 μm 이상의 물방울은 무거워서 멀리가지 못하고 환자 주위 (정지된 공기 중에서 환자 주변 1~2m 이내) 에 가라앉게 되어 주로 근거리 감염을 일으키지만, 5 μm 보다 작은 물방울은 공기 중에 부유하여 멀리 떠 갈 수 있어 원거리 감염을 일으킬 수 있기 때문이다. 결핵, 홍역 등은 공기감염으로 분류되며, 감기와 독감은 비말감염으로 분류된다. 그렇다면 결핵환자가 기침할 때는 5 μm 이하 크기의 물방울만 방출하고, 감기환자의 기침에는 5 μm 이상 크기의 물방울만 분무되는 것일까?

2. 기침과 메르스

2007년 일본과 대만의 연구자들이 보고한 바에 의하면, 사람이 기침할 때 분무되어 나오는 물방울들의 평균크기는 0.62~15.9 μm 범위의 분포를 보이며 (최빈값은 8.35 μm) 이며, 약 1 μm, 2 μm 와 8 μm 정도 크기의 물방울이 특히 많이 존재하고 있다고 보고하고 있다 (참고 1, 본문 하단). 즉, 지극히 당연한 이야기지만, 사람이 기침을 할 때는 5 μm 이하의 방울도 5 μm 이상의 방울도 모두 같이 분무되는 것이며, 당연히 메르스 환자의 기침에도 5 μm 이하의 물방울이 같이 분출될 수밖에 없는 것이다. 이 5 μm 보다 작은 물방울들은 공기 중에 부유하며 작을수록 더 멀리까지 이동할 수 있음은 이견이 없을 것이다.

혹시 누군가 주장한 것처럼 메르스 바이러스의 크기가 5 μm 보다 커서 그보다 작은 물방울에는 바이러스가 섞여 나올 수 없다면, 공기감염을 걱정할 필요가 없다. 그러나 메르스 바이러스는 0.12~0.16 μm (= 120~160 nm, 1 nm (나노미터) 는 1 μm의 1/1000) 정도의 크기의 구형 바이러스이며 (참고 2), 따라서 1 μm 또는 그보다 더 작은 물방울 안에도 수많은 바이러스 입자들이 포함될 수 있다. 메르스 바이러스보다 크기가 더 큰 홍역 (measle) 바이러스도 공기감염을 일으킨다. 2010년 미국의 연구자들이 독감의 전파경로를 연구하기 위해 인플루엔자 환자의 기침에서 방출되는 기침방울들의 크기와 그 안에 포함되어 있는 바이러스를 조사하여 보고하였다 (메르스의 경우는 아직 보고된 바 없으며, 인플루엔자 바이러스의 크기는 약 0.1 μm (= 100 nm) 로서 메르스에 비하여 약간 작다). 이들의 결과는 인플루엔자 환자가 기침으로 방출하는 인플루엔자 바이러스 중, 35% 는 4 μm 이상의 기침방울에, 23%는 1~4 μm 범위의 기침방울에, 42%는 1 μm 이하의 기침방울에 섞여 나오고 있음을 보여주고 있다 (참고 3).

또는 방출된 5 μm 이하의 방울이 공기 중에 부유하여 떠 갈 경우, 바이러스가 그 사이에 감염력을 잃는다면 (죽는다면) 그 또한 공기감염을 걱정할 필요가 없다. 그러나 2013년 미국에서 시험한 연구결과로는 메르스 바이러스는 에어로졸(물방울) 상태로 방출된 후 섭씨 20도의 온도와 상대습도 40%의 환경에서는 48시간, 섭씨 30도의 온도와 상대습도 30%의 환경에서는 24시간 이상 감염력이 남아 있음이 보고되어 있다. 오히려 2009~2010년 미국과 멕시코에서 크게 유행하여 많은 사람들을 희생시킨 인플루엔자 A(H1N1) 바이러스의 경우, 방출된 후 4시간 후에는 살아있는 바이러스가 발견되지 않았다 (참고 4).

3. 공기감염의 논란

5 μm 이상의 큰 물방울은 흡입되어도 폐포까지 도달하기 어렵기 때문에, 폐포에 침입하여 감염을 일으키는 결핵은 공기감염으로 분류된다. 하지만 그렇다고 결핵이 ‘5 μm 보다 큰 비말로는 감염을 일으킬 수 없다’는 뜻은 아니다. 상기도(기도의 윗 부분, 코에 가까운 쪽)에만 도달하면 감염을 일으킬 수 있는 감기는 비말감염으로 분류되며 감염원이 작아야 할 필요가 없다. 하지만 그렇다 하여 ‘5 μm 보다 작은 기침방울은 감기를 옮길 수 없다’고 결론을 내릴 수 있는 것일까?

기침과 메르스 바이러스에 대한 연구 내용을 종합하면 결론은 쉽게 도출된다. 메르스 감염자는 잠복기가 지나면서는 기관지 상피세포를 파괴하고 나온 바이러스가 기도 삼출액에 포함될 수 있고, 이 체액은 기침의 형태로 공기 중에 분무될 수 있다. 따라서 감염자의 기침에 섞여 방출되는 크고 작은 물방울들에는 바이러스 입자들이 섞여 있게 된다. 정지된 공기가 아닌, 에어컨이나 선풍기 등의 바람을 탄다면, 5 μm 이상의 방울들도 2 m 를 넘어서는 범위까지 휘산될 수 있으며, 5 μm 보다 작은 방울들은 공기 중에 부유하며 하루 이상 감염력이 있는 상태로 훨씬 더 멀리 퍼져 갈 수 있다. 더구나 5 μm 보다 작은 방울들은 호흡에 의해 기도에 유입되면 깊은 곳으로의 도달이 가능하여 메르스 바이러스가 주로 증식하는 대상인 기관지 상피세포에 직접 침착될 수 있다 (참고 5).

대한민국 방역당국은 ‘메르스는 공기감염은 되지 않는다’고 수차례 말하고 있다. 미국의 질병관리센터 (CDC, Centers for Disease Control and Prevention) 도 메르스는 밀접 접촉(close contact) 에 의해 전염되며, 지역사회 전파는 보이지 않는다고 말하고 있다. 하지만 CDC는 같은 글에서 바이러스가 전파되는 정확한 기전은 현재까지 정확히 밝혀져 있지 않다고 동시에 말하고 있음도 간과해서는 아니 된다 (참고 6). 지역사회 전파도 ‘보이지 않았을’ 뿐이다. 메르스 바이러스는 인류가 그 특성을 모두 파악하고 있는 바이러스가 아니다.

용어의 사전적 정의에 사고가 묶여서는 아니 된다. 공기감염으로 분류되는 질환도 비말감염을 일으킬 수 있고, 비말감염으로 분류되는 질환도 공기감염을 일으킬 수 있다. 비말감염으로 분류되는 인플루엔자도 감염의 세 가지 경로 중 하나로 ‘감염자의 기침방울이 공기를 통하여 타인의 호흡기로 들어가는 경로’ 를 빼놓지 않고 있다 (참고 7).

낙타들은 대부분 메르스 바이러스에 대한 항체를 가지고 있는 것으로 보인다. 한 연구에 의하면 아랍에미리트에서 2003년과 2013년에 수집된 651개의 낙타 혈액샘플 중 97.1%에서 메르스에 대한 항체가 발견되었다 (참고 8). 그렇다면 낙타와 친밀하게 지내는 중동지역의 사람들은 이미 메르스에 노출된 경험이 많을 수 있음을 추측할 수 있다. 다른 연구에서는 메르스 증상을 보이지 않았으나 메르스 바이러스에 대한 항체를 가지고 있는 ‘조용한 감염자’가, 메르스 발병이 보고되지도 않은 지역을 포함한 사우디의 전역에 걸쳐 존재함을 보여주고 있다 (참고 9). 낙타나 메르스 바이러스에 노출될 기회가 거의 없었던 대한민국 국민에서의 메르스 전파 형태가 중동지역과 똑같을 것이라고 생각해서는 안되는 대목이다.

우리나라에서의 메르스는 ‘2 m 이내의 밀접접촉’ 만으로는 설명되지 않는 경우들이 이미 발생하고 있다. 국민의 불안감을 키우는 것은 결코 좋은 일이 아니라는 점에 동의하며, 방역당국에서 공기감염이 아니라고 주장하는 이유는 국가의 불안감을 줄이고자 하는 노력의 일환이라고 이해하고 싶다. 하지만 불안감을 줄이기 위하여 감염경로의 범위를 잘못 적용해서는 아니 된다. 전염성 질환의 전파를 차단하기 위해 무엇보다 중요한 것은 ‘감염 가능성의 최대 범위를 완전히 차단’ 하는 것이기 때문이다.

4. 또 다른 위험요인 - 조용한 감염자

모든 감염성 질환이 그렇듯이, 바이러스에 감염된다고 모두 심각한 발병을 일으키는 것은 아니다. 개인에 따라 가볍게 넘어갈 수도 있고, 아예 증상이 나타나지 않는 경우도 있다. 문제는 이렇게 증상이 거의 없는 경우에도 바이러스를 보유하고 있는 동안에는 타인을 감염시킬 수도 있다는 점이다. 사우디의 ‘조용한 감염자’를 연구한 연구자들은, 이 조용한 감염자가 2012년부터 벌어진 중동의 메르스 사태의 ‘알려지지 않은 감염원’ 일 수 있다고 추정하고 있다 (참고 9).

우리나라에서 일어날 수 있는 최악의 경우는 메르스가 지역감염으로 유행을 한 다음 완전히 없어지지 않고 숨어 있다가 드문 드문 발병이 나타나는 것일 것이고, 차악의 경우는 서서히 잦아들지만 완전히 없어지지 않고 가끔 발병하여 국제적인 메르스 보유국이 되는 것이 아닐까 한다. 낙타가 없어서 다행이긴 하지만, 혹 일부의 ‘조용한 감염자’가 바이러스를 지속적으로 보유하게 된다면 이러한 심각한 국가적 후유증이 오지 않으리라는 보장을 할 수가 없다. 따라서 다소 고통스럽더라도, 절대 다수의 국민이 아직 바이러스에 노출되지 않은 상태에서 국가에 유입된 바이러스를 완전히 퇴치해야 한다. 노출된 국민이 많아지면 많아질 수록 ‘조용한 감염자’도 많아질 수밖에 없기 때문이다.

5. 제안 - 일반국민의 마스크 착용 유도와 초기 증상일 때의 선제적 격리

1) 마스크 착용의 중요성

마스크를 착용하면 누구나 불편하고 답답하다. 하지만 호흡을 통한 공기감염이 가능한 질환의 경우, 마스크는 이의 전파를 방지하는 대단히 효율적인 수단이다. 국민을 안심시키기 위한 노력으로 생각되긴 하지만, 바이러스가 잔존할 수도 있는 병원에 유명 정치가가 마스크를 착용하지 않고 방문하는 것은 올바른 선례를 보여주는 행위라 할 수 없다. 국민에게 감염을 막을 수 있는 올바른 방법을 제공하여 국민 스스로 자신의 건강을 지킬 수 있도록 해야 하기 때문이다. 방역당국은 지금부터라도 일반국민의 마스크 착용의 생활화를 적극 유도하여, 호흡을 통한 메르스의 감염 가능성을 최대한 차단해야 한다.

현재 우리 방역당국이 미지의 감염자들을 완전히 파악하지 못하고 있는 것으로 보인다. 이런 상황에서 일반국민의 마스크 착용의 생활화는 또 하나의 대단히 중요한 의미를 지닌다. 마스크는 감염자의 기침을 통한 바이러스 방출을 제한할 수 있는 무엇보다 효과적인 수단이기 때문이다. 감기 초기 증상을 느끼는 미지의 감염자가 어느 공간에서나 마스크를 착용하는데 어색하지 않은 환경을 조성하여, 미지의 감염자의 다중에 대한 바이러스 방출이 최대한 억제될 수 있도록 국가적 분위기를 유도해야 한다. 많은 사람들이 마스크를 착용하고 있는 환경에서는 마스크 착용이 자연스러울 수 있지만, 아무도 마스크를 착용하지 않고 있는데 나만 혼자 마스크를 착용하는 것은 심리적으로 매우 부담스러운 일이기 때문이다.

운동장이나 도로와 같이 활짝 열린 공간에서도 꼭 마스크를 착용해야 한다는 뜻은 아니다. 그러나 사람이 모이는 (미지의 감염자가 있을 수 있는) 닫힌 공간에서의 마스크 착용은 필수적이다.

2) 초기 증상일 때의 격리

여태껏 우리 방역당국은 확진이 되고 나서야 해당 감염자의 동선과 접촉자를 찾기 위해 부산을 떨었다. 그러나 이는 이미 다중이 바이러스에 노출된 후일 수밖에 없어, 질환을 효율적으로 차단할 수 없다.

바이러스는 증상이 나타나기 시작하면서 방출될 수 있으므로, 증상이 시작되면서 검사를 받고 확진이 될 때까지의 기간은 바이러스의 전파방지에 있어서 대단히 중요한 기간이다. 개인 스스로는 이 기간에 마스크를 착용하고 외출을 삼감으로서 바이러스의 전파를 방지해야 하겠지만, 국가는 다소 추가적인 비용과 노력이 들더라도 이들을 격리하고 통제할 수 있는 효과적인 수단을 강구해야 한다. 전술한 바와 같이 잠복기에는 바이러스를 방출할 가능성이 적지만, 증상이 나타나기 시작하면 해당 감염자의 체액에는 바이러스가 포함되어 있다고 보아야 하기 때문이다. ‘자가격리’의 권고가 그리 효과적이지 못한 경우들이 나타나고 있음을 국가는 방기해서는 아니 된다.

**********************************

난데없는 메르스로 온 국민이 어려움에 처해 있다. 중동에서와 같은 치사율은 아닌 듯 하지만 생명들이 희생되고 있다. 기저질환이 없는 아까운 젊은분들도 생명이 위험하다 한다. 감염경로가 불분명한 경우도 나타나고 있다.

방역당국의 통제범위 밖에 노출자들이 있을 수 있는 상황으로 이미 전개된 것으로 보인다. 현재까지의 진행상황은 어쩔 수 없다 하더라도, 지금 우리는 이 원치 않는 바이러스를 확실히 제압하여 대한민국에서 완전히 축출할 수 있는 가장 효과적인 수단을 찾아 동원해야 할 때다. 지식에 사고가 묶여서는 아니 된다. 감염경로에 대한 교과서적 정의나 외국의 경험사례가 참고사항은 될 수 있지만, 절대적 기준일 수 없음을 기억하여야 한다. 감염원에 대한 지식이 부족할수록 더욱 그렇다. 방역당국이여, ‘밀접접촉과 2m’의 지식적 한계에서 벗어나야 한다.

충북대학교 약학대학

교수 박일영

참고 1. S. Yang et al., The size and concentration of droplets generated by coughing in human subjects, Journal of Aerosol Medicine, 20(4): 484-494 (2007);

(http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/jam.2007.0610?journalCode=jam)

참고 2. Virology Down Under, Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV); (http://www.uq.edu.au/vdu/VDUMERSCoronavirus.htm)

참고 3. W.G. Lindsley et al., Measurement of airborne influenza virus in aerosol particles from human coughs, PLoS ONE, 5(11), e15100 (2010);

(http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0015100)

참고 4. N. Doremalen et al., Stability of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) under different environmental condition, Eurosurveillance, 18(38), (2013) (http://www.eurosurveillance.org/ViewArticle.aspx?ArticleId=20590)

참고 5. Canadian Centre for Occupational Health and Safety; How do particulates enter the respiratory system? (http://www.ccohs.ca/oshanswers/chemicals/how_do.html)

참고 6. Centers for Disease Control and Prevenstion, MERS - Transmission

(http://www.cdc.gov/coronavirus/mers/about/transmission.html)

참고 7. Wikipedia, Influenza prevention (http://en.wikipedia.org/wiki/Influenza_prevention)

참고 8. B. Meyer et al. Antibodies against MERS Coronavirus in Dromedary Camels, United Arab Emirates, 2003 and 2013, Emerging Infectious Diseases, 20(4): 552 (2014) (http://wwwnc.cdc.gov/eid/article/20/4/13-1746_article)

참고 9. U. Minnesota CIDRAP, Saudi serology study shows possible role for silent MERS infections

(http://www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2015/04/saudi-serology-study-shows-possible-role-silent-mers-infections)

[무진장]

박교수님, 메르스 발병 초기부터 일관된 의료정보를 제공해주셔 감사합니다.

방역당국의 통제범위 밖에 노출자들이 있을 수 있는 상황으로 이미 전개된 것으로 보인다. 현재까지의 진행상황은 어쩔 수 없다 하더라도, 지금 우리는 이 원치 않는 바이러스를 확실히 제압하여 대한민국에서 완전히 축출할 수 있는 가장 효과적인 수단을 찾아 동원해야 할 때다. 지식에 사고가 묶여서는 아니 된다. 감염경로에 대한 교과서적 정의나 외국의 경험사례가 참고사항은 될 수 있지만, 절대적 기준일 수 없음을 기억하여야 한다. 감염원에 대한 지식이 부족할수록 더욱 그렇다. 방역당국이여, ‘밀접접촉과 2m’의 지식적 한계에서 벗어나야 한다.(중