美대학 연구팀, 바이러스 공기 감염 분석

폭염 뒤 독감 유행… 더블 엔데믹 우려
A형 독감처럼 코로나도 공기 중 확산
침방울서 3시간, 습도 높으면 사흘 생존
5m까지 이동… “권장거리 2m는 부족”지난 주말을 기점으로 수도권을 중심으로 코로나19가 빠른 속도로 확산하고 있어 가을이 되기도 전에 ‘2차 대유행’이 시작된 것 아니냐는 우려마저 나오고 있다. 폭염이 끝난 뒤 가을이 되면 계절성 독감까지 유행할 가능성이 커 ‘더블 엔데믹’(다중 감염병 지역확산) 우려까지 커지고 있다. 이런 가운데 바이러스의 감염 특성에 대한 연구 결과가 잇따라 발표돼 주목받고 있다.

미국 캘리포니아 데이비스대(UC데이비스) 화학공학과, 기계항공공학과, 공기질연구센터, 토목환경공학과, 대기·수질·토양과학과, 마운트시나이 아이칸의대 미생물학교실, 감염병학교실, 프린스턴대 생태·진화생물학과 공동연구팀은 계절성 독감을 유발하는 ‘A형 독감 바이러스’는 먼지나 섬유 같은 공기 중 미세 입자를 타고 확산한다는 연구 결과를 19일 발표했다. 이 같은 공기 감염 메커니즘은 독감뿐만 아니라 코로나19를 유발하는 ‘SARS-CoV-2’ 바이러스에도 적용된다.연구팀은 생후 5~6주 된 암컷 기니피그 두 마리를 작은 우리 속에 각각 넣고서 침방울은 전달되지 않고 오직 공기만 통하는 작은 창으로 우리를 연결했다. 연구팀은 기니피그 한 마리의 몸에 독감 바이러스를 묻힌 뒤 다른 우리의 기니피그가 독감 바이러스에 감염되는지 관찰했다. 또 종이에 독감 바이러스를 묻히고 말린 다음 우리 앞에서 구기고 흔들어 바이러스 전파 여부도 조사했다. 그 결과 먼지나 섬유조각 같은 비생체접촉매개물이 공기를 타고 초당 900~1000개 정도의 바이러스 입자를 전파하는 것으로 확인됐다. 이는 침방울로 확산하는 것보다 훨씬 높은 비율이다. 이 같은 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 8월 18일자에 실렸다.

미국 미주리대 토목환경공학과, 인플루엔자 시스템생물학연구소, 분자미생물학 및 면역학과, 전기전산학과 공동연구팀은 코로나19 바이러스가 전파되는 가장 일반적인 방법으로 알려진 침방울의 확산에 기온, 습도, 공기 흐름 같은 환경적 요건이 얼마나 영향을 미치는지 분석한 결과를 물리학 분야 국제학술지 ‘유체 물리학’ 8월 18일자에 발표했다.

사람의 호흡이나 기침을 통해 나오는 침방울 크기는 0.1~1000마이크로미터(㎛, 1㎛=100만분의1m)로 다양하지만 보통 50~100㎛ 정도다.분석 결과 침방울의 이동거리나 생존 시간에 가장 영향을 미치는 환경 요건은 습도로 밝혀졌다. 연구팀에 따르면 일반적 크기의 침방울의 경우 습도가 높아질수록 생존시간이 최대 23배까지 늘어나는 것으로 확인됐다. 일반적으로 코로나19 바이러스는 에어로졸 상태로 3시간 정도 생존이 가능한 것으로 알려졌는데 습도가 높아지면 사흘 정도까지도 생존할 수 있다는 것이다.

또 상대습도가 100%라고 할 경우 100㎛ 크기의 침방울은 약 1.8m 정도까지 날아가고 직경 50㎛의 침방울은 약 5m 정도 날아가는 것으로 확인됐다. 상대습도 50%에서는 50㎛ 이하의 침방울도 3.5m 이상 이동하지 못하는 것으로 나타났다. 그렇지만 습도가 낮아지면 침방울의 이동속도와 생존시간은 눈에 띄게 줄어든다는 것도 확인됐다. 최근 덥고 습한 날씨 때문에 코로나19 바이러스가 더 오래 생존할 수 있고 멀리까지 전파될 수 있음을 의미하는 부분이다.

왕빈빈 미주리대 토목환경공학과 교수는 “권장 거리 2m보다 먼 최소 3~4m 이상 물리적 거리를 유지하면 침방울이 직접 튀는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 공기 중 바이러스를 흡입할 확률도 줄일 수 있는 만큼 질병 확산을 차단하는 데도 도움이 될 것”이라고 지적했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr