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[특별강의] ‘COVID-19’ 등 신종 바이러스의 팬데믹과 새로운 물관리 방안
2020년 08월 04일 (화) 09:45:35 워터저널 webmaster@waterjournal.co.kr

 특집   Ⅱ. 제32회 2020년 상반기 물종합기술연찬회㉻


“정기적인 정수장 공정처리 평가가 최우선 예방”

신종 바이러스 중 그 어떠한 것도 수처리 프로세스 효과 밝혀진 바 없어
하수처리장 유입수 분석과 같은 신종 바이러스 조기 탐지 감시체계 수립해야


   
▲ 류 재 근
㈔한국환경학술단체연합회 회장
한국교통대학교 연구교수(전 석좌교수)
[특별강의] ‘COVID-19’ 등 신종 바이러스의 팬데믹과 새로운 물관리 방안

세계보건기구, 11년 만에 팬데믹 선언

2019년 12월 중국 우한(武漢)에서 시작된 ‘신종코로나바이러스감염증(COVID-19)’가 아시아를 넘어 유럽과 중동으로 빠르게 확산되고 있다. 전 세계적으로 745만1천여 명이 감염됐으며, 사망자는 41만8천872명에 달한다(2020년 6월 11일 기준). 세계보건기구(WHO)는 3월 12일, 팬데믹(pandemic, 세계적 대유행)을 선포했다. 세계보건기구의 팬데믹 선언은 2009년 신종 인플루엔자(H1N1) 대유행 이후 약 11년만이다.

전 세계적으로 확진자 수가 가장 많은 나라는 미국(206만 명), 브라질(77만 명), 러시아(49만 명), 영국(29만 명) 순이며, 누적 사망자 수는 미국(11만1천여 명), 영국(4만1천여 명), 브라질(3만9천여 명), 이탈리아(3만4천여 명), 프랑스(2만9천여 명) 순으로 나타났다.

   
 
갈수록 사태가 심각해져 국내 모든 유치원, 초·중·고·대학이 2020년 상반기 정상적인 새학기를 맞이하지 못하고 6월 초까지 온라인 수업을 시행했다. 신종 바이러스 감염 예방 대책이 손 자주 씻기, 마스크 착용, 거리두기 등으로 많은 예방 효과를 거두고 있으나, 비말핵(飛沫核)으로 전파되는 신종 코로나 바이러스 감염 원인을 확실하게 파악하기 어려운 실정이다.

이와 관련해 1966년부터 국립보건연구원 미생물부에서 먹는물, 하천의 미생물 연구 및 생산·검정, 수인성 전염병 및 식중독 발생 시 원인균을 규명하고 역학조사를 해온 경험과 의과대학, 간호대학, 환경 관련 대학에서 미생물학, 환경보건학, 공중보건학 등을 강의한 경험을 바탕으로 신종 바이러스의 팬데믹에 대비한 새로운 물관리 방안을 제시하고자 한다.

신흥 전염병 중 60%가 인수공통전염병

‘신종코로나바이러스감염증(COVID-19)’은 새로운 유형의 코로나바이러스가 폐를 공격하는 변종 폐렴 바이러스이며, 사람과 동물 사이에서 상호 전파되는 인수공통감염병에 해당한다. 현재 인체 감염병의 약 60%는 인수공통감염병으로, 많은 동물에서 나타날 수 있고 증세와 경로가 다양하다. 2015년 국내에서 처음 발생된 ‘중동호흡기증후군(MERS, 이하 메르스)’과 2002년의 ‘중증급성호흡기증후군(SARS, 이하 사스)’도 인수공통감염병에 속한다.

세계보건기구 발표에 따르면 최근 20년간 새롭게 밝혀진 전염병의 60%가 인수공통전염병이며 이 중 75%가 철새, 박쥐, 들쥐, 뱀, 산토끼, 늑대, 원숭이 등 야생동물을 통한 전염이라고 밝혔다. 이 양상은 낙타에서 유래된 메르스와 박쥐로부터 시작되어 사향고양이, 사람에게까지 전파된 사스와 동일하다. 신종 코로나 바이러스 또한 박쥐와 천산갑을 통해 사람에게 전파된 것으로 추정된다.

이 밖에도 조류 인플루엔자(Avian Influenza), 광견병 바이러스(Rabies virus), 에볼라 바이러스(Ebola virus) 등이 인수공통감염병이다. 현재 국내에 지정된 인수공통감염병은 보건복지부 장관이 고시한 탄저(Anthrax), 사스, 동물(조류)인플루엔자 등을 포함한 10종이 해당된다.

‘COVID-19’ 전파 경로는 주로 비말핵

신종 코로나 바이러스는 단일가닥RNA(ssRNA) 바이러스로 현미경으로 관찰했을 때 ‘코로나(Corona)’ 모양을 띠고 있다. 왕관처럼 돌출된 돌기로 세포막을 뚫고 장기기관의 세포에 침투하여 다양한 질환을 일으킨다. 신종 코로나 바이러스는 같은 코로나바이러스과(Coronaviridae)에 속하는 사스와는 다른 특성을 나타낸다. 사스의 경우 2∼3일 내 전파 능력이 생기지만 코로나는 1∼2일에서 최대 14일의 잠복기간을 거치며, 무증상 상태에서도 10명 이상에게 전염시킬 수 있다는 것이 특징이다.

   
▲ 신종 코로나 바이러스의 현미경 사진. ‘후광’ 또는 ‘코로나(Corona)’ 모양을 띠고 있다.

감염 초기에는 가벼운 감기 증상과 비슷하나 37℃ 이상의 고열을 비롯한 기침, 인후통 등 호흡기 증상이 동반되어 나타난다. 80%는 불현성 감염으로 자연 치유되지만 그 밖의 14%는 심한 발열, 기침 증상을 나타내며, 5%는 심한 폐렴, 2∼3%는 사망 단계에 이른다. 우리나라는 현재 신종 코로나 바이러스로 인한 치사율이 2%며, 전 세계 치사율은 6%다.

지금까지 알려진 감염 경로는 바이러스에 감염된 사람의 기침이나 재채기로 발생한 비말(침방울)이 다른 사람의 눈이나 코, 입에 들어가 감염되는 비말감염과 병원체가 묻은 물건을 만진 후 눈·코·입 등을 만져 피부나 점막으로 감염되는 접촉감염이다. 비말 내 미생물 생존시간은 미생물 종류에 따라 다르다. 또한 신종 코로나 바이러스와 같은 변종 바이러스는 24시간까지 생존 가능한 것으로 추정된다.

   
▲ 재채기 할 때 나오는 비말(droplet)의 모양.

RT-PCR, 99%의 진단 정확도 보여

현재 질병관리본부에서 인정한 신종 코로나 바이러스 진단법은 실시간 유전자 증폭 검사법(RT-PCR)과 조직배양법(tissue culture)이다. 실시간 유전자 증폭 검사법은 mRNA를 통해 실제 유전자의 발현 정도를 측정하고자 할 때 사용되는 기법이다. mRNA에서 역전사효소(reverse transcriptase)를 사용하여 인위적으로 상보적 DNA인 cDNA(complementary DNA)를 합성하고, 이 상보적 DNA로부터 중합효소 연쇄반응(PCR) 단계를 거치는 과정으로 특정 유전자가 얼마나 발현되는지 정량적으로 측정할 수 있는 기술이다.

   
 
검체 채취가 어렵고 고가의 장비를 사용해야 하지만, 6시간 이내 결과를 확인할 수 있는 신속성과 1회 검사만으로 확진이 가능하다. 바이러스를 죽여 검사 활용에 안전하고 99%의 정확도를 자랑해 현재 대부분의 신종 코로나 바이러스 진단법에 사용되고 있다. 조직배양법은 여과 후 여과액을 농축해 검사하는 방법으로 2일에서 길게는 일주일 가량 소요된다. 이 방법은 검사 과정이 위험하기 때문에 주로 연구용에 쓰인다.

정기적 상하수 처리가 최우선 예방

전 세계 수십 개 이상의 연구팀은 하·폐수 속 신종 코로나 바이러스를 검출해 지역사회의 총 감염 수를 추정하기 시작했다. 현재까지 네덜란드, 미국, 스웨덴 연구팀들이 추적에 성공했다. 선행 연구에 따르면 하·폐수 샘플로부터 모집단의 감염 규모를 정량화하기 위해 연구자들은 대변을 통해 배출되는 RNA 바이러스 양을 알아내고, 하·폐수 샘플 속 RNA 바이러스 농도로 집단 내 감염자 수를 추정해야 한다.

모든 신종 바이러스들은 하수 및 사람이나 동물의 대변에서 검출될 수 있으며, PCR이나 RT-PCR을 사용해 알아낼 수 있다. JC바이러스(폴리오마바이러스)는 세계 전역의 하수에서 검출되었으며 TT바이러스(transfusion-transmitted virus)는 인도의 하수, 사스 바이러스에 감염된 환자를 치료한 병원의 하수에서 검출된 바 있다.

그러나 사람에게도 감염되는 신종 바이러스와 수처리 프로세스 효과의 관계는 그 어떠한 것도 밝혀진 내용이 없다. 결국 TT(Treatment Technique) 기준에 따른 정수장 공정 처리 평가를 정기적으로 실시하는 철저한 상수·하수 처리만이 최우선 예방인 셈이다. 이 부분에 있어서 우리나라는 2002년 하수에 엔테로바이러스(Enterovirus)에 대한 규제로 수질관리에서는 세계적으로 선진화되어 있다. 그 해 실시한 상수처리기술 실험을 통해 기생충은 99.9% 제거, 바이러스는 99.99% 제거하는 기준을 가지고 있는데, 이는 전 세계에서 미국 다음으로 높은 순위를 자랑한다.

각 국, 신종 바이러스 조기 탐지에 공조해야

신종바이러스 출현 차단 혹은 감염 예방을 위해서는 산림 녹화 등 자연을 보호하고 인구증가를 통제해야 한다. 아울러 뱀이나 박쥐, 너구리, 오소리, 사향고양이, 천산갑, 야생 조류 등  야생동물의 포획, 소비 및 밀무역을 금지시키고, 야생동물에 대한 바이러스 모니터링 제도 도입을 시행해야한다.

물 속에서 검출될 수 있는 신종 바이러스들을 막기 위해서는 앞에서 언급한 것과 같이 정수장 공정 처리 평가를 통해 바이러스 검사를 정기적으로 실시해야 한다. 또한 바이러스의 사람 간 유행을 조기에 탐지하는 하수처리장 유입수 분석 등의 감시 체계를 수립하는 방법도 있다.

   
 
국제적으로는 세계보건기구와 같은 기관과 각 나라들이 신종 바이러스 출현을 조기 탐지할 수 있도록 공조를 강화해야 한다. 감염병 억제와 경제·사회의 정상화를 달성하기 위해서는 각 나라와 국제기관의 협력이 그 무엇보다 중요하다.

   
 
20초 이상 손 씻어 감염 예방

전염병 전파를 막고 감염을 예방하기 위해서는 환자 격리 및 건강 격리 기간을 철저히 준수해야 한다. 기침이나 가래가 발생하거나 인후통 증상이 있을 때는 집에 머물며 2∼3일간 증상을 지켜봐야 한다. 약으로도 호전되지 않고 증상이 더 심해질 경우 즉시 질병관리본부에 연락해야 한다.

이 밖에 증상이 없는 사람이어도 흐르는 물에 비누로 30초 이상 꼼꼼하게 자주 손씻기를 실천해야 하며 씻지 않은 손으로 눈·코·입을 만지지 않아야 한다. 사람은 무의식적으로 눈·코·입을 1시간에 평균 16∼30회 만진다고 한다. 그러므로 손으로 외부물질(문고리, 탁자, 컴퓨터, 핸드폰 등)을 만진 후 안 씻은 손으로 눈·코·입을 만져서는 안 된다. 손을 씻을 때는 가능한 25℃ 이상의 물로 20초 이상 세척해야 한다.

기침이나 재채기를 할 때는 옷소매로 코와 입을 가리고 해야 한다. 눈에 이물질이 들어가는 것을 예방하기 위해서는 선글라스나 안경을 쓰는 것이 좋다. 외출한 옷은 세탁이나 증기 소독으로 바이러스를 죽여야 한다. 25℃ 이상의 물로 자주 샤워하며 피부를 바이러스로부터 세척하기 바란다.

면역력 높이는 음식 많이 섭취해야

두 번째, 면역력을 높이는 비타민B군, 비타민C와 세포 재생에 좋은 면역물질, 폐에 좋은 음식물을 다량 섭취해야 한다. 신종 코로나 바이러스로 인한 국내 사망자의 90%는 기저질환(치매, 암, 당뇨, 고혈압 환자)을 가진 기초 면역력이 약한 사람이다.

그러므로 면역력을 증강시킬 수 있는 음식을 많이 섭취해야 한다. 또한 아침, 점심, 저녁을 정기적으로 잘 챙겨먹는 사람일수록 신종코로나 바이러스 감염증에 걸릴 확률이 아주 적다.

세 번째, 병원이나 교회 등 밀폐된 공간에서 행해지는 장기 집회에 참석하지 말아야 한다. 반면 넓게 트인 산 좋고 물 좋은 곳에서 걸리는 경우는 거의 없다.

네 번째, 개인 소지품을 자주 소독해야 한다. 스마트폰, 수건, 개인 책상, 화장품 등을 타인과 공유하지 말고 알콜솜이나 뿌리는 소독제로 자주 소독하기 바란다. 아울러 타인과의 신체접촉 또한 최소화해야 한다. 

   
▲ ‘COVID-19’전파를 막고 감염을 예방하기 위해서는 철저한 방역과 환자 격리 및 건강 격리 기간을 철저히 준수해야 한다. 기침이나 가래가 발생하거나 인후통 증상이 있을 때는 집에 머물며 2∼3일간 증상을 지켜봐야 한다. 사진은 ‘COVID-19’확진자를 119구급대가 전담병원으로 이송(왼쪽) 및 인천국제공항의 방역(오른쪽) 모습.

[『워터저널』 2020년 8월호에 게재]

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