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코로나19 2차 대유행, 어떻게 대비할 것인가

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  • 위원회 및 연구단
코로나19 2차 대유행, 어떻게 대비할 것인가 대표이미지
  • 일자 2020년 08월 21일
  • 장소서울 수라선 강남구청역점
  • 연구자성경륭 경제·인문사회연구회 이사장, 이왕준 명지병원 이사장, 조흥식 한국보건사회연구원 원장, 조황희 과학기술정책연구원 원장, 유종일 KDI 국제정책대학원 원장, 전영일 통계개발원 원장과 민경덕 서울대학교 보건환경연구소 연구교수

주요내용

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(측부터 민경덕 교수, 식 원장, 이왕준 이사장, 성경륭 이사장, 조황희 원장, 정영일 원장)


최근 수도권을 중심으로 신종 코로나바이러스 감염증(이하 코로나19)이 다시 급격한 확산세를 보이면서 8월 21일 기준 8일 동안 약 2천명이 새로 확진 판정을 받는 등 ‘2차 대유행’이 우려되는 상황이 발생하고 있다. 정부는 8월 19일부터 수도권 지역에 사회적 거리두기 2단계 시행 및 강화된 방역 수칙을 적용하여 시행하였으며, 8월 23일부터는 이를 전국으로 확대하는 등 대응에 총력을 기울이고 있다. 


경제·인문사회연구회와 소관 26개 연구기관은 코로나19 발생 초기부터 감염병의 확산을 막고 경제·고용·사회 등 각 분야의 충격에 대응하기 위한 연구를 활발히 진행해 왔으며, 최근 진행되는 재확산세에 대응하여 예측 모델링을 진행하고 위기대응 방안을 논의하기 위해 감염병 연구회 주관으로 긴급 간담회를 개최하였다. 간담회는 성경륭 경제·인문사회연구회 이사장, 이왕준 명지병원 이사장, 조흥식 한국보건사회연구원 원장, 조황희 과학기술정책연구원 원장, 유종일 KDI 국제정책대학원 원장, 전영일 통계개발원 원장과 민경덕 서울대학교 보건환경연구소 연구교수가 참여하였다. 민경덕 교수와 전영일 원장의 예측 모델링 결과에 대한 발제를 듣고 긴급 대응방안에 대해 종합적으로 논의하는 방식으로 진행되었다. 다음은 간담회의 발제 및 종합토론의 주요 내용을 정리한 것이다.


일시 및 장소: 8월 21일(금) 17:30, 서울 수라선 강남구청역점


전영일 원장과 민경덕 교수의 발제 요약


8월 15일을 전후로 하여 가시화된 코로나19 재확산의 규모와 속도는 어떻게 전개되고 그 대응방안은 무엇일가? 이러한 긴급한 국가위기 현안에 대응하여 국내외 5개 연구진은 감염병 예측모델의 기반인 SIR (Suscepitibles, Infected, Removed) 모델에 근거하여 발전시킨 다양한 과학적 예측모델을 제시하였다.  그리고 이러한 예측결과를 종합하여 감염병의 재확산을 제어하는 구체적인 대응책을 제안하였다. 


지난 3월초부터 7월까지는 토론토 대학의 David Fisman 교수 연구진과 한국 통계개발원의 연구진을 중심으로 진행한 「한국-캐나다 공동연구단」(단장: 전영일 통계개발원장) 이 SIR 기반의 IDEA 예측모델을 활용하여 11차례의 예측모델링 작업을 통해서 그동안 한국 내의 코로나19의 감염확산을 사전에 신속정교하게 예측하였다. 그 연구결과는 중앙방역대책본부, 질병관리본부를 비롯한 주요 정책입안자들과 정책실행기관들과 공유함으로서 여러 차례의 위기대응에 선제적으로 기여하였다. 데이터 기반 정책대응이었다.

이번 8월에는 국내의 4개 감염병 예측모델링 연구진이 다양한 방법을 통해서 나온 예측결과를 공유하고 종합함으로서 국내외 연구에 기반한 통찰력과 과학적인 예지력을 높이고자 노력하였다. 소위 Multi-methods, multi-modeling을 통해서 ‘팀통찰력’을 최적화하여 개체연구가 가지는 편향성을 줄이도록 하였다. 그 결과 다음과 같은 5개 예측 모델링 결과를 제시한다. 그리고 이 예측 데이터를 종합하여 감염 재확산을 제어하는 대응정책을 제안한다. 특히 사회적 거리두기 2단계와 3단계의 적절한 적용 시기와 활용범위에 관한 구체적인 제안을 한다.


1. 8월 이후 코로나19 위기대응을 위한 확산 예측 모델링 결과


 (1) SEIHR Model: 최선화, 기모란 교수 연구진 (국립암센터 대학원, ‘20.8.17.)

  - 인구 그룹을 질병에 걸릴 수 있는 감수성자 그룹(S: Susceptible Group), 잠복 감염자 그룹(E= Exposed Group), 증상이 있는 감염자 그룹(I: Infectious Group), 확진되어 격리된 그룹(H: Hospitalized Group), 회복자 그룹(R: Removed(confirmed and isolated, 회복 또는 사망) 등 5개 그룹으로 구분하여 예측모델 진행.


  - 시나리오별 코로나19 유행 추이 예측: 재생산지수(Rt)의 변화 시나리오에 따른 예측모델링 작업

    시나리오 1. 감염재생산지수 R(reproduction number)이 현재(8월 1일~17일 기준 R=2.826)와 같이 일정하게 유지될 경우

    시나리오 2. R이 현재 대비 30% 감소(R=1.978)할 경우

    시나리오 3. R이 7월 평균 수준(R=0.723)으로 돌아갈 경우


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(2) 수도권 감염재생산지수 추정 수리모델: 정은옥 교수 연구진 (건국대 수학과, ‘20.8.19.)

- SEIHR 모델 기반 예측

- 감염 재생산지수(Rt) 측정

- Rt의 변화 시나리오에 따라서 예측.


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 (3) SEIR Model: 민경덕 교수 (서울대 보건환경연구소, ‘20.8.18.)

  - 인구 그룹을 질병에 걸릴 수 있는 감수성자 그룹(S: Susceptible Group), 잠복 감염자 그룹(E: Exposed Group), 증상이 있는 감염자 그룹(I: Infectious Group), 회복자 그룹(R: Removed(confirmed and isolated, 회복 또는 사망) 등 4개 그룹으로 구분하여 예측 모델링함.

  - 수도권(서울, 경기, 인천)과 비수도권 지역을 나누어, 해외유입을 제외한 8월 18일부터 8주간의 신규확진자 수 예측

  - “일일평균 유효접촉수”를 일일확진자수 보고자료를 활용하여 추정함.

     일일평균유효접촉수(혹은 유효접촉율): 하루동안 한명의 감염자가 일으키는 2차 전파의  수

     일일평균유효접촉수는 일주일마다 다른 값을 가질 수 있도록 설정(Time-varying effective contact rate 가정)

     일일평균유효접촉수는 집단별로 다르게 가정(수도권과 비수도권의 값이 다르다는 가정)


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예측 시나리오

- 시나리오 1. 8월 16일부터 2단계 사회적 거리두기 시행으로 인해 4월~7월 평균 접촉율 수준으로 회귀시나리오 2. 시나리오 1에서 가정한 평균접촉율의 80% 가정시나리오 3. 시나리오 1에서 가정한 평균접촉율의 50% 가정


그림3


 (4) Segmented Poisson Model: 박태성 교수 연구진 (서울대 통계학과, ‘20.8.20.)

  - 정책변수(마스크 착용, 사회적 거리두기 등)를 통해 예측하는 모델

  - segmented poission은 위기나 질병 등이 발생했을 때 전체 감염커브를 두 개 또는 세 개로 분절하여 통계적인 선형(linear)으로 만들어 곡선의 기울기와 방향이 어떻게 바뀌는 것인지를 통분석해 예측하는 방법

  - 최근 확진자 수의 급증을 보여주고 있으나, 다른 모델처럼 상승의 정점과 하강의 시기 예측을 보여주지는 못함(향후 추가적인 모델링 필요) 


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(5) SIR(susceptible, infected, removed) Model-based IDEA(Incidence Decay and Exponential Adjustment): 한국-캐나다 감염병 예측 모델링 협력연구단(‘20.8.20. TBC)

  - 인구 그룹을 질병에 걸릴 수 있는 감수성자 그룹(S: Susceptible Group), 증상이 있는 감염자 그룹(I: Infectious Group), 회복자 그룹(R: Removed(confirmed and isolated, 회복 또는 사망) 등 3개 그룹으로 구분한 전통적인 모델링. (보건위기시 제한된 데이터를 활용하여야 할 때 활용성과 예측성 높은편임)

  - 수도권 n차 모델링 결과, 5월 초 수도권 지역 집단 방역 발생 후 “다이내믹 거리두기 효과”를 입증하는 데이터 패턴을 보였으며, 새로운 일상 중에 종합방역의 강약 완급을 조절하여 “파도타기”와 같은 감염 확산·감소 현상이 반복됨을 확인 → 개인방역, 사회방역, 정부방역(3T: Test/검사, Trace/추적, Treat/치료)을 중심으로 종합방역을 강력히 추진할 경우 현재 8월의 재확산 위기도 타개 가능할 것으로 전망

  - 수도권에서 이미 나타난 ’다이내믹 거리두기’ 효과(6차 모델링, 5월 25일)


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(6) 예측 모델링 결과 종합

  - 감염확산이 빠른 속도로 진행 중: 8월 21일 현재 감염재생산지수가 R=3.5 이상으로 급격히 확산(재생산지수는 방법론에 따라서 차이가 있음)

  - 연말까지 위기의 장기화가 진행될 가능성: 8월 21일의 추세대로 가면 한 달 내 최대 1만 8천~3만 2천의 추가 확진자 발생 가능. 그 가운데 1,400명~3,300명의 중증 환자 발생 추정 → 무증상자 비율은 확진자 수의 4배~10배 정도로 추정

  - 그러나 고강도 거리두기를 포함한 전국적 종합방역을 실시할 경우(감염재생산지수를 0.7까지 감소시키는 방역조치) 6주~8주 사이(10월 초)에 안정화 가능(일일 신규확진자 50명 이하)


2. 강도 높은 대응 필요성: 전국적 2단계 거리두기의(수도권은 2.5단계) 조속한 시행


 (1) 감염재생산지수(R) 감소

백신이 개발되지 않은 현 상황에서 코로나19 유행을 관리하는 데 가장 중요한 것은 감염재생산지수(reproduction number)의 관리와 이에 근거한 종합방역이다. R은 다음과 같이 감염률(p), 접촉률(c), 감염자전파기간(d) 등 3요소로 결정된다.


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- R이 1이면 산술적으로 증가한다. 즉, 한 명의 감염자가 한 명을 감염시키고 그 한 명이 또 다른 한 명을 감염시키는 반복과정으로서 감염병이 토착화되는 상황이 된다. 

- R이 1보다 크면 환자 수가 기하급수적으로 증가하고, R이 1 이하이면 기하급수적으로 감소한다. 따라서 R이 1 이하로 떨어진다는 것은 방역의 급진적인 효과를 반증하며, R값을 1 이하로 관리하기 위한 적절한 방역대책의 수립이 코로나19의 유행을 관리하는 가장 중요한 요소라 할 수 있다.


최근 급상승 중인 R값을 안정시키기 위해서는 p, c, d, 3요소의 효과를 상쇄시키는 개인방역, 사회방역, 정부방역의 3대 조치를 모두 포함하는 강력한 종합방역 대책이 필요하다.


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(2) 전국적 2단계(수도권 2.5단계)의 강력한 사회적 거리두기를 통한 감염재생산지수(R) 감소

세계적인 재확산 위험 상승: 스페인, 프랑스 등 유럽 국가, 호주, 뉴질랜드 등 오세아니아 국가 등 코로나19의 큰 파고를 넘어섰다고 이야기되는 국가들에서도 여름 휴가철 이동 등으로 확진자 수가 다시 최고치를 갱신하는 등 재확산 조짐이 커지고 있는 상황이다. 우리나라도 최근 여름휴가 후 확진자 수가 급격히 증가하는 등 전세계적으로 대응의 고삐를 느슨하게 해서는 안 되는 상황이다. 그간 우리나라는 K-방역과 선진적 시민의식을 기반으로 세계 최고 수준의 대응을 해왔으나, 1차 파고를 성공적으로 넘었기 때문에 2차 파고에 더 취약할 수 있다는 위기의식을 가지고 예방적·선제적·즉각적 대응을 해야 한다.


강력한 개인방역: 개인방역과 관련해서는 마스크 착용이 가장 중요하다는 사실은 거듭 강조되어 왔다. 지난 8월 12일 첫 확진자가 나온 후 집단 감염으로 번진 스타벅스 파주 야당역점의 사례에서 마스크와 위생장갑 착용 등 생활방역 수칙을 준수한 매장 직원들은 전원 음성판정을 받으면서 그 효과는 확실히 입증된 것으로 볼 수 있다.


지속적인 사회방역: 한편 사회방역의 강화를 위해 정세균 국무총리는 8월 16일 대국민 담화를 발표하여 수도권(서울·경기·인천 지역)의 사회적 거리두기를 8월 19일 0시부터 30일까지 2단계로 높이는 조치를 시행하였다. 이에 따라 실내 50명 이상, 실외 100명 이상이 대면으로 모이는 집합·모임·행사가 금지되고, 고위험 시설인 헌팅포차, 감성주점, 단란주점, 유흥주점, 콜라텍, 노래연습장, 실내 집단운동시설(줌바댄스, 스피닝, 태보 등 GX), 실내 스탠딩공연장, 방문판매 및 직접판매 홍보관, 300명 이상 규모 대형학원, 뷔페, PC방 등 12곳의 운영이 중지되며, 식당·카페, 300명 미만 규모 학원, 오락실, 종교시설, 결혼식장, 실내워터파크, 공연장, 영화관, 목욕탕·사우나, 헬스장 등 중위험 시설의 경우 마스크 착용과 전자출입명부 운영 등 핵심적인 방역수칙 준수가 의무화된다. 


엄격한 정부방역 필요: 그러나 현재의 확산세, 광화문 집회 참석자 및 무증상자 등에 의한 전국적 감염위험이 극대화될 우려가 있는 상황을 고려할 때 정부방역의 경우 시행 및 통제가 쉽지 않다는 것이 예측 모델링 결과인 동시에 많은 전문가들의 의견이다. 특히 의료현장에서는 8월 초부터 이른바 ‘깜깜이 환자(unknown origin, 감염경로가 명확하지 않은 환자)’가 20%에 육박하고 무증상 감염이 증가하는 상황에서 정부방역의 핵심인 3T가 쉽지 않다는 점을 피부로 느끼고 있다고 한다. 또한 극히 일부의 집단이지만 신속한 역학조사, 방역조치 등을 방해하는 일이 발생하여, 8월 21일 서울시 재난안전대책본부를 찾은 문재인 대통령은 단호한 법적 대응과 엄중한 법집행 등 행정력의 총동원을 주문하기도 하였다. 


강화된 2단계 거리두기 즉시 시행토록 (수도권은 2.5단계): 이에 따라 현재 R값의 조절에 있어서는 사회방역 강화조치가 가장 긴요하다고 보고, 수도권은 물론 전국적으로 2단계 거리두기를 즉시, 강력하게 시행하여야 할 것이다.* 뿐만 아니라 확산세가 가파른 수도권의 경우 2.5단계 거리두기를 통해 10명 이상의 집회금지, 중위험 시설 집합 통제, 국민들의 자발적 이동 제한 권고 등 보다 강력한 조치도 고려되어야 할 것이다. 그간의 예측 모델링을 통해 나타난 바에 따르면, 강화된 거리두기는 2주 정도 진행하면 안정세로 돌아설 수 있는 것으로 보인다. 


전국 2단계, 수도권 2.5단계 거리두기를 강력히 이행할 경우 감염 정점은 8월 말~9월 초(일일 확진자 360명~430명)에 이르고, 그 후 하강하여 10월 초·중순 안정화(일일 확진자 50명 이하) 국면으로 진입할 것으로 예측된다. 


* (편집자 주) 8월 22일 정부는 코로나19가 전국적으로 대규모 유행의 기로에 있는 매우 위태로운 상황이므로, 23일 0시부터 사회적 거리두기를 전국적으로 2단계로 격상하는 조치를 단행한다고 밝혔다. 또한 정은경 질병관리본부장은 23일 수도권 2단계 거리두기의 효과를 고려하여 3단계 격상도 준비해야 하는 매우 엄중한 상황임을 알렸다. 박능후 중앙재난안전대책본부 제1차장은 28일 브리핑에서 오는 30일 0시부터 다음 달 6일 자정까지 카페·음식점 운영에 대한 추가 방역 조치를 시행한다고 밝히면서 실질적인 2.5단계로 진입했다.


유사시 선제적 강화된 위기대응 준비: 이러한 조치에도 불구하고 확산세가 폭발적으로 증가하는 등 상황이 악화되어 국민 개개인의 노력만으로 통제가 불가능한 상황이 올 수도 있다는 인식아래 최악의 상황을 염두에 둔 대응조치가 필요한 상황이 발생할 가능성도 배제해서는 안 된다. 이 경우 우선적으로 검토해볼 수 있는 것은 이동 시 일정 시간 격리 등 도시 간 이동을 어렵게 하여 필요최소한의 이동만 가능케 하는 방법 등을 포함한 사실상 이동 제한 조치 등이 있으며, 이를 통해서도 통제가 어려운 최악의 경우에는 셧다운(shut down, 업장 폐쇄), 락다운(lock down, 이동 제한 조치) 등 필수적 사회 경제 활동을 제외한 모든 활동의 원칙적인 금지조치가 시행되는 3단계 거리두기 조치에 대해서도 사전에 폭넓은 검토를 해두어야 할 것이다. 다만 경제에 미칠 치명적 영향, 시기상으로 추수기와 맞물려 발생할 농가의 피해와 먹거리 문제, 국민들의 심리적 불안정 문제, 교육 격차·디지털 격차 급증 등의 문제, 국제적인 해상난민의 증가 등 셧다운, 락다운에 따른 여러 가지 어려움을 고려하지 않을 수 없다. 그러므로 다각적인 예측과 준비, 신속하고 정확한 정책결정 및 이에 대한 국민적 수용을 통해 확산세를 조기에 잠재우기 위한 정부와 국민의 강력한 협력이 선행되어야 할 것이다.


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3. 보건위기 대응을 위한 17개 시도의 의료보건조치 즉시 강화/확대 


생활치료센터 확대토록: 한편 코로나19의 수도권, 나아가 전국 확산에 대비하여, 10,000개 병상 이상의 코로나19 생활치료센터를 확보하는 등 비상 상황에 대비한 시나리오를 가동하여야 한다. 즉 코로나19 경증 환자의 생활 지원과 치료 서비스를 제공하기 위해 병원은 아니지만 상주 의료인력이 배치되어 입소자의 건강 상태를 수시로 점검하며 의료진의 판단에 따라 입원 조치를 할 수 있도록 운영하는 것이 필요하다. 


중환자 치료 선제적 대비토록: 특히 중환자용 치료병상의 여유분이 급감하고 있으며, 확진자 발생 증가 일주일을 전후로 중증 환자가 급증하는 패턴, 기저질환이 있는 환자의 경우 1~2일만에도 상태가 급속히 악화될 수 있다는 점 등 다양한 상황을 고려할 때 연령과 증상 등을 기준으로 응급환자 분류체계(triage), 모니터링 시스템 가동 등을 통해 즉각적인 이동이 가능하도록 하고, 국가지정 격리병상은 인공호흡기를 부착한 중증 환자만 볼 수 있도록하며, 경증환자를 비롯한 일반환자의 경우 생활치료센터를 활용하는 등 의료계의 의견을 담은 다각적·즉각적인 의료보건조치가 있어야 할 것이다. 


의료진과 지속적 협력 필수적: 그간 K-방역의 우수성에 비해 신천지를 촉매로 확산되었던 대구 지역의 코로나19 확산 당시 의료진의 어려움은 상대적으로 부각되지 않았던 측면이 있다. 코로나19의 장기화가 불가피한 상황에서, 조만간 의료진의 헌신만으로는 버티기 어려운 시점이 올 것이다. 지금까지의 경험을 반면교사로 삼아 정부와 의료계가 상호 신뢰 하에 허심탄회한 사회적 대화를 통해 의료분야 종사자와 의료기관에 대한 재정지원, 공공의료 시스템의 확대 등 개선이 필요한 사항에 대해 토의하고 단기 및 중장기 대책을 함께 마련해 나가는 노력이 필요하다.


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