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[코로나바이러스 측정] 공기 중 코로나바이러스 측정 방법은?

코로나바이러스는 비말감염도 있지만 공기 중 에어로졸로 인해 감염 가능성이 더 크다는 연구결과에 대해 지난번에 소개를 해드렸습니다. 아직 논문 발표는 되지 않았지만, 뉴스 기사로서 확인할 수 있었습니다.

2020/07/06 - [환경연구결과] - [COVID-19] 공기를 통한 감염?

그래서 과연 공기 중 코로나바이러스 측정은 어떻게 하는지 그에 대한 방법을 확인해 보고자 합니다. 아래 논문은 지금까지 있었던 코로나바이러스 (메르스, 사스, COVID-19) 당시 측정했던 방법들과 그 이전에 코로나바이러스 대상으로 측정했던 결과를 리뷰한 논문입니다.

이 논문에서도 최근 공기를 통한 코로나바이러스 감염이 과학자들 사이에 가장 논의가 많이 되는 주제라고 알려주고 있습니다. 하지만, 아직까지 공기 중 바이러스를 샘플링하고 분석하는 방법이 표준화되어있지는 않습니다.

따라서 이 논문을 보시면 아시겠지만, 연구마다 공기 중 코로나바이러스를 연구한 방법들이 조금씩 다릅니다. 샘플러, 유량, 필터, 시간 등 영향을 줄 수 있는 요소들이 조금씩 차이가 있는 것을 확인할 수 있습니다.

최근 공기 중 COVID-19에 대한 연구는 대부분 환자 병실에서 이루어졌고, 양성으로 나온 결과를 볼 수 있습니다. 이는 공기 중 감염의 가능성을 시사하는 것이지만, 양성으로 나타난 결과가 순수한 에어로졸에 의한 것인지는 확인이 불가능합니다.

<다양한 연구에서 코로나바이러스를 측정한 방법과 결과>

위의 표에서 보시면 아시겠지만 연구주제는 전부 공기 중 코로나바이러스 측정이지만 방법은 전부 제각각입니다. 샘플러, 샘플링 시간, 유량, 필터, 배지 등 방법마다의 차이가 있습니다. 예를 들어, 필터는 PTFE (Polytetrafluoroethylen) filter, Gelatin filter 등으로 연구마다 다르게 사용됐습니다.

샘플링 이후 검사 및 분석 방법에도 차이가 있습니다. 현재 RT-PCR (Reverse Transcriptase Plymerase Chain Reation), RT-LAMP (Reverse Transcription-Loop-Mediated Isothermal Amplification), TEM (Transmission Electron Microscope) 등의 방법들이 주로 사용되고 있습니다. 그리고 이 방법들을 이용한 연구들이 주를 이르고 있습니다. 그리고 최근에 ddPCR (droplet digital PCR), FET (Field Effect Transistor)-based biosensor 등이 좋은 결과를 보이고 있다고 알려주고 있으며, 미래에 더 좋은 결과를 보여 줄 것으로 기대하고 있습니다.

추가로 샘플링 방법뿐만 아니라, 샘플링할 때 환자와의 거리, 마스크 여부, 환자 활동, 기침, 공기 흐름, 에어컨, 환자 밀도, 온습도 등이 영향을 줄 수 있다고 합니다. 위와 같은 요소들을 전부 고려하고, 가장 정확한 방법으로 측정방법이 표준화되었으면 합니다.

공기 중 에어로졸로 코로나바이러스 감염의 위험성이 정확히 증명되는 이 시점에, 표준화된 측정방법을 이용하여 모니터링 시스템을 구축하는 것이 질병을 예방하는 하나의 방법이라고 생각합니다.

[COVID-19] 공기를 통한 감염?

오늘 (2020.07.06) 뉴스에 코로나바이러스 감염이 비말보다는 공기를 통한 감염이 문제가 된다는 발표가 나왔습니다. 코로나바이러스가 공기 중을 떠돌며 먼 거리를 이동하고 밀폐된 공간에 들어가 감염을 시킨다는 내용입니다. 위와 같은 발표가 먼저 나왔고, 이에 대한 논문이 곧 발표될 예정이라고 합니다. 논문이 나오면 바로 읽어봐야 할 것 같습니다.

저도 위의 주장에 적극적으로 동의합니다. 에어로졸을 통한 바이러스 감염은 당연히 일어날 수 있으며, 이를 모니터링할 수 있는 기술이 개발돼야 한다고 생각합니다. 기술 개발에는 많은 어려움이 있을 수 있지만, 꼭 필요한 기술이라고 생각합니다. 

COVID-19 말고도 향후 나타날 가능성이 있는 바이러스 감염 예방을 위해서 에어로졸을 통한 감염에 대한 정확한 연구와 대책, 모니터링 시스템까지 개발되어야 할 것으로 생각합니다.

적극적인 투자를 통해서 위와 같은 기술이 개발됐으면 좋겠습니다. 

https://news.nate.com/view/20200706n02193

[초등학교 실내환경] 주변환경에 영향을 받는 초등학교 실내공기질

오늘은 재밌는 연구결과가 있어 소개하려고 논문을 리뷰하려고 합니다. 주요한 내용은 서울 내 초등학교 116곳의 실내공기질을 측정 및 분석한 결과입니다. 논문은 2015년에 발표되었고, 실내공기질을 분석한 기간은 2013년 9월부터 11월입니다.

강동구 22곳, 강서구 30곳, 강남구 30곳, 강북구 34곳에서 실시했습니다. 분석항목은 온도, 습도, 폼알데하이드, 총휘발성유기화합물, 미세먼지 (PM10), 이산화탄소, 일산화탄소, 총부유세균, 이산화질소를 측정했습니다. 

우선 첫 번째 결과로 과학실과 교실과의 차이를 보여줬습니다. 과학실은 실험을 하면서 위험물은 아니지만 그래도 화학약품 등을 보관하고 있고, 교실은 항상 학생들이 있어 학생들이 뛰어다니는 등으로부터 발생되는 오염물질이 많이 일어날 것입니다.

역시나 폼알데하이드와 총휘발성유기화합물은 과학실에서 높았고, 미세먼지, 이산화탄소, 총부유세균은 교실에서 높게 나타났습니다. 어린이들은 워낙에 또 활기차서 정말 열심히 뛰어다니기 때문에 미세먼지, 이산화탄소, 총부유세균 등이 높게 나타납니다. 이럴 때는 모두들 아시다시피 환기가 가장 중요합니다.

두 번째 결과는 주변 환경에 따른 학교 실내공기질 차이였습니다. 저는 이 부분이 정말 재밌게 느껴졌습니다. 주변 환경에 따라서 세 분류로 나누었는데 1. 산 주변 (주변에 산이 존재) / 2. 주거시설 근처 (아파트 등 고층 주거시설 근처) / 3. 도로 근처 (주변에 큰 도로)로 나누었습니다. 당연히 이것만 봐서는 '1번 산 주변'에 있는 공기질이 좋겠고, '3번 도로 근처'가 나쁘겠군 이라고 생각을 했을 것입니다. 하지만 연구결과는 그 반대를 보였습니다. '3번 도로 근처' 초등학교에서 미세먼지, 총부유세균 농도가 낮게 나오고, '1번 산 주변', '2번 주거시설 근처'에서 농도가 높게 나왔습니다. 다들 이 결과에 의아해하실 수도 있습니다. 이 논문에서는 이렇게 나온 결과의 가능성을 아래와 같이 설명했습니다.

 - 도로가 근처에 있다는 것은 학교 주변을 막는 건물 등이 없어 공기가 멀리서부터 와서 학교를 통과하면서 환기를 시킴

 - 즉, 환기가 매우 잘됨

 - 아파트 등 고층빌딩의 경우 오염된 공기가 멀리 날아가지 못하고 건물에 갇혀있어 환기를 해도 오염된 공기가 다시 유입됨.

 - 산의 경우 오염물질이 산을 넘어가야 하지만 산이 높아 넘어가지 못하고 다시 밤의 기온 때문에 하강하여 다시 내려옴.

위와 같은 이유로 위의 결과가 나왔을 가능성을 보였습니다. 우리의 예상과는 많이 다른 결과를 보였지만, 충분히 가능성 있는 연구라고 생각합니다. 오염물질이 멀리 퍼져가야 하는데 고층 빌딩과 같이 공기의 흐름을 방해하여 오염물질이 계속 근처에 남아있는 것입니다. 

이건 저의 생각인데 산의 경우는 조금 다른 가능성도 있을 것이라고 봅니다. 산은 흙, 나무 등으로 덮여있어 수많은 미생물들의 집합소인데 여기서 나오는 미생물들의 영향이 있을 수도 있다고 생각합니다. 

이 결과는 서울을 대상으로 단기간으로 측정한 것으로 일반화를 하기에는 아직까지는 제한점이 있습니다. 정확한 모델링이나 날씨, 계절, 기후 등 모든 조건을 따져봐야지 정확한 결과를 알 수 있을 것 같습니다.

저는 이 결과를 보면서 신기했는데 다들 어떠셨나요? 주변에 큰길이 있어 자동차가 많이 다닌다고 공기질이 나쁘다고만 판단할 것은 아니라고 생각합니다. 그리고 공기질 농도가 높다고 건강에 유해하다고만 판단하기에도 뭔가 찜찜한 점이 느껴집니다.

그럼 다음에도 재밌는 연구결과 보게 되면 보여드리도록 하겠습니다.

[COVID-19] 공기 중 코로나바이러스 (2탄) 화장실편

코로나바이러스가 계속해서 전 세계적으로 나아질 기미가 안 보이고 있습니다. 오늘은 지난번에 이어 공기 중 코로나바이러스 분석한 연구를 소개하고자 합니다.

이 연구는 중국 우한 병원에서 실시한 연구결과입니다.

위 연구에서는 환자 병실, 치료하는 staff 들을 위한 공간, 야외 등에서 샘플링을 하여 측정하였습니다. 측정 결과 많은 결과를 보여주었지만, 저는 화장실에 집중해서 결과를 소개해 보고자 합니다.

이 분석은 병실과 병실 내 화장실 공기 중 코로나바이러스 농도를 측정했습니다. 그 결과 병실보다 병실 내 화장실에서 더 높은 농도가 나왔습니다. 환자 옆에서 농도가 더 높을 것 같은데 화장실이 더 높다는 결과는 새로운 점을 시사합니다. 바로 화장실에서의 감염 가능성입니다.

위 논문에서는 이 결과의 이유를 환자의 호흡 또는 환자의 대변 및 소변에서 유래됐을 가능성을 언급했습니다. 즉, 환자의 기침으로 인한 침 등에 코로나바이러스가 감염된다고 알려져 있지만, 환자의 대변 및 소변으로 인해 환자와 같은 화장실을 썼을 때도 감염될 수 있는 가능성을 보여준 연구입니다.

하지만 이는 단순히 한 번의 연구로 이게 확실하고 대변 및 소변 등이 감염경로라고 확신할 수는 없습니다. 그래도 이런 연구결과가 있으니 조심해야 할 것 같습니다.

더 많은 연구가 계속되어서 치료와 진단뿐만 아니라 감염경로 등이 정확히 알려져서, 예방할 수 있는 대책이 나오면 좋겠습니다.

모두 코로나 19를 이겨내도록 노력합시다!

[COVID-19] 공기중 코로나바이러스 측정연구

요즘 코로나바이러스 감염으로 인해서 문제가 되고 있죠? 코로나바이러스 전파로 인해서 확진자가 전 세계적으로 늘고 있는 상황입니다. 코로나바이러스가 전파되는 경로가 사람의 접촉으로 인한 문제가 가장 크고, 이로 인해 2m 사회적 거리두기 운동을 정부에서 추진하고 있습니다. 2m 거리두기 효과와 관련해서 간단하게 진행된 연구 결과를 소개하고자 합니다.

위의 논문에서 공기 중 코로나바이러스 (SARS-CoV-2)를 이란의 병원에서 측정했습니다. 참고로 지금 COVID-19를 일으키는 코로나바이러스 정식 명칭은 SARS-CoV-2입니다. 공기 중 코로나바이러스를 측정하기 위해서는 공기 중 샘플을 얻어야 합니다. 어떤 방법으로 얻었는지 보겠습니다. Impinger air sampling 기술로 샘플링하였고, 분당 1.5L로 1시간 동안 진공펌프로 빨아드렸습니다. Impinger에는 20 mL of DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) with 100 μg/mL streptomycin, 100U/mL penicillin and 1% antifoam reagent (isoamyl alcohol) 이 포함되어 있었습니다. 그리고 샘플링 위치는 1.5-1.8m로 일반 성인의 호흡기 높이에서 샘플링하였습니다. 샘플링 장소는 COVID-19 양성 환자가 입원해 있는 병실에서 진행되었습니다. 분석은 총 7개 병실에서 10개 샘플을 채집하였고, 샘플은 환자와 2m 이상 떨어진 곳에서 채집하였습니다.

에어로졸을 통한 공기 중 코로나바이러스 전파의 위험성은 이미 보고가 되어 있지만, 위의 연구 분석 결과에서는 환자와 2m 이상 떨어진 곳의 공기 중에는 코로나바이러스 (SARS-CoV-2)가 측정되지 않았습니다. 즉 2m 이상 떨어지면 환자로부터 전달되는 코로나바이러스가 영향이 없다는 것을 간접적으로 증명하는 결과입니다. 위의 연구 말고 다른 연구에서는 환자 병실에서 공기 중에서 코로나바이러스가 양성으로 나온 결과와 비교하면, 환자 주변에서는 코로나바이러스가 공기 중에서 발견되고 환자와 떨어지면 공기 중 코로나바이러스가 발견되지 않는다는 결과를 낼 수 있습니다. 이와 같은 결과로 환자와 거리두기는 공기 중 감염을 막기에 적절할 수 있다고 볼 수 있을 것 같습니다. 

하지만, 공기 중 코로나바이러스가 인체에 흡입됐을 때 감염을 일으키는지, 공기 중의 바이러스 농도가 어느 정도 인지 등에 대한 추가적인 연구가 필요할 것 같습니다.

2m 거리두기는 에어로졸을 통한 코로나바이러스 전파를 예방하기 위한 정확한 지침으로 대응하기 위해서는 더 많은 연구가 진행되어 증거자료가 생겨야 할 것 같습니다.

모두 사회적 거리두기에 적극 참여하여 코로나바이러스가 전파되는 것을 예방합시다.