수학모델로 분석해보니..오미크론 전파율 높으면 위중증화 낮춘다

[이데일리 강민구 기자] 바이러스 전파율이 높으면 궁극적으로 코로나19 위중증화 비율을 낮춘다는 역설적인 연구결과가 나왔다.

한국과학기술원(KAIST)은 김재경 수리과학과 교수와 노지윤 고려대 구로병원 감염내과 교수, 신의철 KAIST 의과학대학원 교수로 구성된 공동연구팀이 수학 모델을 통해 이같은 연구결과를 냈다고 14일 밝혔다.

김재경 교수(왼쪽)와 신의철 교수(오른쪽).(사진=한국과학기술원)

오미크론 변이주가 우세종이 되면서 전 세계 각국에서 코로나19 환자 수가 늘어나고 있다. 오미크론 유행이 코로나19가 경증 호흡기 질환으로 토착화되는 것을 앞당기면서 코로나19 팬데믹의 종식을 가져올 수 있다는 전망들도 나오고 있다.

연구팀은 바이러스 전파율 변화에 따른 코로나19 토착화 질문에 대한 답을 구하기 위해 수학 모델을 만들어 분석했다. 코로나19 바이러스에 대한 인체 면역반응을 짧게 유지되는 중화항체 면역반응과 오래 유지되는 T 세포 면역반응으로 나눠 수학모델에 적용했다. 돌파감염이 빈번하게 일어나고, 돌파감염 후 회복 시 면역반응이 다시 증강된다는 사실을 바탕으로 분석했다.

그 결과, 백신 접종률이 높은 상황에서는 바이러스 전파율이 높아지면 일시적으로 코로나19 환자 수가 늘어나지만 궁극적으로 코로나19 위중증화 비율이 낮아지면서 위중증 코로나19 환자 수는 줄어들고 코로나19가 경증 호흡기 질환으로 토착화되는 과정이 오히려 빨라질 수 있다는 연구 결과를 얻었다.

연구 모식도.(자료=한국과학기술원)

연구팀이 가정한 바이러스 전파율이 높아지는 상황은 사회적 거리두기 완화나 오미크론 등 전파가 잘 되는 변이주의 출현으로 일어날 수 있다. 이번 결과는 오미크론 자체의 낮은 위중증 성질은 빼고, 높은 전파율이 일으키는 결과를 예측한 것이다.

다만, 연령이나 기저질환 유무에 따라 다르게 나타나는 위중증률을 수학 모델에서 고려하지 않았다는 한계점이 있다. 바이러스 전파율이 높아지는 상황에서 일시적으로 늘어나는 코로나19 환자 수가 많아지면 의료체계가 붕괴할 수도 있다.

김재경 교수는 “코로나19 팬데믹과 같이 미래가 불투명한 상황에서 수학 모델을 활용해 인간의 직관으로는 유추하기 어려운 역설적인 연구결과를 얻었다”며 “앞으로도 의학 연구에서 수학 모델을 적극 이용하는 것이 중요하다”고 말했다. 신의철 교수도 “오미크론이 우세 종이 되고 코로나19 환자 수가 급증하는 상황에서 무조건 두려워만 할 것이 아니라 과학적 접근을 통해 미래를 예측하고 이를 정책에 반영해야 한다”고 강조했다.

연구 결과는 지난 11일자로 ‘메드아카이브(medRxiv)’에 게재됐다.