조선일보

인구 밀집 지역에서 언제 코로나19 확진자가 증가할지 하수도 침전물로 일주일 앞서 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 이번 결과는 코로나 바이러스 감염자가 급증하면서 검사 시간이 지체 되고 있는 지역은 물론, 검사 인프라가 부족한 개발도상국에서도 방역 대책을 세우는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.

미국 예일대 화학환경공학과의 조던 페시아 교수 연구진은 지난 18일 국제 학술지 ‘네이처 바이오테크놀러지’에 “인구 20만 명의 코네티컷주 뉴헤이븐시에서 10주에 걸쳐 하수 침전물에서 나온 코로나 바이러스(SARS-CoV-2)의 유전 물질(RNA) 양을 분석한 결과, 나중에 코로나 검사로 나타난 확진자 증가 추세를 일주일 정도 앞서 예측할 수 있었다”고 밝혔다.

페시아 교수는 “하수 침전물의 코로나 바이러스 RNA가 완만한 곡선을 그리면 나중에 검사 결과로 나타난 확진자 수의 변화 곡선과 겹쳤다”며 “다만 하수 침전물 조사로 5~7일 앞서 알 수 있다는 점이 다르다”고 밝혔다.

◇환자 입원보다 4일 앞서 코로나 감염 예측

코로나19의 전파는 주로 진단 시험과 병원 자료를 통해 추적한다. 하지만 코로나19 증상은 바이러스에 감염되고 최대 2주간 나타나지 않기도 한다. 또 감염자가 급증하면 진단 결과를 받기까지 시간도 지체 될 수 있다.

연구진은 하수 감시는 앞서 다른 전염병 추적에도 활용됐으며, 하수에서 코로나 바이러스의 RNA 양 증가는 코로나19 확진자 증가와 연관됐다고 밝혔다.

페시아 교수 연구진은 지난 3월 19일부터 6월 1일까지 10주에 걸쳐 뉴헤이븐시의 하수 처리장에서 가장 먼저 가라앉은 1차 침전물에서 코로나 바이러스의 RNA를 추출했다. 하수 1밀리리터 당 바이러스 RNA 양의 변화는 지역사회에서 바이러스의 활동 추세를 나타냈다.

연구진은 코로나 검사 시료를 채집한 날과 검사 결과가 나온 날, 코로나19 환자가 입원한 날을 기준으로 결과를 분석했다. 그 결과 하수 침전물 속의 코로나 바이러스의 RNA 농도는 확진자 수와 비율을 검사일자 기준으로는 0~2일 앞서 나타냈다고 밝혔다. 코로나 검사를 하기 이틀 전에 이미 하수를 통해 먼저 코로나19 확진자 변화 추세를 예측할 수 있다는 말이다.

하수 속의 코로나 바이러스 RNA 농도 데이터는 코로나19 환자 입원보다 1~4일 앞서, 또 코로나19 검사 결과 통보보다는 6~8일 앞서 코로나 감염 추이를 보여줬다고 연구진은 밝혔다. 6~8일의 시간 차이는 대부분 검사를 받는 사람들이 급증하면서 검사 결과 통보가 지연되기 때문이었다.

◇세계은행 동남아 도시에서 시범 프로그램 논의

이에 비해 하수의 바이러스 RNA 분석은 바이러스가 몸 밖으로 배출된 지 이틀 안에 결과를 얻을 수 있다고 연구진은 밝혔다. 연구진에 따르면 변기 물을 내리면 8시간 안에 하수 처리장에 도달하며 처리까지 4시간이 걸린다. 연구진은 시료 채취 시간에 따라 다르지만, 일반적으로 36시간 안에 결과를 얻을 수 있다고 밝혔다.

물론 연구진은 하수 침전물과 역학 데이터 모두 변수가 많기 때문에 하수 속의 코로나 바이러스 RNA의 농도가 코로나19 확진자 수와 상관 관계가 확실하다고 말할 수 없다고 밝혔다. 하지만 코로나 검사와 결과 통보가 지연되는 지역에서는 하수 침전물의 바이러스 농도 변화 데이터가 감염 추이를 사전에 알려줄 수는 있다고 주장했다.

하수 침전물 분석법은 코로나 검사 능력이 부족한 저개발 국가에서도 어떤 도시나 지역의 봉쇄를 풀지 결정하는 데에도 도움을 줄 수 있다고 연구진은 밝혔다. 이 방법은 이미 저개발 국가에서 소아마비 전염을 추적하는 데 이용된 것과 매우 유사한 방법으로 비용도 적게 든다는 것이다. 세계은행은 동남아시아 일부 도시에서 하수 침전물의 코로나 바이러스 농도를 분석하는 시범 프로그램에 관심을 보이고 있다고 연구진은 밝혔다.

<출처>

https://seas.yale.edu/news-events/news/study-wastewater-predicts-covid-19-outbreaks-days-diagnostic-testing-results

https://yaledailynews.com/blog/2020/09/14/yale-team-unearths-covid-19-testing-protocol-using-sewage/

https://www.nature.com/articles/s41587-020-0684-z

<한국과학기자협회 코로나19 연구 속보>

https://post.naver.com/my/series/detail.nhn?memberNo=36405506&seriesNo=613129