2
부산메디클럽

100년 전 제시된 구획모델…미분방정식 등으로 표현

수리과학과 감염병 확산 연구

  • 손우식 국가수리과학연구소 감염병 연구팀장
  •  |   입력 : 2022-05-10 19:45:48
  •  |   본지 10면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
- 완전혼합 단점, 수리모델링 보완

수리과학을 이용한 감염병 확산 연구는 지금으로부터 100여 년 전인 1917년 수학자 힐다 피비 허드슨(Hilda Phoebe Hudson)과 의사 로널드 로스(Ronald Ross)의 공동 연구로 시작됐다. 로스는 1902년 노벨 생리의학상 수상자로서 말라리아가 모기에 의해 전파된다는 것을 입증했다. 말라리아는 이탈리아어로 ‘나쁜’을 뜻하는 ‘mal’과 공기를 뜻하는 ‘aria’가 합쳐진 명칭으로, 로스의 연구 이전에는 모기가 아닌 나쁜 공기에 의해 말라리아 감염병이 전염된다고 믿고 있었다.

힐다 피비 허드슨(왼쪽), 로널드 로스
허드슨과 로스가 감염병 확산 모델을 위해 제안한 수리과학 방법은 구획 모델(compartment model)이다. 현재까지도 구획 모델은 감염병 확산 연구의 가장 기본이 되는 방법으로 널리 이용되고 있다. 구획 모델은 전체 인구를 지역 연령 직업 등의 개인 속성이 아닌 감염병 확산에 대한 상태로만 분류한다. 즉 전체 인구를 ▷감염병에 대한 면역이 없어서 감염될 수 있는 사람을 나타내는 감수성자(susceptible) ▷감염병에 걸려서 다른 사람을 감염시킬 수 있는 감염자(infectious) ▷감염 후 회복자(recovered)로 분류하고 각 상태 사이의 변환을 미분방정식 등으로 표현한다.

허드슨과 로스가 제안한 구획 모델은 수리과학 방법을 이용해 최초로 감염병 확산을 다룬 기념비적 연구이지만 전체 인구 중 감수성자 감염자 회복자가 고르게 완전 혼합(uniform mixing)되어 있다는 단순한 가정을 적용했다는 문제점을 안고 있다. 예를 들면, 구획 모델의 완전 혼합 가정을 따를 경우 부산 해운대구에 있는 한 명의 감염자가 해운대구에 있는 감수성자를 감염시킬 확률과 저 멀리 서울 강남구에 있는 감수성자를 감염시킬 확률은 동일하다. 이는 감염 확산을 단순화해 표현한 구획 모델의 문제점으로, 해운대구의 감염자가 출장 여행 등의 이유로 서울 강남구를 방문하지 않는다면 같은 지역인 해운대구의 감수성자를 감염시킬 확률이 더 높아야 한다. 구획 모델의 이런 문제를 극복하고자, 최근 지역 간 인구 이동을 반영해 감염 확산을 수리 모델링하고 있다. 지역 간 인구 이동의 수치화를 위해 휴대전화 기지국 자료, 대중교통 자료, 고속도로 차량 이동 자료 등이 이용된다. 또한 지역 간 인구 이동을 통근·통학 같은 일상적인 인구 이동, 여행·출장 같은 비일상적 인구 이동으로 나눠 표현할 수 있을 만큼 이동 자료 분석은 고도화됐다.
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1가수 김호중팬클럽 ‘그레이스방’ 회원들, 부산시장애인체육회에 성금 전달
  2. 2'부캉이' 북항 놀러 왔다가 덜컥 정착?…부산 명예홍보대사 도전
  3. 3대구도 ‘돔 유치’ 참전…부산 부지·재원 서둘러야 국비 선점
  4. 4다대소각장 개발 다시 원점…부산시, 부지매각 해지 결정
  5. 5수해 상처 여전한 거제, 전국서 ‘한가위 온정’
  6. 6장기체류 ‘부캉이’ 연휴 뒤 외해로 유도할 듯(종합)
  7. 7HJ重 올해 8척 ‘릴레이 수주’…대형선 경쟁력 입증
  8. 8가덕신공항 부지공사 기본설계 정부심의 통과
  9. 9곳간 적자 사하구, 감천마을축제 예산은 더 늘려
  10. 10청와대 ‘검찰개혁 국민 속였다’ 유시민에 법적 대응 검토
  1. 1청와대 ‘검찰개혁 국민 속였다’ 유시민에 법적 대응 검토
  2. 2우크라이나에 생포된 북한군 포로 2명, 이미 한국 입국해
  3. 3[정가 인&아웃] 울산 남갑서 당권파 - 친한계 격돌하나
  4. 4“학교 통폐합 지역 맞춤형으로 접근”
  5. 5[속보] 정부, 젤렌스키 ‘북한군 포로 한국행’ 발언 사실상 확인
  6. 6李 유엔연설 “한반도 종전 위해 당사자 대화하자”
  7. 7민주 “조희대의 내란” 국힘 “더 가면 李탄핵”
  8. 8국힘 유용원 “北포로 송환, 정부 노고 감사…젤렌스키 통해 알려진 건 아쉬워”
  9. 910대 부산시의회 의정모임 해양·이동 문제 집중
  10. 10[속보] 北외무상 “핵보유 의지는 백년·천년이 지나도 절대불변”
  1. 1다대소각장 개발 다시 원점…부산시, 부지매각 해지 결정
  2. 2HJ重 올해 8척 ‘릴레이 수주’…대형선 경쟁력 입증
  3. 3가덕신공항 부지공사 기본설계 정부심의 통과
  4. 4북항 핫플만든 인싸 상어 '부캉이', "인기 덕 좀 봅시다" 마케팅 열풍
  5. 5[한 손 뉴스] 국산 전투기로 영공 수호…KF-21 공군 1호기 배치
  6. 6바리스타 심사위원이 만든 스페셜티
  7. 7홍지선호 국토부 출범 “公기관 2차이전 속도”(종합)
  8. 8빚에 허덕이는 20·30세대…올해 '개인회생 신청' 3만명 육박
  9. 97000피 사수했지만 ‘전강후약’…연휴휴장 속 美中정상회담 촉각(종합)
  10. 10132개사 키운 부산銀…스타트업 IR로 기업과 연결
  1. 1'부캉이' 북항 놀러 왔다가 덜컥 정착?…부산 명예홍보대사 도전
  2. 2대구도 ‘돔 유치’ 참전…부산 부지·재원 서둘러야 국비 선점
  3. 3수해 상처 여전한 거제, 전국서 ‘한가위 온정’
  4. 4장기체류 ‘부캉이’ 연휴 뒤 외해로 유도할 듯(종합)
  5. 5곳간 적자 사하구, 감천마을축제 예산은 더 늘려
  6. 6북항 핫플만든 인싸 상어 '부캉이', "인기 덕 좀 봅시다" 마케팅 열풍
  7. 7밀양 분만 의료공백 현실화…산모들 부산·창원 원정
  8. 8가게 이름 ‘시진핑’이라서?…한밤중 괴한에 ‘페인트 테러’ 당한 중식당
  9. 9북구, 오태원 전 구청장 수사의뢰…‘쑥뜸방’ 과태료·변상금 부과 절차
  10. 10남구의 파격…‘음식점 소공연장’ 대관료 지원 검토
  1. 13경기 1실점 철벽 마운드 韓, 조1위 슈퍼라운드행
  2. 2父 여홍철과 어깨 나란히…여서정, 8년 만에 도마 금메달
  3. 3여서정·안세영·우상혁…‘금빛낭보’ 기대
  4. 42전 전승 한국축구, 조 선두로 8강 진출
  5. 5송세라, 항저우 한 풀었다…AG 첫 ‘금빛찌르기’
  6. 6[속보]한국 카누, 아시안게임 남자 카약 4인승 500m 금메달
  7. 7부상 악재 이정후, 사실상 시즌 아웃
  8. 8육상 8년 만의 금빛 질주 기대…육상 29일까지 ‘골든데이’
  9. 9셔틀콕 女단체 4강행…배드민턴 女단체전 2연패 시동
  10. 10프로농구 시범경기 24일 점프볼
위기가정 긴급 지원
재활치료 다문화가정 가장…치아 없어 식사도 못해
풀뿌리 인디 죽이는 규제
현장 요구 日 행정 수용…음식점 소공연장 춤 허용 이끌어
  • 2026 국제환경에너지산업전
  • 국제골프아카데미
  • 부산국제마라톤
  • 어린이청소년경제아카데미
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내