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. 1국세청, 34억 체납 지광(국제신문 대주주) 은닉재산 조사 착수
  2. 2“통합 LCC 본사, 강서구 최적지”(종합)
  3. 3‘부산스러운 목욕’의 힐링
  4. 4광안리~해운대 해상택시로 10분…내년에 뜬다
  5. 5장유로 옮긴 김해도자축제 방문객 쑥
  6. 6[특별기고] 국제신문 회생, 법 조문 2개면 충분하다
  7. 7부산 문화 기관장 인선 지연에 내정설 솔솔…내년 사업 차질 우려
  8. 8또 몰카 찍다 걸린 부산 고교생(종합)
  9. 9획일적 병상 규제에 막힌 ‘명지 동국대병원’
  10. 10한동훈 복당 여론 ‘찬반 팽팽’…국힘 윤리위원 “張, 조작징계”(종합)
  1. 1한동훈 복당 여론 ‘찬반 팽팽’…국힘 윤리위원 “張, 조작징계”(종합)
  2. 2“기자는 하이에나” SNS 파문 최민희 의원 결국 사과(종합)
  3. 3교통公 사장 강퇴·교육청 중단…행감 날세운 시의회
  4. 4여야, 靑 최인호와 첫 상견례…서로 다른 ‘소통’ 강조
  5. 5박홍배 “북항 돔구장 부지 문제, 국무조정실 나서라"
  6. 6“하정우 - AI 기업 업스테이지 특혜 의혹”…野 주장에 정부 “영향력 없었다”
  7. 7김석준 교육감 사과… 부산시의회 교육위 행감 하루 만에 재개
  8. 8趙의장 "현직 대통령 연임 불가…논란 빚어 국민께 송구"
  9. 9與 ‘주가누르기 방지법’이견…증여·상속세법은 합의
  10. 10[한 손 뉴스] 직장인 가처분소득 늘려라…靑서 부활한 ‘월급방위대’
  1. 1국세청, 34억 체납 지광(국제신문 대주주) 은닉재산 조사 착수
  2. 2[한 손 뉴스] 두 달 동안 11만 명 신규가입…동백전 7년 만에 200만 돌파
  3. 3미래과학자상 박사과정 이학 박찬우·공학 권태균
  4. 4커피무역 열정으로 빚은 파나마 게이샤
  5. 5‘동반성장지수’ 최우수 기업 44곳 영예
  6. 6금융보안원도 해킹당했다…금융사 직원 정보 등 유출
  7. 7경자구역 ‘동력’ 외투기업 첫 화합의 장
  8. 8주가지수- 2026년 11월 11일
  9. 9한국거래소, 부산 체육꿈나무에 장학금 5000만 원
  10. 10부산상의, 전 국회의장에 가덕 연내착공·LCC 본사 유치 건의
  1. 1“통합 LCC 본사, 강서구 최적지”(종합)
  2. 2광안리~해운대 해상택시로 10분…내년에 뜬다
  3. 3장유로 옮긴 김해도자축제 방문객 쑥
  4. 4[특별기고] 국제신문 회생, 법 조문 2개면 충분하다
  5. 5또 몰카 찍다 걸린 부산 고교생(종합)
  6. 6획일적 병상 규제에 막힌 ‘명지 동국대병원’
  7. 7김기재 전 부산 영도구청장 송치
  8. 8공모전 수상자에 ‘가짜 국무총리상’…부산디자인진흥원 직원 황당 행정
  9. 9학교안전 등 1조, AI 1201억…부산교육 5조6743억 투입(종합)
  10. 10경남도, SMR 거점·중기 육성 등에 14조7368억 편성
  1. 1“수비강화 첫 숙제는 개인 동작 교정과 루틴 확립”
  2. 2거인 전직 사령탑 허문회·조원우, 이번엔 전문 코치로 뭉쳤다
  3. 3손흥민 A매치 통산 60호골 도전…모레노호 명예 회복 나선다
  4. 4첫 지휘봉 잡은 이동욱 “수비 체질 바꾼다” 특명
  5. 5“내야 보험용으로 딱”…필라델피아, FA 김하성에 관심
  6. 6두 달 만에 돌아온 코르다, 단일 대회 4승 도전
  7. 7三星…이제 다시 푸른 왕조의 시간
  8. 8[뭐라노] 롯데 팬 입장에서 본 삼성 우승
  9. 9허웅 깨어나자 3연승…KCC 반등 신호탄
  10. 10LIV 떠난 람…DP월드투어 우승
우리은행
민선9기 지역일꾼 만나다
“지역 애정 가진 ‘구민인수위’…정책제안 땐 구정 적극 반영”
체인지! 부산교통
고령면허 자진반납땐 최대 30만 원…7534명 ‘응답’
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내