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. 1[부고] 한동훈(부산 북갑) 국회의원 장인상
  2. 2인천에 너구리가…송도 곳곳에서 온몸에 털빠진 너구리 발견
  3. 325일 중 하루 빼고 연속 근무하다 심정지 “업무상 재해”
  4. 4[속보]JMS 2인자 김지선 이어 정명석 영치금 압류 결정
  5. 5부산·울산·경남 흐리다 오후부터 맑아져…오전까지 일부 빗방울
  6. 6젠슨황 복귀 요구 잇따라…투자자 이사회에 서한·온라인 청원도 열기
  7. 7'AI안경 의혹' 세무사 수석 합격자 "부정행위 했다" 실토
  8. 8[속보]‘엔비디아 발상지’라더니… 젠슨황 논란에 즉시 명판 뗀 美식당
  9. 9노래방서 행패 부리고 출동한 경찰 폭행한 40대, 벌금형
  10. 10경력자 선호하는 기업들…청년층 비정규직 비중 '역대 최고'
  1. 1[부고] 한동훈(부산 북갑) 국회의원 장인상
  2. 2박성민 국회의원(울산 중구·국민의힘) ‘아이돌봄 지원법 일부개정법률안’ 대표 발의
  3. 3국민의힘, 부산서 ‘조작기소 특검법’ 규탄 집회…거부권 촉구
  4. 4MS 글로벌 장애에 정부 비상대응반 가동…국내 피해 점검
  5. 5정부예산 심사 본격화…가덕신공항 사업비 촉각
  6. 6국힘 박성훈 서지영 의원 "지광 스님 책임있게 기업회생 동의해야"
  7. 7조작기소특검법 통과에 41% “잘된 일” 39% “잘못됐다”
  8. 8시의회 ‘학생 몰카’ 부실대응 해운대교육지원청 질타
  9. 9張-吳 비대위 충돌, 韓 조작징계 주장…멀어지는 보수연대(종합)
  10. 10전재수, 정당지지도 대비 직무평가 단체장 1위(종합)
  1. 1젠슨황 복귀 요구 잇따라…투자자 이사회에 서한·온라인 청원도 열기
  2. 2[속보]‘엔비디아 발상지’라더니… 젠슨황 논란에 즉시 명판 뗀 美식당
  3. 3경력자 선호하는 기업들…청년층 비정규직 비중 '역대 최고'
  4. 4고금리 기조 속 지난달 전월세 물가 4년 만에 최대폭 상승
  5. 5재경부 “세무사 시험 AI 부정행위자 합격증 효력 정지 논의 중”
  6. 610월 정보통신산업(ICT) 수출액, 전년 동기 대비 202.0% 성장
  7. 7울산항만공사, ‘남신항 2단계 철재부두 축조 공사’ 착수
  8. 8수도권에 데이터센터 짓기 어려워진다…통과점수 상향
  9. 9“새성장동력 AI 플라이휠 만들자”…SK그룹 CEO 세미나
  10. 10삼성SDI·LG엔솔, 미국에서 차세대 배터리 구상 모색
  1. 1인천에 너구리가…송도 곳곳에서 온몸에 털빠진 너구리 발견
  2. 225일 중 하루 빼고 연속 근무하다 심정지 “업무상 재해”
  3. 3[속보]JMS 2인자 김지선 이어 정명석 영치금 압류 결정
  4. 4부산·울산·경남 흐리다 오후부터 맑아져…오전까지 일부 빗방울
  5. 5'AI안경 의혹' 세무사 수석 합격자 "부정행위 했다" 실토
  6. 6노래방서 행패 부리고 출동한 경찰 폭행한 40대, 벌금형
  7. 7[속보] "수능 수험생에 부정행위 말라" 세무사 수석 합격자 부정행위 자백하며 남긴 말
  8. 8울산 동서 연결 ‘울산외곽순환고속도로’ 건설 공사 본격화
  9. 9공직선거법 위반 혐의 김영길 울산 중구청장 울산공소청 송치
  10. 10스토킹으로 두 차례 징역 산 50대 출소 후 또 피해자 위협했다 감옥행
  1. 1김도영 결승포…한국, 대만 6-4 꺾고 APBC 결승행
  2. 2신진서, 당이페이에 174수 만에 불계승…삼성화재배 4강
  3. 3거인 미래 짊어진 약관의 세 어깨…‘데이터 야구’ 담금질
  4. 4“韓축구 역사·위상 걸맞은 경기력 보여줄 것”
  5. 5최동원상 곽빈 “진정한 투수로 인정받은 큰 상”
  6. 6산청군, 유소년 축구 육성거점 조성…축구 메카 도약 나선다.
  7. 7거인 전직 사령탑 허문회·조원우, 이번엔 전문 코치로 뭉쳤다
  8. 8“수비강화 첫 숙제는 개인 동작 교정과 루틴 확립”
  9. 9손흥민 A매치 통산 60호골 도전…모레노호 명예 회복 나선다
  10. 10첫 지휘봉 잡은 이동욱 “수비 체질 바꾼다” 특명
우리은행
한 아이의 내일을 바꾸는 '부산의 힘'
“희귀질환 엄마 건강해진다면 학원 못 가도 괜찮아요”
민선9기 지역일꾼 만나다
“지역 애정 가진 ‘구민인수위’…정책제안 땐 구정 적극 반영”
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내