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. 1교통公 사장 강퇴·교육청 중단…행감 날세운 시의회
  2. 2양산시 승소 뒤 늑장대응…9억 날릴판
  3. 3부산상의, 전 국회의장에 가덕 연내착공·LCC 본사 유치 건의
  4. 4동래구, 사직야구장 재건축 드라이브
  5. 5물새는 부산 민주주의기록관, 2년째 개관 못 해
  6. 6“국제신문 살아야 부산이 산다” 거리로 나온 지역 여성단체
  7. 7기업 이전 기대감 도는데…부산 중대형 사무실 품귀
  8. 8‘밀실 공천’ 논란 부산 중구청장 송치
  9. 9온정 가득 담긴 1만 포기 김치
  10. 10중국산 섞어 국산 합금 둔갑…90억 챙긴 업체대표 송치
  1. 1교통公 사장 강퇴·교육청 중단…행감 날세운 시의회
  2. 2여야, 靑 최인호와 첫 상견례…서로 다른 ‘소통’ 강조
  3. 3[한 손 뉴스] 직장인 가처분소득 늘려라…靑서 부활한 ‘월급방위대’
  4. 4與 ‘주가누르기 방지법’이견…증여·상속세법은 합의
  5. 5“하정우 - AI 기업 업스테이지 특혜 의혹”…野 주장에 정부 “영향력 없었다”
  6. 6李 ‘조작기소 특검’ 내주 처리 수순…국힘, 거부권 행사 압박(종합)
  7. 7‘청해부대 작전구역 확대’ 파견연장안 국무회의 의결
  8. 8부산 국힘 “정부, 산은 이전 백지화 조짐…田시장 대체 뭐하나”
  9. 9국회, 국감 출석거부 지광(국제신문 대주주) 경찰 고발한다
  10. 10부산시의회 행정사무감사 파행…기관장 퇴장·감사중지
  1. 1부산상의, 전 국회의장에 가덕 연내착공·LCC 본사 유치 건의
  2. 2기업 이전 기대감 도는데…부산 중대형 사무실 품귀
  3. 3부산 전통시장 7만 원 장보면, 온누리상품권 2만 원 준다
  4. 4동남권 주력산업 업체 시총 저평가…기업가치 제고 ‘험로’
  5. 5수출 반도체 ‘쏠림’…10대 기업 의존도 첫 60% 돌파(종합)
  6. 6[뉴스 분석] 중앙인사 대신 지역전문가…금융중심지 강력 대응 무게
  7. 7문 닫으면 바로 시동…제네시스 전기SUV ‘GV90’ 출격
  8. 8국내 라면 매운맛 왕좌는 ‘틈새라면 빨계떡’
  9. 9“보증재원 다각화 추진…소상공인 맞춤지원 확대”
  10. 10주가지수- 2026년 11월 10일
  1. 1양산시 승소 뒤 늑장대응…9억 날릴판
  2. 2동래구, 사직야구장 재건축 드라이브
  3. 3물새는 부산 민주주의기록관, 2년째 개관 못 해
  4. 4“국제신문 살아야 부산이 산다” 거리로 나온 지역 여성단체
  5. 5‘밀실 공천’ 논란 부산 중구청장 송치
  6. 6중국산 섞어 국산 합금 둔갑…90억 챙긴 업체대표 송치
  7. 73년 넘게 고객 돈 14억 꿀꺽…하나은행 직원 징역 3년
  8. 8오늘의 날씨- 2026년 11월 11일
  9. 95만 년 전 운석 충돌한 곳, 합천 관광 명소로 키운다
  10. 10“국어 낯선 독서지문은 맨 나중에, 영어 지문은 앞쪽 맥락 파악 관건”
  1. 1첫 지휘봉 잡은 이동욱 “수비 체질 바꾼다” 특명
  2. 2“내야 보험용으로 딱”…필라델피아, FA 김하성에 관심
  3. 3두 달 만에 돌아온 코르다, 단일 대회 4승 도전
  4. 4三星…이제 다시 푸른 왕조의 시간
  5. 5[뭐라노] 롯데 팬 입장에서 본 삼성 우승
  6. 6허웅 깨어나자 3연승…KCC 반등 신호탄
  7. 7LIV 떠난 람…DP월드투어 우승
  8. 8남자부 A조 어정우 씨 “뜻밖의 우승…양산과의 인연 감격”
  9. 9가을이 물든 필드…아마골퍼 300여 명 ‘열정·화합의 샷’
  10. 10“국제신문 골프대회, 아마추어 골프 발전의 든든한 버팀목 되길”
우리은행
체인지! 부산교통
고령면허 자진반납땐 최대 30만 원…7534명 ‘응답’
금정산국립공원 시대
탐방 허용-자연보전 통제 ‘절묘한 균형’…100년 지킨 원칙
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내