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. 1정부, 공연장 겸 돔구장 추진…북항 돔 아레나 ‘기회’
  2. 2폭발음 뒤 불길…인근 7000명 대피(종합)
  3. 3프로야구 역대급 흥행에도 쪼그라든 ‘거인 팬심’
  4. 4부산시, 퐁피두 분관·라 스칼라 공연 백지화(종합)
  5. 5[단독] “어? EBS서 봤던 문젠데” 부산 고교 118명 중간고사 재시험
  6. 6‘신천지 與 입당 정황’ 친청계 반발…“김 대표, 조사 과정 제대로 밝혀라”(종합)
  7. 7[속보]홈플러스 희망퇴직 신청자 몰리는 바람에 접수 조기마감
  8. 8호텔 셔틀 타고 황령산 야경 보러가요
  9. 9구·군은 맘대로 불법 현수막…민간엔 과태료 폭탄
  10. 10이기대 예술공원 사업도 차질
  1. 1‘신천지 與 입당 정황’ 친청계 반발…“김 대표, 조사 과정 제대로 밝혀라”(종합)
  2. 2北 "전날 동해서 2종 잠수함발사 전략순항미사일 시험발사"
  3. 3신임 靑 비서실장에 임광현 국세청장(종합)
  4. 4김민석 격주 부산행 PK 민심잡기…부마항쟁 기념식 찾는다
  5. 5이 대통령 "부마항쟁 헌법 조문화, 이제는 실천할 때"
  6. 6김민석, 강훈식 서울시장 후보론에 “가능성 열려있다”
  7. 7김지용 “정치검사 1호는 尹”…과거 행적 놓고 與 집안싸움(종합)
  8. 8李 대통령 지지율, 2주 전보다 소폭 오른 44%…부정 평가 49%
  9. 9박형준 “새로 할 일 없는 사람들, 전임 시정 뒤집기 집착”
  10. 10강훈식 다음 수순은 서울시장 출마?(종합)
  1. 1[속보]홈플러스 희망퇴직 신청자 몰리는 바람에 접수 조기마감
  2. 2호텔 셔틀 타고 황령산 야경 보러가요
  3. 3올해 자사주 62조 태웠다…‘삼전닉스’ 과반
  4. 4부산 호텔업계 “바가지요금 논란 되풀이 막자”
  5. 5금융사 AI해킹 16곳으로 늘어나…130곳은 ‘보안 미흡’
  6. 6삼전닉스 급락에 코스피 5600선까지 추락…매도사이드카 발동
  7. 7“밀양·부산 내륙 기행” 인기 폭발… 1~9월 6000여 명이 열차 이용
  8. 8부산 온 금융공공기관 '지역인재 채용률 30%' 눈 가리고 아웅(종합)
  9. 9‘8% 넘게 폭락’ 두 달만에 코스피·코스닥 1단계 서킷브레이커 발동
  10. 10[속보]“편의점 김밥 잘 골라야”… 속 재료·영양·가격 등 제품마다 제각각
  1. 1폭발음 뒤 불길…인근 7000명 대피(종합)
  2. 2부산시, 퐁피두 분관·라 스칼라 공연 백지화(종합)
  3. 3[단독] “어? EBS서 봤던 문젠데” 부산 고교 118명 중간고사 재시험
  4. 4구·군은 맘대로 불법 현수막…민간엔 과태료 폭탄
  5. 5부산도시철 교대인력 공백 떠안은 직원들…현장 아우성
  6. 6변성완·박상준, 정치자금법 위반 혐의 송치
  7. 7고성 출신 세계적 산악인 엄홍길 대장, 자랑스런 경남인상 수상
  8. 8해인사, 팔만대장경 한 본 더 제작한다…29일 판각 시작 알리는 고불식
  9. 9市 ‘시간 쪼개기 계약’ 채용 관행 전면 손질
  10. 10근무 중 헬스장 222차례 간 경감…법원 “강등 정당”
  1. 1프로야구 역대급 흥행에도 쪼그라든 ‘거인 팬심’
  2. 2인종차별 당한 엄지성…英 경찰 수사
  3. 3[뭐라노] 롯데, 이젠 성찰할 때
  4. 4거인 3년 연속 7위…레이예스·한동희는 날았다
  5. 5황성빈은 첫 도루왕…끝까지 뜨거웠던 타이틀 경쟁
  6. 6한화, 새 사령탑에 류지현…3년 20억원
  7. 73년 無가을로 계약 만료…김태형 감독 운명은?
  8. 8프로야구 한화, 신임 사령탑으로 류지현 국가대표 감독과 계약
  9. 9최동원 어린이 야구교실, 출범 11년 만에 프로선수 배출
  10. 10HJ重·동부건설, 소외층·골프 꿈나무에 3000만원 기부
우리은행
한 아이의 내일을 바꾸는 '부산의 힘'
“몸 불편한 엄마 화장실이라도 편히 사용했으면”
민선9기 지역일꾼 만나다
“나노산단 분양률 50% 고무적…미래전략 앵커기업 유치 목표”
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내