일본뇌염 매개모기인 작은빨간집모기의 계절적 발생 추이, 2002-2007

Seasonal Abundance of Culex tritaeniorhynchus, 2002-2007

 질병관리본부 면역병리센터 질병매개곤충팀   

Ⅰ. 들어가는 말
  일본뇌염(Japanese encephalitis)은 일본뇌염바이러스에 감염된 모기가 사람을 흡혈할 때 전파되는 인수공통 감염병으로, 일본뇌염바이러스에 감염된 사람의 90% 이상은 뚜렷한 증상 없이 지나치지만 일단 발병이 되면 치료제가 없어 치사율은 약 25%에 이른다. 회복이 되더라도 약 1/3 정도에서 지능발달 장애, 신경마비 등의 후유증을 남긴다.
 일본뇌염의 발생은 매개체의 발생 정도와 매개체의 바이러스 보유율에 의해서 크게 좌우된다. 일본뇌염 매개모기인 작은빨간집모기(Culex tritaeniorhynchus)는 한국을 비롯한 일본, 대만, 인도네시아, 말레이시아, 필리핀, 인도 등 동남아 전 지역에 분포하고 있으며, 4.5mm 정도의 비교적 소형 모기로 전체적으로 암갈색을 띄고 있다. 복부 각 절의 기부에는 흰 띠가 있고, 다리 각 절 끝에 흰 띠가 있으며, 주둥이(probosis)의 중앙에 넓은 흰 띠가 있으며 기부로 내려가면서 복면에 흰 비늘이 산재해 있는 것이 특징이다(Figure 1).

 유충은 주로 논과 늪지, 빗물고인 웅덩이 등 비교적 깨끗한 물에서 서식하지만, 어느 정도 오염된 물에서도 발견된다. 홍(1983)에 의하면, 논, 연못, 관계수로, 미나리꽝에서 서식밀도가 높은 것으로 조사되어 말라리아를 매개하는 중국얼룩날개모기(Anopheles sinensis)와 서식지가 유사한 것으로 나타나고 있다[1]. 유충기를 거친 다음 성충으로 우화하여 생식기관이 성숙되면 교미를 하는데, 일몰 직후와 일출 직전에 이루어진다. 수백 마리 수컷들이 지상 1-3m 높이에서 위, 아래로의 군무(swarming)를 하면, 암컷이 무리 속으로 날아들어 교미를 한다. 동종을 감지하는 데는 모기의 날개 짓에서 나오는 비행음(wing beat frequency)을 이용한다.
 작은빨간집모기는 소, 돼지 등 주로 큰 동물을 흡혈하는 동물기호성(zoophilic)을 보이며 인체 흡혈률은 약 5% 내외로 알려져 있다. 이 모기의 흡혈활동은 일몰 1-2시간 후에 가장 왕성하여 여름철 사람들의 야간 활동 시간대와 일치한다. 작은빨간집모기는 장마 이후부터 개체 수가 증가하기 시작하여 사람들의 야간활동이 많은 8월과 9월에 가장 높은 밀도를 보이고 이후에 감소하는 경향을 보인다. 이에 따라 질병관리본부에서는 전국 시ㆍ도 보건환경연구원 및 지역 보건소와 연계하여 모기채집기인 유문등(Black light trap)을 축사에 설치ㆍ가동하여 매년 4월부터 10월까지 작은빨간집모기의 밀도조사를 통한 일본뇌염환자 발생 및 유행을 예측하고 있다. 2005년부터는 작은빨간집모기의 전국적인 발생과 분포에 대한 보다 정확한 조사를 위하여 조사지점을 대폭 확대하기 시작하였고, 2007년에는 36개 지점에서 일본뇌염매개모기 밀도감시를 실시하였다. 이 글에서는 2002년부터 2007년까지 전국 보건환경연구원과 보건소에서 채집된 정보를 바탕으로 일본뇌염매개모기의 계절적 발생 양상을 분석함으로써 일본뇌염환자 발생 및 유행 감시에서 일본뇌염매개모기 밀도감시의 중요성을 제시함과 동시에 향후 일본뇌염 유행예측사업의 추진 방안을 제시하고자 한다.

Ⅱ. 몸 말
   우리나라에서는 일본뇌염 매개모기인 작은빨간집모기가 처음으로 채집된 경우에 일본뇌염 주의보를 발령하고, 일본뇌염 매개모기가 500마리 이상이면서 하루 동안 채집된 전체 모기의 50%를 상회하게 되면 일본뇌염 경보 발령에 활용한다. 이러한 일본뇌염 매개모기 발생 조사는 1980년대 이후부터 현재까지 지속적으로 이루어졌기 때문에 향후 기후변화에 따른 매개모기 발생 변화 등의 분석에도 활용이 가능할 것이다.

 1. 일본뇌염 매개모기 감시체계
 일본뇌염 매개모기의 전국적인 발생분포 및 발생시기를 조사하기 위해서는 동일한 채집조건을 갖추어 진행하여야 한다.
 이를 위해서 환경적 특성이 유사한 조사지점을 선정하고, 동일제품의 유문등(Black light trap)을 사용하여 채집을 수행하고 있다. 가능하면 재래식 축사를 위주로 선정하고 우사에서 사육하는 소는 10마리 이내이면서, 인가 주변에 위치하고 주위에 논 또는 습지와 같은 발생원이 있는 곳을 기준으로 선정한다. 선정된 축사 내에서 최소한 2개면이 막혀있어 바람의 영향을 적게 받으면서 소와 가까운 곳을 선택하여 땅에서 2m 정도의 높이에 유문등을 설치하고 모기를 채집한다. 매주 월요일과 화요일에 채집기를 가동하여, 익일 아침에 채집망을 수거한 후 냉동실 또는 클로르포름을 사용하여 채집된 모기를 죽인다.
 24시간 동안 실온에서 건조시킨 후 질병관리본부 또는 보건환경연구원에서 분류 작업을 실시하고, 그 결과를 취합하여 유행예측사업의 자료로 활용한다.
 10개 시ㆍ도 보건환경연구원과 협력하여 진행하던 일본뇌염매개모기 발생예측사업은 최근 들어 일본뇌염 매개모기의 발생분포와 발생시기 등에 대한 보다 면밀한 조사를 위해 전국적으로 확대되었다. 2005년 22개 지점, 2006년 29개 지점에서 조사가 이루어지다가 2007년에는 36개 지점에 대하여 조사를 실시하였다. 이러한 조사를 통해 보다 상세한 매개모기 다발생지역 파악 및 매개모기의 북상분포 등에 관한 분석이 가능해지고 있다. 2002년부터는 남부지방의 매개모기 조사 시기를 5월에서 4월로 앞당겼으며, 2005년부터는 모든 조사지점의 조사 시기를 4월부터 10월 말까지 연장하여 실시함으로써 2004년 이전에는 5월에 발령하던 일본뇌염 주의보가 2005년부터는 4월로 그 시기가 빨라졌다. 모든 조사지점에서의 작은빨간집모기 발생밀도 감시를 4월로 앞당긴 2005년 이래로 부산, 전라남도, 경상남도 및 제주지역 등 남부지방에서 매년 4월 2-4주경에 최초로 작은빨간집모기가 채집되어 전국에 일본뇌염 주의보가 발령되었다.

 2. 일본 뇌염 매개모기 발생시기
 작은빨간집모기의 북상시기와 최초 발견 시기는 당해연도의 기온 및 강수량과 밀접한 관계를 보이는 것으로 알려져 있으며, 우리나라에서는 매년 4월경 남부지방부터 채집되기 시작하여 북상하는 경향을 보인다. 2007년의 경우 15주차에 제주지방에서 처음으로 발견되었고, 20주차에 전라남도와 경상남도 일부 지역에서 발견된 이후 점차 북상하였다. 경북 내륙 및 강원 산간지역의 경우에는 27주차(6월 하순)에야 발견되었으며, 서울·경기 및 경기 이북에서는 가장 늦은 35주차(8월 하순)에 채집되었다(Figure 2). 경작지가 많은 서해안지역에서 먼저 발생하고, 산악지형이 많은 경상북도 내륙 및 강원 산간지역이 상대적으로 늦게 발생하는 경향을 나타내며, 중부지방에서는 경기 남부와 충청북도 내륙지역에서 상대적으로 빨리 발견되는 경향을 보였다.

 채집된 전체 모기 중에서 작은빨간집모기가 차지하는 비율을 보면, 2002년의 경우 8월 1주부터 50%를 넘었으며, 이러한 현상이 총 7주간 나타났다(Figure 3). 반면에 2003년에는 작은빨간집모기가 전체 모기의 50% 이상을 차지하는 기간이 나타나지 않았다. 2004년에도 작은빨간집모기가 전체 채집 모기의 50%를 초과하는 기간은 8월 말부터 9월 초까지 단 3주로 나타났다. 2005년에는 8월 2주에 처음으로 50%를 넘은 이후 7주에 걸쳐 동일한 현상이 나타났다. 2006년에는 매개모기의 비율이 50%를 넘은 시점이 예년에 비해 다소 늦은 8월 4주였으나 이후 총 8주 동안 지속되었다. 2007년에는 8월 2주차부터 9월 4주까지 6주 동안 작은빨간집모기가 전체 채집모기의 50% 이상을 차지하였다.

 3. 일본뇌염 매개모기 발생 양상
 우리나라의 전체 모기발생은 5월부터 발생이 증가하기 시작하여 6월 하순 또는 7월 초에 많이 발생하고 장마기간 동안 감소하였다가 8월부터 다시 발생이 증가하는 두개의 정점을 가지는 쌍봉(bimodal) 형태를 보인다. 이후 9월부터는 급격한 감소를 보이다가 10월부터는 거의 발생을 하지 않게 된다.
 그러나 일본뇌염을 매개하는 작은빨간집모기는 장마철 이후에 급격히 증가하는 경향을 나타낸다(Figure 4). 7월말 또는 8월 초부터 일본뇌염 매개모기가 하루 저녁에 500마리 이상이 채집되기 시작하여 8월 중순에는 1,000 마리 이상 채집된 이후에 서서히 감소하여 9월 2주차까지 500마리 이상 수준으로 지속된다. 이러한 자료를 바탕으로 매개모기 방제는 6월부터 9월까지 4개월간에 집중되어야 함을 알 수 있다.

 이러한 매개모기의 발생 양상으로 보아 일본뇌염에 감염될 가능성이 가장 높은 시기는 8-9월이 되며[2], 따라서 일본뇌염 환자발생은 일본뇌염바이러스에 감염된 모기에 물린 후 발병까지의 기간을 고려할 때 대부분의 환자가 9월 이후에 발생하는 역학적 특징을 보이게 된다. 그러나 최근에는 일본뇌염 환자발생이 매년 5명 내외로 매우 적어 이러한 역학적 특징을 설명하기 어렵다.
 일본뇌염 매개모기의 발생 밀도와 함께 중요한 변수는 전체모기에서 일본뇌염모기가 차지하는 비율이다. 이 비율이 높다는 것은 사람이 모기에 물렸을 경우 그 모기가 작은빨간집모기일 가능성이 상대적으로 높다는 것을 의미한다. 일본뇌염 주의보가 발령되는 4월 2-4주경에 채집되는 작은빨간집모기의 개체 수는 많지 않지만 채집된 전체 모기의 30% 이상을 차지하여 7월 중순의 발생밀도와 유사하다. 분명한 과학적 증거는 없지만 이때 채집되는 모기는 월동개체로 추정된다. 4월에 높은 비율을 보였던 작은빨간집모기의 비중은 다른 모기의 발생이 증가함에 따라서 그 비율이 감소하다가 6월 하순부터 다시 증가하기 시작하며, 이후부터는 채집된 전체 모기의 50% 이상을 차지하여 가장 많이 발생하는 모기가 된다. 이러한 결과로 비추어 볼 때 작은빨간집모기의 최초 출현 시 발령하고 있는 일본뇌염 주의보가 일본뇌염의 발생에 대한 주의시점으로 적절한 것인지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
 매개모기의 지역적 발생분포를 보면, 2002년부터 2007년까지 작은빨간집모기는 전라북도에서 가장 많이 채집되는 것으로 조사되었다(Figure 5). 2003년과 2006년은 다른 해에 비해 작은빨간집모기의 발생이 낮았지만 전라북도와 경상남도에서는 다른 지역보다 작은빨간집모기의 발생이 상대적으로 많았던 것으로 조사되었다. 2007년에도 전라북도와 경상남도의 작은빨간집모기 채집 밀도가 높은 것으로 나타났다.

Ⅲ. 맺음말

  일본뇌염 경보가 발령되기 위해서는 채집된 모기로부터 바이러스가 분리되거나, 증폭숙주인 돼지에서 항체 양성율이 50% 이상인 경우, 돼지혈청에서 IgM이 검출되는 경우 및 일본뇌염 환자가 발생하는 경우와 하루 저녁 채집된 모기 중 일본뇌염매개모기인 작은빨간집모기가 500마리 이상이면서 전체 모기 밀도의 50% 이상인 경우 중 하나에 해당할 때인데 최근에는 마지막 지표에 의해 일본뇌염 경보가 발령되는 빈도가 가장 많았다. 지금과 같이 일본뇌염 유행정도가 낮은 시기에는 매개모기의 발생감시가 다른 지표에 비해서 선행되는 조건일 수 있다.
 이상의 작은빨간집모기 발생 감시 결과에 의하면 일본뇌염 환자가 발생했던 해의 특징으로는 작은빨간집모기의 발생밀도가 다른 해에 비해서 높고, 전체 모기에서 차지하는 비율이 50% 이상인 시기의 지속 정도, 50% 이상을 차지하는 시기가 8월 초부터 시작되는 지가 관련이 있는 것으로 보인다. 하지만 일본뇌염 환자의 발생이 ��우 낮은 상황임을 고려하여 보다 다각적인 분석이 필요할 것으로 생각된다. 
 현재의 감시시스템에서는 전국에 지정된 39개의 지점에서 채집된 모기를 보건환경연구원과 질병관리본부에서 분류하여 일본뇌염 매개모기 발생밀도 자료를 작성하고 있는데, 각 시·도 보건환경연구원에서는 모기밀도가 높은 여름철에는 하루 저녁에 수 천 마리의 모기를 분류해야 하는 어려움을 겪고 있는 실정이다. 전국적으로 대표성있는 조사지점을 선정하여 사업을 진행하기 위해서는 해당 지방자치단체의 업무 협조가 필수적이지만, 지역 내 인력구조 및 낮은 관심도와 적은 예산 등의 애로점이 해결해야 할 문제점으로 남아있다. 이러한 어려움에도 불구하고 해당 보건소와 보건환경연구원의 협조로 전국적인 매개모기 발생감시가 이루어짐으로써 일본뇌염 유행의 조기 감지뿐 아니라 기후변화에 따른 전국의 매개모기 발생현황 자료 등 중요한 자료원으로 활용할 수 있다. 한반도의 기후온난화와 연관하여 전국적인 매개모기 감시시스템을 보다 효율적으로 운영할 수 있는 Vector-Net과 같은 시스템을 구축하여 수집된 자료를 통합관리 한다면 일본뇌염의 유행을 조기에 감지할 수 있을 뿐 아니라, 향후 기후 변화에 대비한 보건정책의 수립에도 기여할 수 있을 것이다.

Ⅳ. 참고문헌
 1. 홍한기, 1983. 일본뇌염 매개모기 Culex tritaeniorhynchus의 생태학적 조사. 한국역학회지 5: 29~40
 2. Kim, H. C. et al., 2006. Seasonal prevalence of mosquitoes collected from light traps in the Republic of Korea in 2003.
    Entomol. Res. 36:139-148.