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주요 환경 변화에 따른 미래 감염병의 발생 양상
  • 작성일2017-09-21
  • 최종수정일2017-09-21
  • 담당부서미래감염병대비과
  • 연락처043-719-7265
주요 환경 변화에 따른 미래 감염병의 발생 양상

질병관리본부 기획조정부 미래감염병대비과
조현정, 이희일, 이상원*
*교신저자 : epilsw@korea.kr, 043-719-7260

  Abstract


Trends in emerging infectious diseases according to major environmental changes

Jo Hyun-Jung, Lee Hee-Il, Lee Sang-Won
Division of Strategic Planning for Emerging Infectious Diseases, KCDC

Background: Emerging infectious diseases are anticipated to spread and lead to global crisis. These are divided into newly emerging infectious diseases such as human immunodeficiency virus (HIV) infection, severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle East respiratory syndrome (MERS) and reemerging infectious diseases such as dengue fever and cholera.
Present: Emerging infectious diseases are related to a number of factors such as climate change, increased international exchange, ecosystem changes, and drug resistance. Furthermore it is difficult to anticipate the spread of diseases and their damage to society. Therefore, it is important to exhaustively analyze the spread of diseases and proactively prepare for crisis.
Future perspectives: Scenarios were established for each major factor (climate change, ecosystem change, travel, and land use changes). Emerging infectious diseases were reviewed according to each scenario. Consequently, arthropod-borne infectious diseases are expected to be the most influential disease in the future, being followed by a zoonosis such as avian influenza human infection.
The risk factors of emerging infectious disease are inter-connected and complex. It is required to develop predictive models wthrough multi-sectoral collaboration. These models will contribute to the precognitive awareness of risks and effective responses.


  들어가는 말


미래 감염병(Emerging infectious diseases)은 국내에서 발생한 적이 없거나 재유행할 가능성이 있는 감염병으로 미래에 유행하거나 큰 피해를 야기할 수 있는 감염병이다. 신종 감염병(Newly emerging infectious diseases)과 재출현 감염병(Reemerging infectious diseases)으로 구분할 수 있으며, 신종 감염병은 인간을 숙주로 새롭게 나타나는 감염병으로 그간 발생한 HIV(1981), SARS(2003), MERS(2012) 등을 예로 들 수 있다. 재출현 감염병은 과거에 발생했던 감염병으로 새로운 지역에 나타나거나, 기존과 다른 항생제 내성을 가지거나, 퇴치 후 재발생하는 경우로 뎅기열, 콜레라 등을 예로 들 수 있다. 최근 20년간 전 세계적으로 SARS(2003), H1N1(2009), MERS(2012), Ebola(2014), Zika(2016) 등의 감염병으로 공중보건은 끊임없이 위협을 받고 있다. 미래 감염병의 위협은 해외교류 활성화, 기후변화, 경제수준 변화 등으로 앞으로도 끊이지 않을 것으로 예상된다. 각 국가에서는 새로이 발생한 신종 감염병과 재출현 감염병에 대한 자료를 수집하고 다양한 분석을 통하여 대비와 대응 전략을 개발하여 공중보건 방역체계를 강화하는 여러 가지 방안을 모색하고 있다[1, 2].
감염병의 발생과 유행은 병원체, 숙주, 환경의 3대 요소가 필수적이다. 감염병의 발생은 숙주와 병원체의 접촉에 의하여 발생하지만 다양한 환경요인의 변화에 따라 그 발생 규모와 범위가 달라진다. 특히, 최근 해외교류 활성화, 기후변화, 경제수준 향상 등으로 여러 가지 환경요인이 복합적으로 작용하고 있다(Figure 1)[2].
따라서 다양한 환경변화 요인 중 ① 기후변화, ② 생태학적 변화, ③ 여행과 이주를 분석하여 각 요인에 따라 영향을 받는 감염병을 검토함으로써 향후 미래 감염병의 대비·대응 전략 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.


 몸 말


1) 기후변화
기후변화, 특히 온난화는 질병발생의 주요 연결고리인 매개체의 생육에 직접적인 영향을 준다. 제2차 한국 기후변화 평가보고서(2014)에 따르면 우리나라는 인위적인 온실가스의 증가로 연평균 기온과 해수면의 상승이 관측되고 있다. 1954년부터 1999년에는 0.23℃/10년, 1981년부터 2010년에는 0.41℃/10년, 2001년부터 2010년에는 0.5℃/10년으로 지속적인 증가를 보였다. 최근 46년간(1968~2013년) 우리나라 주변 해양에서의 수온은 1.19℃ 상승되어 전세계 평균 수온 상승률(0.37℃)보다 약 3배 이상 높은 수준이며 지난 30년간(1971~2010년) 우리나라 주변 해수면 연평균 상승률도 2.64 ㎜로 같은 기간 전 지구 평균값(2.00 ㎜) 보다 높았다.
절지동물 매개 감염병은 매개체 증가와 사람의 노출 확률에 기인하여 지속적으로 증가하는데, 기후변화는 매개체 분포 확대와 밀도 증가에 영향을 줄 것으로 예상된다. 현재까지 주요 기상요인과 흰줄숲모기의 연관성을 분석한 결과, 일평균기온 혹은 최고기온이 1℃ 상승함에 따라 일주일 후 모기 성체 개체수는 27% 증가할 가능성이 있다. 또한 상대습도와 강수량은 양의 상관성을 보였고, 일조시간과 일사량은 음의 상관성을 보였다. 이를 바탕으로 추정한 결과, 21세기 후반에는 제주도와 한반도 남부지방에서 흰줄숲모기가 왕성하게 서식할 수 있는 여건이 조성되어, 흰줄숲모기가 전파시킬 수 있는 뎅기열, 지카바이러스 감염증, 치쿤구니아열 환자가 국내에서 발생할 가능성이 높은 것으로 추정되고 있다[3].
수인성 감염병의 경우, 사회가 선진화 되면서 상하수도 시설 등이 완비되어 우리나라에서 그 위협은 감소하고 있다. 하지만, 온도와 연관된 모든 설사성 질환 발생률 비율(Incidence rate ratio, IRR)을 살펴본 결과, 양의 상관성을 보였으며, 이는 소득수준과 상관없이 모든 유형의 국가에서 관찰되었다[4]. 특히, 살모넬라, 캄필로박터균 감염증, 비콜레라 비브리오균감염증 등은 평균 온도와 양의 상관성이 높게 나타났다[5]. 기온 상승 뿐 아니라 홍수로 인한 식수원 오염으로 수인성 감염병과 매개동물이나 매개동물 배설물에 의한 인수공통감염병의 위협도 예상할 수 있다. 폭우 및 홍수에 의한 대규모 감염병 발생 중 비브리오균 감염증(21.6%)과 렙토스피라 감염증(12.7%)이 높게 나타났다는 연구가 있다[6].
인플루엔자는 아열대지역이나 열대지역에서는 연중 내내 발생할 수 있으며 우기에 환자 유행이 증가되는 양상을 보이고 있다. 조류인플루엔자는 기온 및 강수량의 변화로 습지 분포 등에 영향을 끼쳐 철새의 서식지와 이동경로가 변화될 수 있다. 기후변화의 영향으로 많은 야생조류의 분포지가 북쪽으로 이동되었다는 보고가 있으며, 종의 구성에도 영향을 주어서 북쪽지방의 철새 종류가 더 다양해졌다는 보고가 있다[7]. 따라서 야생 조류의 구성, 분포, 이동형태에 대한 변화를 지속적으로 모니터링 해야 할 것이다.

2) 생태학적 변화

전 세계적으로 가축의 생산은 지속적으로 증가하고 있으며 특히, 가금류의 생산은 대폭 증가하고 있다. 더욱이 농장수는 감소하는데 반해 각 농장 당 사육두수는 증가하고 있어, 유행 시 그 피해규모는 더 커질 것으로 예상된다.
우리나라를 찾는 겨울철새는 고위험성 조류인플루엔자 발생국가에서 번식기를 보내며 월동기에 우리나라로 유입되는 것으로 알려져 있다. 철새의 분변에서 채취된 것과 가금류 농장에서 채취된 H5N1이나 H5N8 바이러스가 높은 유전적 근연관계를 보여서 철새와 가금류 농장의 연결을 확인할 수 있다[8]. 2003년 최초 발생한 조류인플루엔자 유행 19개 농장에 대해 조사한 결과, 오염된 차량으로 인한 전파가 58%, 지역적 확산 전파가 27%, 사람에 의한 전파와 야생조류 및 가축에 의한 오염 전파가 각각 5%로 밝혀진 바 있다. 따라서 우리나라에서 조류인플루엔자의 유입은 수생조류 철새에 의한 것으로 판단되나, 일단 유행이 발생했을 때 국내 전파는 인적 전파가 크게 작용하는 것으로 판단된다[9].
반려동물을 보유한 가구가 지속 증가하고 있어 톡소플라즈마증, 개 브루셀라, 바르토넬라증 등 인수공통감염병에 의한 위험도 증가 할 수 있으나, 반려동물에 대한 인식개선으로 위생관리는 대부분 철저히 이루어질 것으로 예상된다. 그러나 유기동물 및 길고양이의 경우, 사람과의 접촉성은 높은 반면, 제대로 된 위생관리가 이루어지지 않아, 야생동물이 전파 할 수 있는 절지동물 매개, 설치류 매개 인수공통감염병을 전파시킬 수 있어 세심한 관리가 필요하다.

3) 여행과 이주

11세기 십자군에 의한 유럽의 한센병 확산, 15세기 콜럼버스에 의한 아메리카대륙의 두창 유행 등 무역이나 여행으로 인한 병원체 이동은 그간 세계 역사에서도 쉽게 확인할 수 있다. 더욱이 이동수단의 발달로 해외에서 발생하는 감염병에 노출될 가능성은 더욱 높아지고 있다. 실제로 최근 해외여행 후 뎅기열, 치쿤구니아열, 지카바이러스 감염증 등에 감염되는 사례가 매년 지속적으로 발생하고 있다(Table 1)[10].
미국과 이탈리아에서는 웨스트나일열이 유입된 후 전국으로 확산된 사례가 있다. 국내에서도 웨스트나일열 매개체인 빨간집모기(Culex pipiens)가 겨울에도 월동하는 것으로 알려져 있어, 웨스트나일바이러스가 국내 유입시 토착화될 가능성이 높다. 최근 캠핑, 골프, 등산 등 야외 활동이 증가하고, 비개발지역의 도시화 등으로 인해 절지동물 및 야생동물과의 접촉 기회가 늘어남에 따라, 절지동물매개 감염병, 인수공통감염병 발생이 점차 증가할 가능성이 있다.
국가지표체계에 따르면 관광산업 발전, 다문화 가정 증가로 국내 체류하는 외국인의 수는 연간 5천명으로 매년 증가되는 추세이다. 또한 이들 중 50%가 중국인으로서, 중국에서 발생하거나 유행하는 조류인플루엔자, 다제내성 결핵 등에 대한 주의가 필요하다.
기후변화(기온상승, 강수량 변화 등), 생태계변화(가축, 야생동물 등), 여행과 이주(해외여행, 도시화 등)에 영향을 받는 감염병을 검토한 결과, 각각의 요인에 의해 영향을 받는 세부적인 감염병의 종류는 다르지만, 대체로 절지동물 매개 감염병이 가장 영향을 많이 받을 것으로 예상된다(Figure 2). 각각의 요인은 별도로 영향을 끼칠 수 있지만, 각 요인들이 연계되어 복합적으로 작용함으로써 발생 가능성을 더 촉진 시킬 것으로 예상된다. 앞으로 감염병 종류에 따른 병원체 진화, 인구변화 등 사회 경제적 영향에 대한 검토가 필요하다.


  맺는 말

감염병은 여러 가지 요인에 의해 발생하므로 감염병에 대한 미래의 대비와 대응을 위해서는 우리 기관뿐만 아니라 다부처, 다분야의 협력이 필요하다. 기후변화는 기상청, 생태학적 변화에서는 농림부와 환경부, 무역이나 여행은 외교부와 문체부 등 각각 요인에 대응하는 관련 부처의 협력이 필요하다. 각 요인에 대한 자료를 수치화하고 통계학적 분석을 통해 감염병별 예측모형을 개발하고, 이를 지속적으로 모니터링하여 발생 가능한 위험을 사전에 예측‧인지함으로써 미래 감염병의 위협에 신속하게 대처하는 것이 미래의 공중보건위기에 대응하는 가장 효과적인 방법일 것이다.


참고문헌


1. World Health Organization (WHO). 2017. International Health Regulations (IHR). http://www.who.int/ ihr/about/en/.
2. Morens, D. M., & Fauci, A. S. Emerging Infectious Diseases: Threats to Human Health and Global Stability. PLoS Pathogens, 2013;9(7), e1003467.
3. 질병관리본부. 2016. 뎅기열 국내 토착화 예측모형 개발 연구.
4. Carlton, E. J., et al. A systematic review and meta-analysis of ambient temperature and diarrhoeal diseases. International journal of epidemiology, 2016;45(1), 117-30.
5. Semenza, J. C., et al. Climate change impact assessment of food-and waterborne diseases. Critical reviews in environmental science and technology, 2012;42(8), 857-90.
6. Cann, K., et al. Extreme water-related weather events and waterborne disease. Epidemiol Infect, 2012;9, 1-16.
7. La Sorte F. A., & Thompson F. R. Poleward shifts in winter ranges of North American birds. Ecology, 2007;88, 1803-12.
8. Jeong J. et al. Highly pathogenic avian influenza virus(H5N8) in domestic poultry and its relationship with migratory birds in South Korea during 2014. Veterinary microbiology, 2014;173, 249-257.
9. 국립수의과학검역원. 2007. 철새이동상황 및 감염실태 조사보고서.
10. 질병관리본부. 2017. 감염병 감시연보.
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