한국일보 애틀랜타 전자신문

2021년 1월 9일 (토요일) D10 기획 16 2021년1월9일토요일 재채기중인남성을옆에서촬영한모습.큰원뿔모양의배열로타액방울이배출되므로재채기를할때입을가려야하는이유를극적으로보여준다. 위키피디아 먾읺숞믾픦믾풞뫊몒 흥미롭게도 2m의거리두기라는 기 준의연원은꽤오래됐다. 1890년대독 일의세균학자였던카를플뤼게가환자 의호흡기를통해배출된비말에병원균 이있다는걸발견한후,감염자가배출 하는분비물과의접촉에의한질병의확 산이라는개념이정립됐다.플뤼게는환 자를 중심으로 병균을 함유한 비말의 전파 거리를 측정해 1~2m 정도의거리 두기를제안한바있다. 1930년대결핵을연구했던윌리엄웰 스는사람에게서배출된분비물을이분 법적으로 큰 비말과 작은 비말로 분류 했다. 큰비말의경우증발하기전에중 력과공기의저항력으로땅으로떨어지 기때문에이동거리는상대적으로짧다. 1940년대개선된사진술을 활용해큰 비말의전파를 추적한 결과 환자를 중 심으로1~2m정도의거리내에집중적으 로 분포해있음을 밝혔고이런결과들 이거리두기기준의근거로활용됐다. 작은 비말은 어떨까. 비말의크기가 매우작으면액체가쉽게증발하면서고 형분 위주의매우 작은 미립자 ( 에어로 졸 ) 가된다.이들은공기의흐름을타고 멀리날아갈 수있다. 코로나 바이러스 가공기중에부유하는에어로졸미립자 들을통해전파될수있는지에대해서는 아직명확한결론이없는것같다. 그런데최근사회적거리두기의기준 에대해비판적연구결과를 담은 논문 들이출간되고있다.비판근거중하나 는 감염자가 기침등을 통해배출하는 비말을 웰스의기준처럼이분법적으로 구분하기어렵다는것이다.게다가감염 자가배출하는기체덩어리는따뜻하고 습도가높은난류성흐름이라서거기에 감싸인침방울들은증발이억제된상태 로 7~8m 이동할 수있음이확인됐다. 비말의최대전파거리가기존에생각했 던것보다훨씬긴것이다. 2m란 거리두기의기준이문제가 되 는다른상황은실내처럼환기시스템에 의해공기의흐름이형성되는곳이다.기 침속침방울과에어로졸입자가실내의 공기흐름을타고제한없이퍼질수있 기때문이다.가령작년8월경기파주시 의한커피전문점에서발생한집단감염 은에어컨앞에앉았던감염자의비말이 에어컨의공기흐름을타고실내전체에 퍼져발생한것으로확인된바있다.이 로인해확진된사람들은 최초전파자 의주변뿐아니라 2층전체에고르게분 포했다. 샎많믾 좉힎팘멚퓒핂퓮 비말을 급격히퍼뜨리는기침이나재 채기가문제라면조용히나누는대화는 어떨까.사람이재치기를할때배출되는 기체의최대속도는초속 10~30m에달 하고대략 1만개의침방울이입과코를 통해방출된다고한다. 대화를나눌때 는이숫자가수백개정도로줄어든다. 그래서보통대화가기침보다상대적으 로안전하다고 느낀 다. 그러나 최근의 연구는사람사이의대화가재채기 못 지 않 게바이러스전파에기 여 할수있음을 보 여 준다. 특 히증상이없는 무 증상감 염자의경우에는대화가바이러스전파 의주경로가될수있다. 재채기 와 대화가다른점은대화는항 상상대방을 필요 로한다는점이다. 즉 비말의상호 교차 가 능 성이상존한다. 대만의한 연구 팀 은 작년 11월개최된 학회에서2~20초대화하는사이방출되 는침방울의숫자가한 번 의기침에서배 출되는침방울의숫자 와 비 슷 하다는결 과를 발 표 했다. 그들의연구에따르면 말하는도중 뿜 어내는기체덩어리는 2 초만에1.3m정도를진 행 할수있다.가 벼운 기침과 비 교 해크게다르지 않 은 상황이다. 과학자들은침방울의동 역 학을어 떤 방 식 으로 측정할까. 1초에 300~ 5 ,000 장 정도 찍 을수있는고속카 메 라가핵 심 역 할을한다. 우선실 험장소 의공기 중에미세한액체방울을안개처럼퍼뜨 린 후에 레 이저를 쏜 다. 방울들이 레 이 저 빔 을산란시 키 면이를고속카 메 라로 추적할수있다.사람이발음을할때만 드 는공기의흐름이액체방울들을 움 직 이고이를고속카 메 라로 촬영 해공기의 흐름을 분 석 한다. 어 둠 속에서 손 전등 을 켜 면전등의 빛 을산란시 키 는 먼 지입 자들이보이는것과 같은원리다. 사람 의입에서 튀 어나오는침방울도 마찬 가 지다. 레 이저 빔 이침방울에부 딪 히 며강 하게산란되고이를 고속 카 메 라로 촬 영 함으로 써 침방울의개수나 움 직 임 을 분 석 할수있 었 다.이런연구는결 국 사 람이말을 할 때어 떤 방 식 으로침방울 이형성 돼 퍼져나가는지에대한연구 와 도연결된다. 찒잞픦컿픒펃헪쁢맒삶짷쩣 성인이하 루 에만 드 는침의부피는 평 균 1. 5L 정도다. 그런데이침이대화하 거나기침할때침방울로만들어져배출 되는과정에대해서는아직도밝 힐 점이 많 다고한다. 최근 프랑 스 와 미 국 의공 동연구 팀 이고속카 메 라를이용해다 양 한 발음을 하는 사람들의입을 촬영 함 으로 써 침방울이형성되는과정을시각 화하고분 석 하는데성공했다.가령 ‘Pa’ 와 같은자음이발음될때를보자.이경 우 우선두입술을 붙 이고 내부의 압 력 을높 여 발음준비를하는데,이때두입 술사이에침이자리를 잡 다가입술이 열 리면서침의 막 이형성된다.그후입이 더 벌 어지면서침의 막 이 얇 아지다가 수직 으로 배 열 된 여 러개의 ( 필 라 멘트 라 부 르는 ) 실 모양 으로갈라진후 목 구 멍 에 서 올 라오는공기의흐름에의해분리되 어날아간다. 이과정에서침이가지는독 특 한성질 이중 요 하다. 물이주성분인침은 불 과 0. 5% 정도만 효소와 같은다른성분으 로 구성된다. 그런데침은 흔 히생각하 듯 자유롭게 흘 러가는 단 순 한 액체가 아니다.침은액체면서도적 당 한점성을 가지고있고때론 외 부의 힘 에저항하 며 자 신 의형태를어 느 정도유지하는성질 도있다. 즉 입이 벌 어질때입술 사이에 형성되는침의 막 이나 필 라 멘트 는적 당 히 늘 어나고변형되 며살 아 남 아 야허 파 에서 올 라오는 공기의흐름을 타고 분 리되어침방울로 날아가는 것이다. 일 부 학자들은 슈 퍼전파자의경우침방 울속에포함된바이러스가침의성질을 적 당 히변조해 더많 은침방울이형성되 도 록 진화해 온 것은아 닌 지추측하기 도한다. 침방울이만들어지는과정에대한상 세한이해는비말을 줄일수있는 방법 에대한 힌트 도준다.침방울의형성과 정을연구했던 국 제연구 팀 은립 밤 이라 불 리는입술용크 림 이침방울의형성을 4분의1이나 줄인다는결과도 함 께 발 표 했다. 립 밤 은 물을 싫 어하는 소 수성 물질로서코 팅 된입술위에침의 막 이형 성되는경 향 을줄 여 준다. 불 가피하게대 화를해 야 하는상황이라면입술에립 밤 을 칠 하는 것이침방울의형성 및 전파 를줄이는 효율 적인방법이될수있다. 기침이나대화를통한비말의전파는 매우 복잡 한 과정이고 그에대한 완벽 한이해에도달하 려 면아직 더많 은연 구가 필요 하다. 그 렇 지만 다 양 한 분 야 의과학자들이연구를통해전하는 메 시 지는단하나다. 팬 데 믹 의시대에는서로 간에 충 분한 거리를 유지하라 ! 그리고 상 당 히 먼 거리까지부유해 돌 아다 닐 수 있는비말의흡입을 차 단하기위해방 역 마 스크를 철 저히 착 용하라 ! 이는 당 분 간코로나바이러스의 종식 과일상으로 의회 복 을 간 절 히바라는 모 든 사람이 지 켜야 할 필 수원 칙 일수 밖 에없다. 고재현 한림대나노융합스쿨교수 1930년대큰비말^작은비말분류 감염자비말,이분법적구분어려워 환기시스템가동실내,거리무의미 기침^재채기못지않게대화도위험 대화중기체,2초만에1.3m나이동 입술에‘립밤’바르면비말 줄여줘 1890년대등장한‘안전거리 2m’$온풍기켠실내에선무용지물 2020년은수천만명의인류를죽음으로몰아넣었던1918년 스페인독감이후인류에게가장커다란생채기를남긴해로 기억될것이다.과학자들의노력으로최단기간내백신이 완성됐으나,백신의보급과접종속도를감안하면인류가코로나 바이러스에대해집단면역을갖기까지앞으로도상당기간이 걸릴것이다.결국사회적거리두기를지키는생활이2021년에도계속될듯싶다. 사회적거리두기는감염자의비말을통해전달되는바이러스의물리적확산으로부터자신을지키는중요한 방책이다.이제우리는집밖으로나설때면항상2m정도의거리두기를의식적으로실천하고있다.그런데 2m라는기준은어떤원칙에의해정해졌을까. 2m는정말나를타인으로부터보호할수있는절대적안전 거리인가.팬데믹의시대에과학자들의연구주제는바이러스를나를수도있는비말이형성되고전파되는 과정,이를통해감염확산의억제에기여할수있는방안에대한연구로도확대되고있다. 2m 인간이재채기를할때침방울,에어로졸등을포함 한난류성기체가 7~8m전파될수있음을보여주 는사진. 위키피디아 침의 필라멘트 침의필라멘트 양순음자음발음시침방울형성과정 두입술이벌어지면서얇은침의막이형성 1 두입술이더벌어지면침의막이수직으로갈 라져필라멘트라부르는실모양으로변형 2 두입술이계속 벌어짐에따라 침의필라멘트가 더가늘어짐 3 날숨에의해 필라멘트가 휘다가분리되어 침방울로날아감 4 입술 입술 입술 입술 침의막