우리 시대의 팬데믹, 코로나바이러스에 대한 심층 분석

코로나바이러스는 우리에게 낯선 존재가 아닌 오랜 지인과 같습니다. 최초의 코로나바이러스는 수천 년 전 인수 공통 감염병의 형태로 동물에서 인간으로 전파되었을 가능성이 높습니다. 이후 네 종류의 코로나바이러스가 인간 사회에 정착했으며, 그중 마지막으로 정착한 OC43은 약 130년 전 소에서 인간으로 전파된 것으로 추정됩니다. 일부 학자들은 OC43이 러시아 독감의 원인균이라고 추측하며, 이를 뒷받침하는 일부 자료도 존재합니다. 만약 이 추측이 사실이라면, 전 세계적으로 약 100만 명(주로 고령층)이 이 바이러스로 인해 사망했을 것으로 추산됩니다. 이는 OC43이 인간과 가장 친숙한 동물 중 하나인 소에서 전파되었다는 점에서 시사하는 바가 큽니다. 이처럼 오랜 시간 동안 인간 사회에 자리를 잡은 바이러스를 풍토병이라고 부릅니다. 네 가지 풍토병 코로나바이러스는 주로 가을과 겨울철에 인플루엔자 감염의 10~30%를 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 시간이 흐르면서 OC43을 포함한 일상적인 코로나바이러스는 인간과 상호 적응하며 이전만큼의 위험성을 가지지 않게 되었습니다.

 

 

 

그러나 모든 코로나바이러스가 이처럼 온화한 것은 아닙니다. 과거에는 심각한 질병을 유발하는 두 종류의 코로나바이러스가 있었습니다. 2002년 사향고양이에서 인간에게 전파된 사스(SARS, 중증 급성 호흡기 증후군) 바이러스는 홍콩, 토론토, 프랑크푸르트 등 전 세계로 빠르게 확산되어 약 800명의 사망자를 냈습니다. 현재 사스 바이러스는 인간 사회에서는 사라졌지만, 완전히 근절된 것은 아니며 여전히 동물들에게서 발견되고 있습니다. 낙타에서 인간으로 전파된 메르스(MERS) 바이러스 역시 소규모 발병을 일으켰지만, 35%에 달하는 높은 치사율로 인해 큰 우려를 낳았습니다.

 

 

2019년 말까지 코로나바이러스는 소수의 과학자들만이 주목하는 대상이었습니다. 일부 연구 그룹은 세계 보건 기구(WHO)의 백신 개발 우선순위 목록에서 코로나바이러스를 5위로 끌어올리기도 했지만, 대다수의 사람들은 코로나바이러스에 대해 거의 알지 못하거나 2002년과 2003년의 사스 유행을 통해 이름 정도만 어렴풋이 알고 있었습니다. 하지만 2020년 봄, 상황은 급격하게 바뀌었습니다. 전 세계는 이전에 그 어떤 바이러스보다 증상, 감염 경로, 탐지 방법, 예방, 접종, 후유증 등에 대해 광범위한 지식을 얻게 되었지만, 동시에 단일 병원체에 대해 이토록 많은 불확실성과 모호한 지식을 동시에 경험한 적은 없었습니다.

 

 

이러한 상황 속에서 바이러스학은 희망의 메시지를 전달합니다. 지금까지 인간 주변에 존재했던 모든 코로나바이러스는 진화 과정에서 인간의 일상적인 동반자로 발전해왔지만, 그 위험도는 중급 수준에 머물러 있습니다. 인간과 바이러스는 인간의 면역 체계가 항체를 생성하고, 바이러스는 면역 체계의 공격을 회피하기 위한 돌연변이를 생성하는 방식으로 공존의 길을 모색해왔습니다. 또한, 수많은 연구 덕분에 신종 코로나바이러스에 효과적인 백신을 개발하는 데 성공한 것은 또 다른 중요한 성과입니다.

 

 

그렇다면 비말이나 특정 상황에서 에어로졸 형태로 감염되는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)와 같은 바이러스는 어떤 방식으로 확산될까요? 감염 메커니즘을 이해한다고 해서 감염 자체를 완전히 차단할 수는 없지만, 확산 속도를 늦추는 데에는 도움이 될 수 있습니다. 이러한 바이러스는 인구 전체에 고르게 퍼지는 것이 아니라 불균등하게 확산되는 경향을 보입니다.

 

 

감염자가 한 명 있다고 가정해 보겠습니다. 이 감염자는 모든 사람을 균등하게 만날 수 없습니다. 우리는 마치 상자 속의 공처럼 무작위로 모든 사람과 접촉하는 것이 아닙니다. 대부분의 사람들은 제한된 사람들로 구성된 작은 사회 속에서 생활합니다. 친구 모임을 예로 들어보면, 한 명이 세 명을 감염시키고, 세 명이 아홉 명을 감염시키고, 아홉 명이 다시 스물일곱 명을 감염시키는 식으로 감염이 확산될 수 있습니다. 하지만 스물일곱 명 모두가 닷새 안에 또 다른 세 명을 감염시킬 수 있을까요? 현실적으로 매우 어렵습니다. 새로운 사람들을 그만큼 많이 만날 기회가 제한적이기 때문입니다. 따라서 이러한 지점에서 감염 속도는 자연스럽게 둔화됩니다. 언론에서 자주 언급되는 지수적 증가는 감염 곡선의 초기 단계에서만 나타나는 현상입니다. 전체적인 감염 곡선은 오르락내리락하는 불규칙한 증가 양상을 보이다가, 전염 가능성이 점차 감소하면서 결국 평평해지는 형태를 띱니다. 대인 관계가 활발한 사람조차 더 이상 비감염자를 만나지 않게 되면 감염은 멈추게 됩니다.

 

 

이러한 맥락에서 몇 가지 중요한 질문이 제기됩니다. 감염 곡선이 평평해지는 시점은 언제일까요? 어느 정도의 집단 면역이 형성되어야 할까요? 흔히 언급되는 50~70%의 집단 면역이 실제로 필요한 수치일까요? 이러한 바이러스에 정말 집단 면역이 가능할까요? 아니면 단순히 집단 효과만 존재하는 것은 아닐까요? 즉, 접촉 사슬은 계속 이어지지만, 집단이 비감염자를 보호하지 못하는 상황만 발생하는 것은 아닐까요? 이러한 자연적인 현상을 기다리는 것이 도덕적으로 정당한 선택일까요? 감염된 사람의 면역은 얼마나 지속될까요? 선천성 면역 반응과 후천성 면역 반응은 각각 얼마나 오랫동안 보호 효과를 제공할까요? 백신은 감염 과정에서 어떤 역할을 할까요? 혹시 선천성 면역 반응의 보호 효과 때문에 백신의 효과를 과대평가하는 것은 아닐까요? 백신의 효과를 무력화하는 새로운 돌연변이가 또다시 등장할 가능성은 없을까요?

 

 

백신 접종이 시작되면서 전 세계가 안도의 숨을 쉬기 시작했지만, 이러한 상황 속에서도 과학 연구는 멈출 수 없습니다. 수많은 불확실성에도 불구하고 한 가지 확실한 것은, 현재 우리가 겪고 있는 코로나 팬데믹이 마지막이 아니라는 사실입니다. 앞으로도 새로운 감염병의 발생 가능성에 대비하고, 지속적인 연구와 대비 태세를 갖추는 것이 매우 중요합니다.