환절기가 되면 교실이나 사무실에서 기침 소리가 늘고, 며칠 뒤 같은 공간에 있던 사람들이 잇달아 병원을 찾는 상황이 반복되곤 한다. 이미 여러 명이 증상을 보이고 나서야 유행이 확인되는 경우가 대부분인데, 이런 시차를 줄이기 위해 실내 공기 중에 떠 있는 바이러스 입자를 미리 검출해 유행 조짐을 앞서 파악하려는 연구가 국내외에서 진행되고 있다.
현재 감염병 감시 체계는 증상을 보인 환자가 병원을 방문해 검사를 받고 확진된 이후에 통계로 잡히는 구조다. 이 때문에 실제 지역사회 내 전파가 시작된 시점과 당국이 유행을 인지하는 시점 사이에는 일정한 간격이 생길 수밖에 없다. 공기 중 바이러스 감지 연구는 이 간격을 줄여 확진 사례가 늘어나기 전 단계에서 위험 신호를 포착하는 것을 목표로 한다.
연구팀들이 검토하는 방식은 대체로 비슷하다. 실내 공간에 설치한 공기 포집 장치가 일정 시간 공기를 빨아들여 필터나 액체에 부유 입자를 모으고, 여기서 농축된 유전물질을 유전자 증폭 검사 등으로 분석해 특정 호흡기 바이러스의 유전자 조각이 검출되는지 확인하는 절차다. 환자를 직접 검체 채취하지 않고도 공간 전체의 오염 수준을 가늠할 수 있다는 점이 특징이다.
연구자들이 주목하는 설치 장소는 학교 교실, 요양시설, 대중교통 환승 공간, 병원 대기실처럼 여러 사람이 밀집해 머무르는 실내 환경이다. 이런 곳에 센서를 상시 설치해 공기 상태를 지속적으로 모니터링하면, 특정 시점에 바이러스 농도가 갑자기 높아지는 흐름을 그래프로 확인하고 관리자에게 알릴 수 있다는 구상이다.
다중이용시설에 설치될 수 있는 공기 감지 장치 구상도 /사진=AI 생성 이미지
다만 이 기술이 곧바로 현장에 적용되기는 어렵다는 지적도 나온다. 공기 중 바이러스 입자 농도는 매우 낮아 검출 감도를 높이는 것이 관건이며, 실내 온습도와 환기량, 사람의 이동에 따라 측정값이 크게 흔들릴 수 있어 일관된 결과를 얻기 위한 표준화 작업이 필요하다는 것이다.
오염된 시료가 섞여 들어가 실제로는 바이러스가 없는데도 양성처럼 나오는 위양성 문제나, 반대로 실제 위험이 있는데도 검출되지 않는 위음성 문제 역시 해결해야 할 과제로 꼽힌다. 연구자들은 반복 측정과 여러 지점 동시 채취 등을 통해 오차를 줄이는 방법을 시험하고 있다고 전한다.
해외에서는 하수를 분석해 지역사회 감염병 유행을 가늠하는 하수 감시 체계가 이미 운영되고 있는데, 공기 중 바이러스 감지는 이와 유사한 발상을 실내 공간 단위로 좁힌 접근이라 할 수 있다. 세계보건기구는 유전체 감시를 포함한 다층적 감시 체계 구축의 중요성을 지속적으로 강조해 왔다.
공기 시료 분석 데이터를 살펴보는 연구진 /사진=AI 생성 이미지
국내에서도 관련 학회와 연구기관을 중심으로 실내 공기 감시 기술에 대한 기초 연구가 이뤄지고 있는 것으로 알려져 있다. 질병관리청 역시 감염병 감시 체계를 다각화하는 방안을 중장기적으로 검토하고 있으며, 공기 중 병원체 감지 기술도 향후 보완 수단 중 하나로 논의될 수 있다는 전망이 나온다.
이런 기술이 실제로 도입되면 유행 초기에 다중이용시설의 환기를 강화하거나 출입을 제한하는 등 선제적 대응이 가능해질 것으로 기대된다. 특히 면역력이 약한 고령자나 만성질환자가 머무는 시설에서는 확산 전에 대응할 수 있는 시간을 벌어준다는 점에서 의미가 크다는 평가가 나온다.
그러나 관련 연구는 아직 실험실 단계이거나 소규모 시범 운영 수준에 머물러 있어, 전국 단위로 상용화되기까지는 상당한 시간이 필요할 것으로 보인다. 전문가들은 공기 중 바이러스 감지 기술이 완성되더라도 이는 기존 감시 체계를 보완하는 수단이지 대체하는 것은 아니라는 점을 분명히 하고 있다.
따라서 지금 당장 일상에서 실천할 수 있는 예방수칙을 지키는 것이 여전히 가장 중요하다. 실내 공간은 자주 환기하고, 사람이 많이 모이는 곳에서는 손 위생을 철저히 하며, 기침이나 발열 등 호흡기 증상이 나타나면 마스크를 착용하고 다른 사람과의 접촉을 줄이는 것이 좋다. 증상이 지속되거나 악화되면 지체하지 말고 병원을 찾아 진료를 받아야 한다.
