서울의과학연구소(SCL) 기술혁신센터는 대도시 하수처리장의 생활하수를 검사해 코로나19와 호흡기바이러스 감염, 급성설사 등의 병원체 발생 여부와 유행 추이를 파악하고 향후 유행 여부를 예측할 수 있다는 연구결과를 28일 공개했다.   

COVID-19 팬데믹 이후 지역사회 내 감염병 발생을 선제적으로 감시 및 대응할 수 있는 방법으로 하수 기반 감시체계가 미국, 유럽 등 많은 국가에서 주목을 받고 있다. 국내서도 질병관리청이 하수 기반 감염병 감시 사업(KOWAS)을 일부 시행하고 있는 것다.

SCL은 용인특례시와 2022년 11월부터 2023년 11월까지 1년간 6개 하수처리장에서 하수를 수집하여 총 47종의 다양한 병원체를 검출했다고 이날 보고했다.

47종의 병원체에는 호흡기 바이러스 15종, 폐렴 원인 박테리아 7종, 급성 설사 원인균 19종, 코로나19(SARS-CoV-2), 지카바이러스, A형간염 바이러스, 폴리오바이러스, Mpox, 홍역 등이다. 이러한 다양한 병원체를 하수 내에서 검출 및 분석한 연구는 국내 최초다. 이로써 하수 내에서 호흡기 바이러스 감염, 폐렴, 급성 설사를 유발하는 병원체의 핵산을 검출함으로써 지역사회의 감염병 유행을 예측할 수 있음이 입증됐다.

특히 9개 병원체(Influenza A virus, human adenovirus, human coronavirus, human rhinovirus, SARS-CoV-2, Campylobacter spp, enteropathogenic E. coli, Norovirus GII, Sapovirus)의 경우 하수 내 병원체 농도와 질병관리청에서 매주 보고하는 병원체 및 매개체 감시정보를 비교한 결과 높은 상관관계가 있는 것으로 나타났다.

연구를 주도한 김윤태 기술혁신센터장은 “병원체의 주간 검출이 증가하는 시기에는 채취한 하수의 바이러스 농도도 증가했으며, 병원체 검출이 감소한 시기에는 바이러스 농도 또한 감소하는 경향을 보였다”고 설명했다. 이어 “SCL이 이번에 개발한 하수 감시체계 시스템은 하수 내 병원체를 쉽고 간편하게 검출할 수 있으며, 47종의 다양한 병원체를 검출할 수 있는 시스템을 갖추고 있어 향후 하수 감시체계 확대에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

생활하수는 주민들의 생활양식과 건강상태에 대한 귀중한 정보를 담고 있다. 따라서 하수 내 감염병에 대한 감시 시스템은 지역사회 내 감염병 유병률을 예측하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구논문 ‘Development of a wastewater based infectious disease surveillance research system in South Korea’란 제목의 논문으로 저명 학술지인 ‘Scientific Reports’(IF=3.8)에 게재됐다.