감염병의 역학
이론과 하이라이트 히스토리를 확인 할 수 있어요.
현대에는 의학의 초점이 감염병보다는 만성질환에 맞춰져 있지만, 감염병의 발생에 대한 이해와 관리 원칙은 아직 중요하기 때문에 역학 파트에서 높은 비중을 두고 출제된다. COVID-19가 전세계적으로 창궐하기 시작한 2020년부터 국시와 임종평에서의 출제 빈도가 급격히 늘었으므로 반드시 꼼꼼하게 공부해야 하는 단원이다. 감염 관련 지표를 어떻게 계산하는지, 감염병 관리의 원칙은 무엇이고 감염병의 자연경과와 어떤 관계가 있는지, 기초재생산지수 R0과 집단면역의 계산은 어떻게 이루어지는지에 대해 특히 잘 알아야 한다.
1. 감염병의 감염 경과
1) 발생 모형: 생태학적 모형(병원체, 숙주 환경)
2) 감염 경과
사람 중심으로 보았을 때 | |
잠복기 Incubation period | • 병원체 침입 ~ 숙주 증상발현까지 • 검역 기간을 설정할 때 고려하는 기간 |
증상발현기간 | • 증상의 발생, 발현, 소실을 거침 |
병원체 중심으로 보았을 때 | |
잠재기 Latent period | • 병원체 침입 ~ 숙주에게서 발견되기 전까지 |
개방기 = 전파기간 Patent period | • 숙주에게서 발견 ~ 더 이상 발견되지 않기까지의 기간 • 이 때 전파가 가능해 전파기간이라고도 함 |
기타 | |
세대기 Generation time | • 병원체 침입 ~ 전염력이 가장 높을 때 • 유행곡선의 peak 사이의 간격 |
연쇄발병간격 Serial interval | • 한 명의 환자, 그 환자로부터 감염된 환자의 발병일 간의 기간 • 세대기의 현실적 산출이 어려울 경우 대체로 시행 |
(1) 호흡기 감염병: 증상 발현 시작 전부터 개방기 시작 → 증상 후 격리에 한계가 있음
(2) 소화기 감염병: 개방기가 증상발현기간보다 늦게 끝남 → 증상이 없어도 격리 필요
* 모든 호흡기/소화기 감염병에 위 내용이 적용되는 것은 아니다.

3) 감염병의 지표
전체 감염 | ||||
불현성감염 (A) | 현성감염 (B+C+D+E) | |||
경미한 증상 (B) | 중등도 증상 (C) | 심각한 증상 (D) | 사망 (E) | |
(1) 감염력(infectivity): 병원체가 숙주에 침입해 질병을 일으키는 능력

(2) 이차발병률(secondary attack rate): 노출된 사람 중 발병하는 비율

* 감염력과 이차발병률의 경우 분모에 ‘감수성 있는 사람’이라는 단서가 중요하다. 만약 과거 감염이나 예방접종에 의한 예방률이 100%라면 과거 감염자, 예방접종자는 분모에서 제외해야 한다. 이차발병률의 경우 일차환자도 제외해야 하는 것 또한 당연하다.
(3) 병원성(pathogenicity): 감염자 중 증상이 발현하는 인원 비율

(4) 독성(virulence)

4) 병원체의 이동
(1) 병원소(reservoir): 병원체(pathogen)가 생존/증식해 숙주에게 전파될 수 있는 곳
① 인간 병원소: 환자(patient), 보균자(carrier, 임상증상 없지만 병원체 있음)
② 동물 병원소: 신종감염병의 발생에 중요한 역할
③ 환경 병원소: 흙, 물, 식물 등
(2) 병원소에서 탈출(exit): 혈액, 기도분비물, 분변, 병변부위 삼출액 등을 통해 탈출
(3) 전파(transmission)
① 직접전파: 피부접촉, 점막접촉, 수직감염, 물림, 비말 등
② 간접전파: 무생물매개(식품, 수인성, 공기 등), 생물매개(모기, 진드기 등)
(4) 새로운 숙주로 침입(entry): 탈출경로, 전파수단과 밀접한 연관성
2. 감염병의 관리와 예방
1) 감염병 관리
(1) 병원소 관리
① 가장 확실한 방법: 병원체 or 병원소의 제거 & 격리
* ex) 결핵균을 항결핵제로 멸균, AI 발생시 해당 양계장의 모든 닭 살처분
② 인간 병원소: 적절한 격리, 치료 → 병원소 수 감소
③ 동물 병원소: 닭, 돼지 등 살처분
(2) 전파과정 관리
① 격리 (isolation) | ② 검역 (quarantine) |
감염자를 감염력이 없어질 때까지 감수성자로부터 분리하는 것 | 국외 감염병이 국내로 유입되는 것을 방지하기 위한 적극적 감시 & 건강 격리 |
대상: 감염자 = 환자 + 보균자 | 대상: 건강하지만 감염 위험성이 있는 사람 |
기간: 감염력이 없어질 때까지 | 기간: 감염 의심 시점 ~ 질병의 최대 잠복기 |
* 검역대상의 조건인 ‘감염 위험성’에 해당하려면 당연히 질병에 대한 감수성이 있어야 한다. 질병에 대한 감수성이 없다고 판단되면(ex. 예방접종자) 검역대상에 포함되지 않을 수 있다.
③ 위생 관리: 환경위생, 식품위생, 개인위생 등
(3) 숙주 관리
① 숙주 면역 증강: 예방접종, toxoid, IVIG, 기타 영양 보조 등
② 환자 조기발견 조기치료
2) 예방접종
(1) 의의: 집단면역을 높여 감수성자가 일상적 접촉에서 감염될 확률을 낮춤
(2) 집단 예방접종의 선정 기준
① 예방접종의 예방효능 및 효과
② 예방접종의 안전성
③ 질병부담 대비 예방접종의 유용성: 자연감염의 해악이 크지 않거나 유병률이 매우 낮을 때
④ 예방접종의 cost-benefit
⑤ 예방접종 방법의 용이성: DTaP, MMR과 같은 혼합백신 사용
(3) 백신 효과(vaccine efficacy): 접종군과 비접종군의 발생률을 비교

3) 전염병 감시 체계
(1) 수동감시체계: 평시에 운영, 법정 감염병에 대한 신고 기반
• 편리한 운영 / 보고의 낮은 완전성
(2) 능동감시체계: 전염병의 유행시 운영, 정보를 능동적으로 수집
• 높은 완전성 / 높은 비용, 시간, 인력 필요
3. 유행과 면역
1) 유행의 정의(outbreak)
(1) 주어진 인구집단에서
(2) 비교적 짧은 기간에
(3) 임상적 특성이 비슷한 증후군이
(4) 통상적으로 기대했던 수(토착성 발생 수준) 이상으로 발생하는 것
2) 기초감염재생산수(basic reproduction number, R0)

(1) 정의: 모든 인구가 감수성이 있다고 가정할 때, 감염성이 있는 환자가 감염 가능 기간동안 직접 감염시키는 평균 인원수
(2) 예시
① 1번 환자가 1명에게, 2번 환자가 2명에게, 3번 환자는 0명에게, …
② 총합하면 R0 = (1+2+0+1+3+2+2+1+2+0)/10 = 1.4
3) 집단면역(herd immunity)
(1) 2단계 감염자 수 R = (1-p) × R0 (p = 면역을 가진 인구의 비율)
* 즉, 1명의 감염자는 (1-p) R0 만큼의 새로운 감염자를 재생산한다.
(2) R < 1: 감염자 수가 점점 감소해 유행이 종식됨
(3) R > 1: 감염자 수가 점점 증가해 질병이 지속적으로 유행함
4. 유행조사
다음 순서대로 이루어진다.
1) 유행의 확인과 크기 측정
(1) 환자 or 의심 사례의 수를 정확히 파악
(2) 해당 사례들이 모두 동일질환인지 확인
(3) 유행인지 아닌지 판단: 과거자료를 기초로 기대되는 발생 수를 파악해야 함
2) 유행질환의 기술역학적 분석
(1) 시간적 특성: 유행곡선(epidemic curve) 작성
① 목적: 잠복기를 통해 병원체/공동노출일 추정, 전파양식 추정, 규모 파악
② 단일봉(unimodal): 공동 병원체에의 단일 노출 (ex. 식중독)
③ 다봉형(multimodal): 다회의 노출 발생 (ex. 지속적 식수 오염)
④ 증식형(propagated): 사람 간 접촉으로 전파 (ex. 홍역)

(2) 공간적 특성: 점지도(spot map) 작성
① 목적: 감염경로에 대한 단서 제공
② 사례의 분포를 지리적 특성에 따라 지도 위에 표시함
(3) 인적 특성: 성별, 연령별, 사회경제적 상태별, 직업별 등의 발생률을 분석
3) 유행 원인에 대한 가설 설정
→ 기술역학적 연구를 토대로 가능성이 높은 병원체, 병원소, 감염원, 전파양식 등에 대한 가설 설정
4) 분석역학적 연구를 통한 가설 검정
(1) 후향적 코호트연구가 이상적이나, 현실적 어려움이 있으면 환자-대조군 연구 시행
(2) RR 또는 OR 계산 → 신뢰구간에 1이 포함되지 않는 요인이 유행의 유의미한 원인
5) 유행관리 사업평가와 커뮤니케이션
(1) 유행의 확산을 저지하기 위한 관리대책은 정보가 얻어지는대로 즉시 시행 → 이후 반드시 관리방법의 효과 판정
(2) 역학조사 커뮤니케이션 → 주요 결과를 고위험군, 관련 노출 종사자 등에게 전달
5. 감염병 각론
1) 신종감염병, 재출현감염병: 다음과 같은 요인에 의해 발생
(1) 인간 생활습관: 성행태, 약물 남용, 여행, 식이습관, 여가활동, 보육시설
(2) 환경 변화: 삼림벌채/재조림, 수자원 생태계 변화, 홍수/가뭄, 기근, 지구온난화
(3) 사회적 상황: 경제적 빈곤, 전쟁/분쟁, 인구증가와 이주, 도시 슬럼화
(4) 식품 생산: 식품공급의 전세계화, 식품가공과 포장의 변화
(5) 공중보건 체계: 예방사업의 축소, 부적절한 감염병 감시체계, 전문요원의 부족
(6) 보건의료 기술: 새로운 의료장비, 조직/장기이식, 면역억제약물, 항생제 사용
(7) 미생물의 적응과 변화: 미생물의 독성 변화, 약제 내성 출현 등
2) 인수공통감염병(zoonoses)
* ex) EHEC 감염, 일본뇌염, Q fever, rabies, vCJD, HIV 감염, SARS, MERS, COVID-19 등
(1) 의사, 수의사, 환경 관련 전문가 등 다양한 집단의 협업 필요
(2) 해외유입에 대한 검역 강화, 동물 접촉이 잦은 고위험군에 대한 감시 강화 필요
(3) 도시화에 따른 산림 축소, 가축의 사육환경, 병원체 관리 시스템에 대한 고찰 필요
(4) 원헬스(one-health): 사람-동물-환경의 건강은 하나로 상호 연계되어 있다는 개념 → 생태계 전체의 건강 확보를 위한 다분야, 다층적 협력 전략이 필요
3) 수인성 및 식품매개감염병
* ex) 콜레라, 장티푸스, 파라티푸스, 세균성이질, EHEC 감염증, A형간염
(1) 외식산업 발달, 국제교류 증가, 기후변화에 의해 질병부담이 확대될 것으로 예측
(2) 가축 사육에 대한 종합적 감시, 환자 배설물에 대한 안전한 처리 및 격리, 백신 등 필요
4) 예방접종 대상 감염병
* ex) 디프테리아, 백일해, 파상풍, 폴리오, 홍역, 볼거리, 풍진, 일본뇌염, B형간염, 수두, Hib 등
(1) 예방접종 = 감염병을 관리하는 가장 효과적인 보건정책
(2) 기본 원칙: 예방효과, 안전성, 유용성, 비용-편익 효과, 용이성
5) 사람 간 접촉에 의한 감염병
* ex) 인플루엔자, MERS, COVID-19, 성홍열, 에볼라 등
(1) 검역, 격리, 개인위생 실천, 사회적 거리두기 등의 전파과정 관리가 중요
(2) 특히 호흡기감염병은 무증상 전파기간이 존재하는 경우가 많아 통제가 어려움
(3) 초기 유행 시 유행봉쇄 전략 → 지역사회 유행단계시 질병부담완화정책 고려
6) 절지동물매개감염병
* ex) 말라리아, 쯔쯔가무시증, SFTS, 뎅기열, 지카바이러스감염증 등
(1) 절지동물에 물리지 않도록 노력하는 것이 가장 중요 (긴옷, 모기장 등)
(2) 유행지역 여행 자제 or 여행시 관련 예방접종 등
7) 만성감염병
* ex) 결핵, B형간염, C형간염, AIDS
• 감염증이 만성화되는 경우 개인적/사회적 부담이 커지므로 예방이 특히 중요
8) 의료관련감염병
(1) 높은 사회경제적 부담: 입원기간 증가, 법적/윤리적 갈등, 다제내성균 유행 등
(2) 감염감시체계 필요: 발생, 분포, 결정요인 등의 자료를 수집 & 분석 → 병원에게 피드백
(3) 표준주의(standard precaution, 손씻기 등)의 이행이 반드시 필요함
(4) 상황에 따른 접촉주의, 비말주의, 공기매개전파주의 관련 주의사항 이행도 필요함
수인성 및 식품매개감염병 | 콜레라, 장티푸스, 파라티푸스, 세균성이질, EHEC 감염증, 비브리오 패혈증, A형간염 |
사람간 접촉에 의한 감염병 | 인플루엔자, SARS, MERS, COVID-19, 수두, 단순포진, CMV감염, 성홍열, 수막구균성수막염, 결핵 |
성접촉매개감염병 | 임질, 매독, HIV감염/AIDS |
절지동물매개감염병 | 페스트, 말라리아, 황열, 뎅기열, 지카바이러스감염증 |
인수공통감염병 | 탄저, 공수병, 야토병, 브루셀라증, 렙토스피라증 |
의료관련감염병 | MRSA, VRSA, VRE |
예방접종 대상 감염 | 디프테리아, 백일해, 파상풍, 홍역, 유행성이하선염, 풍진, 폴리오, B형간염, 일본뇌염 |
예방의학과 공중보건학 제4판, pp.351-453
사진: Adaptive monitoring of multimodal data