"실내에서 2m 떨어져 대화 나눠도 코로나19 감염 가능하다"

“실내에서 2m 떨어져 대화 나눠도 코로나19 감염 가능하다”

 

2020.10.06. 09:005

미국 프린스턴대 등 국제 공동연구팀은 여러 다른 문장들을 읽는 사람 입에서 나오는 작은 비말들을 레이저로 촬영해 비말들이 얼마나 빨리 또 얼마나 멀리 움직이는지 분석했다. 미국 프린스턴대 제공

실내에서 일상적인 대화만 나눠도 말하는 사람 입에서 나온 비말(침방울)이 상당히 떨어져 있는 사람을 감염시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

미국 프린스턴대와 프랑스 몽펠리에대 공동 연구팀은 평범한 대화 과정에 발화자의 입에서 작은 비말들을 빠르게 전파시키는 고깔 모양의 공기 분출이 만들어진다는 것을 발견했다고 밝혔다. 연구팀 논문은 미국국립과학원회보(PNAS) 9월25일(현지시각)치에 실렸다.

연구를 주도한 하워드 스톤 프린스턴대 우주기계공학과 교수(교신저자)는 “사람들은 자신의 주변에 (코로나19) 영향을 끼칠 수 있다는 점을 깨달아야 한다”며 “단지 내 얼굴 주변이 아니라 몇 미터 떨어진 다른 사람한테도 영향이 미친다”고 말했다.

지금까지 코로나19 바이러스의 전파 역학이 완전히 이해된 것은 아니지만 무증상 환자가 말하거나 노래를 부르고 웃을 때 생성된 비말을 통해 다른 사람들이 감염될 수 있다는 것은 알려져 있다. 스톤 교수 연구팀은 실내공간에서 이뤄지는 일상적인 대화 과정에 생성된 비말들이 얼마나 빨리 또 얼마나 멀리 퍼지는지 분석했다.

연구팀은 평범한 대화가 세계보건기구(WHO)가 권장하는 사회적 거리(1m)나 미국 방역당국이 권하는 거리(2m)를 뛰어넘지는 않겠지만 적어도 그 거리까지는 비말들을 퍼뜨릴 수 있다고 결론 내렸다. 연구는 공기정화시스템이 없는 실내 공간에서 입자들의 흐름을 분석하는 방법으로 진행했다.

연구팀은 유체나 기체의 거동을 다루는 유체역학 전문가들로, 고속촬영 카메라를 사용해 몇가지 다른 문장을 말하는 동안 나오는 작은 비말들의 움직임을 촬영했다. 문장들은 ‘우리는 코로나 바이러스를 물리칠 것이다’처럼 짧은 글에서부터 ‘간장공장공장장은 된장공장공장장’ 같은 텅트위스터(발음하기 힘든 문장)나 동요에 이르기까지 다양했다. 연구팀은 발화자의 날숨에서 공기 흐름에 난류를 형성할 수 있는 여러 소리들이 포함된 문장들을 뽑아냈다.

연구팀은 알파벳 피(P)와 같은 파열음이 발화자의 앞에 공기덩이를 만들고, 대화는 ‘공기덩이의 연속’을 만들어낸다는 것을 알아냈다. 각각의 공기덩이는 발화자 앞에 작은 소용돌이를 만들고, 이들 소용돌이가 상호작용해 고깔 모양의 공기 분출을 만들어낸다. 연구팀은 이 공기 분출이 작은 입자들을 발화자로부터 쉽고 빠르게 이동시킨다는 것을 발견했다. 논문 제1저자인 몽펠리에대의 마누 아브카리언 연구원은 “짧은 문장이라도 몇 초만에 세계보건기구가 권장하는 1m 격리 거리 너머까지 입자들을 이동시킬 수 있다”고 말했다.

연구팀은 거리는 대화 시간에 비례한다고 밝혔다. 오랫동안 말할수록 입자들은 멀리갈 수 있다. 연구팀은 2m 거리 두기는 양호한 공기정화장치가 없는 실내공간에서 충분한 방역 구실을 못한다고 지적했다. 스톤 교수는 “만약 큰 소리로 30초 동안 말하면 2m 넘게 떨어져 있는 대화 상대자에게도 에어로졸을 전파할 수 있다”고 말했다.

연구팀은 대화중에 뿜어져 나온 에어로졸이 약 30초 만에 2m 거리까지 전파되고, 그 이상의 거리에서도 원래 농도보다 3%밖에 낮아지지 않는다는 것을 발견했다. 연구팀은 자신들이 공중보건 전문가도 아니고 의학적인 조언을 할 생각도 없지만 공중보건 담당자들이 대화를 통해 생성된 에어로졸화 입자들의 공기역학적 거동이 코로나19 직접 전파의 중요한 요소라는 것을 알아야 한다고 강조했다.

스톤 교수는 “연구 결과는 공기정화장치와 마스크의 중요성을 보여준다”며 “마스크는 발화자의 입에서 생성되는 고깔 모양의 공기 분출을 차단하며 30㎝ 이상 먼 거리까지 비말이 전파되는 것을 막는다”고 말했다.

Conversation quickly spreads droplets inside buildings

With implications for the transmission of diseases like COVID-19, researchers have found that ordinary conversation creates a conical ‘jet-like’ airflow that quickly carries a spray of tiny droplets from a speaker’s mouth across meters of an interior space.

engineering.princeton.edu

 

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