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대화 중에 초당 약 2,600개의 미세 방울을 생성하고 이것들은 공중에서 평균 8분 동안 떠다닌다. 그중에는 분당 약 1천개의 바이러스 미세 방울이 포함될 수 있다.

코로나바이러스, 말할 때 미세 방울이 어떻게 생성되는지 실험으로 밝혔다.

보이지 않는 전송 :
서로 대화하는 것만으로도 SARS-CoV-2 코로나바이러스를 전송할 수 있다.
마스크를 착용하는 이유를 잘 설명해준다.
한 실험을 통해, 말을 할 때 바이러스성 미세 방울이 얼마나 많이 발생하고 얼마 동안 떠다니는지 밝혀졌다. 우리는 대화 중에 초당 약 2,600개의 미세 방울을 생성하고 이것들은 공중에서 평균 8분 동안 떠다닌다. 그중에는 분당 약 1천개의 바이러스 미세 방울이 포함될 수 있다.

▲ 대화할 때 바이러스가 포함된 물방울이 만들어지지만 얼마나 오래 공기중에 떠다닐까? © paperkites, samotrebizan / iStock

코로나 전염병 차단을 어렵게 만드는 한 가지 요인은 바이러스의 쉬운 전이성이다.
SARS-CoV-2에 감염된 사람은 증상이 시작될 때 전염되는 것이 아니라 이미 며칠 전에 전염이 된 상태다. 또한 무증상 사례는 기침이나 재채기 없이 병원균을 전염시킬 수 있다.
이러한 이유로 거리를 유지하는 것은 바이러스 확산에 대한 가장 중요한 조치 중 하나로 간주된다.

천천히 떨어지는 물방울의 구름

대화하는 동안 감염될 위험은 얼마나 될까?
우리는 말할 때 사람이 작은 액체 방울을 많이 배출한다는 것을 알고 있다.
그러나 이 방울들이 공중에 얼마나 오래 남아 있고 얼마나 많은 바이러스가 존재할 수 있는지는 부분적으로만 알려져 있다. 연구 결과에 따르면 이 물방울은 비교적 빨리 말라서 크기가 20~34% 줄어든다. 결과적으로 더 천천히 땅에 가라앉는다.

베데스다(Bethesda)에 있는 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 발렌틴 스타드니스키(Valentyn Stadnytskyi)는 “공기 정체가 있는 환경에서 이 방울의 핵은 구름처럼 스피커의 입에서 나와 천천히 내려가는 구름으로 남아 있다”고 설명했다. "이 구름이 내려오는 속도는 탈수된 물방울의 직경에 달려 있다."

초당 2,600 방울

Stadnytskyi와 그의 팀은 레이저 산란을 사용해 말을 할 때 얼마나 많은 방울이 형성되고 얼마나 오래 공중에 머무르는지 알아냈다.
이를 위해 특수 테스트 챔버의 녹색 레이저 빔에서 얇은 수직 광 필드를 만들었다.
물방울이 레이저 광선에 들어가면 산란되어 밝은 점으로 관찰된다. 테스트를 위해 한 피험자는 "Stay Healthy"라는 문구를 25초 동안 챔버의 개구부를 통해 반복했다. 시험실의 습도는 23도, 27%였다.

비디오 녹화 결과 약 6만6000개의 작은 물방울이 각 테스트 실행에서 빛 영역을 통과 한 것으로 나타났다. "이것은 초당 약 2,600 개의 마이크로 방울에 해당한다"고 연구원들은 보고했다. 미세물방울의 움직임으로부터, 방출될 때 크기가 12-21㎛(마이크로 미터)라고 결론 지었다. Stadnytskyi와 그의 팀은 이것이 25초의 말하기 당 60-320nl(나노리터=10^-9리터)의 액체 부피에 해당한다고 말한다.

최소 8분 동안 공중에 떠다닌다.

이 물방울들은 얼마나 오래 공중에 남아 있을까?
레이저 산란은 방울이 초당 0.06cm 가라앉는 것으로 나타났다.
그러므로 그들은 약 30cm 거리를 커버하는데 약 8분이 필요했다.
연구원들은 입을 떠난 후 대화시 미세 방울이 매우 빨리 마르고 직경이 약 4㎛로 줄었다고 결론지었다.

즉, 짧은 말로도 8분 이상 정체 상태로 유지되는 물방울 구름이 만들어져 주변 사람들이 흡입 할 수 있다. 연구진은 “밀리 리터당 평균 700만 바이러스의 부하를 가정한다면, 1분의 대화는 8분 이상 공기중에 남아있는 바이러스를 포함하는 최소 1,000 개의 미세 방울을 생성한다.

거리 유지 필요성 확인

연구원들에 따르면, 이것은 너무 가까워지면 정상적인 음성이 SARS-CoV-2를 전송할 수 있음을 확인시켜준다. 워릭 대학(University of Warwick)의 로렌스 영(Lawrence Young) 연구원은 “이 연구는 사회적 거리두기의 필요성을 강조하고 사무실이나 공장과 같은 제한된 공간에 바이러스가 확산될 가능성을 보여준다”고 말했다. "또한 증상이 없는 보균자들에 의한 SARS-CoV-2의 전염에 대해 설명한다."

Young과 Stadnytskyi와 그의 팀은 그 결과가 말 방울에 포함된 바이러스가 얼마나 전염성이 있는지 밝히지 않는다고 강조했다. "우리는 에어로졸 방울에서 SARS-CoV-2의 생존 능력과 그것이 바이러스 부하및 방울 크기에 어떻게 의존하는지 이해하기 위해 더 많은 연구가 필요하다"라고 Young은 말했다.

(Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , 2020; doi: 10.1073/pnas.2006874117)
출처 : PNAS, Science Media Center UK

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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