인하대 연구팀, 인구 이동 기반 전염병 확산…예측 모형 제시

인하대 전경 ⓒ 인하대 제공

인하대는 최근 이재우 물리학과 교수 연구팀이 인구 이동 기반의 전염병 확산 예측 모형을 활용해 팬데믹(전염병의 세계적 대유행) 대응의 방향성을 제시했다고 23일 밝혔다.

연구팀은 기존의 평균장 이론에 기반한 전염성 확산 모형인 SIR(감염가능자·감염자·회복자) 모델의 한계를 딛고 실제 인구 이동 데이터를 반영한 새로운 메타 인구 감염병 모형을 제시했다.

연구팀은 KT의 휴대전화 이동 데이터를 분석해 지역 간 동선을 추출한 결과 사람들의 이동 거리는 정규 분포가 아닌 '레비 분포'(Levy distribution)를 따른다는 사실을 발견했다.

이는 일부 인구가 예상보다 훨씬 먼 거리까지 이동한다는 사실을 증명해 감염병 확산 양상을 기존 모형보다 현실적으로 반영할 수 있는 방법을 찾은 것이다.

이동 특성을 기반으로 제안된 '통근 메타인구 전염병 모형'(Commuter Metapopulation Model)은 코로나19 확산 데이터를 정확하게 재현했다.

연구팀은 일상적인 출퇴근과 지역 간 이동이 감염병의 전파 경로를 형성한다는 점을 과학적으로 규명했으며 앞으로 팬데믹 대응 정책 수립에 중요한 시사점을 제공했다고 설명했다.

연구 결과는 국제 학술지 '카오스'의 특집 논문으로 선정돼 최근 온라인판 첫 페이지에 게재됐다.

이 교수는 "감염병 확산은 단순한 확률 현상이 아니라 수많은 사람의 이동과 상호작용이 얽힌 복잡계 현상"이라며 "이번 연구는 이런 복잡성을 물리학적으로 접근해 정밀하고 효율적인 방역 정책 수립에 기여할 수 있는 기반을 마련한 것"이라고 말했다.