PHWR 질병관리청 공식학술지
주간 건강과 질병(Public Health Weekly Report)

플라비바이러스 과(family Flaviviridae) 플라비바이러스 속(genus Flavivirus)에 해당하는 플라비바이러스(Flavivirus)는 절지동물(주로 모기나 진드기) 매개체를 통해 감염 및 전파되는 양성 단일가닥 RNA 바이러스이다. 그 중 모기 매개 플라비바이러스에는 뎅기열, 황열, 지카바이러스감염증, 웨스트나일열, 일본뇌염 등 공중보건에 중대한 영향을 미치는 감염병의 원인 병원체가 포함되어 있다[1]. 플라비바이러스는 임상증상에 따라 장관계(황열, 뎅기열, 지카바이러스감염증)와 신경계(웨스트나일열, 일본뇌염, 지카바이러스감염증)으로 구분된다. 모든 계통에서 무증상 감염을 유발하는 경우가 대다수이나 일부는 출혈, 뇌염, 척수염, 마비 또는 선천적 기형 등 심각하고 치명적인 증상을 나타낼 수도 있다.

이러한 모기 매개 감염병은 병원체를 보유한 특정 모기의 서식 분포에 따라 과거에는 국가 또는 지역적으로 국한되어 있었을 가능성이 높다. 그러나 오늘날 지구온난화로 인해 모기의 생태주기와 서식 범위가 확대됨에 따라 감염병 발생 증가에 밀접한 영향을 주는데, 실제 뎅기열 발생 국가는 1940년대 3개국에서 2010년대 129개국으로 확대되었으며[2], 지카바이러스감염증 또한 현재 73개국에서 토착화가 보고된 바 있다(2015년 이후 발생국 62개국, 과거 발생국 11개국).

한편, 감염병을 매개하는 모기와 모기 매개 감염병의 지역∙국가 간 확산은 사람과 화물의 운송과도 깊은 연관성을 가지고 있다. 항공기와 선박 등 운송수단 기술의 발달은 모기의 장거리 확산을 가속화하고 있으며, 운송수단의 이동시간 단축은 운송수단 내에 탑승한 모기의 생존확률을 높여 목적지에서 생존하거나 감염을 유발할 수 있다[3]. 이러한 배경에 따라 세계보건기구(World Health Organization)는 공항과 항만에서 해외유입 모기 감시를 권고하고 있으며[4], 이는 모기 종 분포 및 보유 바이러스를 확인하여 해외유입 모기를 감시하고 감염병의 확산을 차단하는 데 목적을 가진다. 특히 최근 동남아를 중심으로 뎅기열 환자가 급증하고 있으며, 코로나바이러스감염증-19 이후 해외여행 활성화로 인해 해외(주로 필리핀, 베트남, 태국, 인도네시아)에서 감염되어 신고하는 국내 환자가 지속적으로 보고되는 것 또한 주목해야 할 부분이다[5].

이에 따라 질병대응센터는 해외 유입 모기 매개 감염병의 국내 유입을 차단하고 감염병 매개 모기를 감시하기 위해 검역구역 내 매개체 감시사업을 실시하고 있으며, 이에 본 글에서는 2023년 감시 결과를 보고하고자 한다.

1. 모기 채집

국내 공항 및 항만 등 검역구역에서 해외유입 감염병 매개 모기와 모기 내 병원체 감시를 위해 5개 권역질병대응센터와 13개 국립검역소가 협력하여 감시사업을 수행하였다. 총 29지점(공항 6지점, 항만 23지점)에서 6월부터 10월까지 월 2회 모기 채집을 실시하였다(표 1). 각 지점은 검역구역 내 화물 선적장 또는 여행객의 이동 경로와 같은 사람의 왕래가 많은 지역과 하수구와 같은 물, 나무와 수풀이 있는 환경에서 채집하였다. 모기 채집을 위한 장비는 지점별 환경에 따라 BG 트랩(BG-Sentinel trap)과 BL 트랩(black light trap)을 사용하였으며, 추가로 일부 지점에서는 모기 유인제로 드라이아이스를 활용하였다. 지점별 채집 장비는 채집일 오전 10시 설치하여 익일 10시까지 24시간 운영하여 채집하였으며 BL 트랩은 지상으로부터 1.5 m 높이의 야간 불빛이 적은 장소에, BG 트랩은 숲모기가 서식하기 좋은 수풀이 조성된 장소의 바닥에 설치하였다. 동시 설치하는 경우 두 종류의 트랩이 서로 영향을 미치지 않도록 10 m 이상 거리를 두어 설치하였다.

표 1지점별 채집 장비 현황

권역	검역소	채집 지점명	채집 장비
수도권	인천공항	인천공항 여객터미널(EG1)	BL
		인천공항 전망대	BL
	인천	인천내항 가로공원	BG
		인천내항 GATE-1	BG
		인천내항 GATE-3	BL
	동해	동해항 국제여객선터미널	BL
		삼척항 삼표시멘트	BL
충청권	군산	군산항 1부두	BGa)
		군산항 5부두	BGa)
		장항항	BGa)
	평택	평택항 마린센터	BL, BGa)
		청주국제공항	BL, BG
	대산지소	대산지소 청사	BGa)
호남권	목포	갓바위	BLa)
		무안국제공항	BG
	여수	한국석유공사	BLa)
		여수신항	BLa)
	제주	제주항 국제여객터미널	BGa)
		제주시 항운노조회관	BGa)
경북권	울산	본항 2부두	BG
		울산검역소 청사	BG
	포항	포항검역소 청사	BL
		구항송림공원	BG
경남권	부산	부산검역소 청사	BL
		감천항	BG
	마산	마산검역소 관사	BL
		정부경남지방합동청사	BL
	김해	국제선 수화물 도착장	BL
		국제선 화물청사	BL

BL=black light trap; BG=BG-sentinel trap. ^a)드라이아이스 활용 채집 지점..

2. 모기 종 동정 및 병원체 검출 검사

채집된 모기는 –70℃ 에서 전처리 후 분류 동정하였다. 분류된 모기는 종별, 채집 시기, 채집 장소에 따라 최대 30마리까지 취합하여 FastPrep-24 (MP Biomedicals)를 이용하여 모기조직을 균일하게 파쇄한 후 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA는 모기 내 플라비바이러스 보유 여부 확인을 위해 Clear-MD^Ⓡ Flavivirus Real-time reverse transcription polymerase chain reaction detection kit (Invirustech)를 사용하여 유전자 검출 검사를 수행하였다. 플라비바이러스의 증폭 여부는 융해곡선분석(melting curve)을 통해 확인하였으며, 양성이 의심되는 검체는 염기서열을 분석하여 최종 판정하였다.

3. 결과 활용

권역별 통계자료는 방역통합정보시스템(https://eid.kdca.go.kr)의 매개체 통합감시 시스템 (VectorNet)에 업로드 하였으며, 결과 취합 후 매월 통합결과를 검역소에 회신 및 검역구역 관할 보건소에 공유하였다.

1. 모기 채집

2023년 검역구역 내 감염병 매개체 감시사업을 통해 채집한 모기는 총 14종 4,721마리로, 이집트숲모기, 헤모고거스류 등 국내 미서식 감염병매개 모기는 관찰되지 않았다. 국내 공항과 항만에서 가장 많이 채집된 모기종은 웨스트나일열을 매개할 수 있는 빨간집모기로 2,580마리(54.6%)가 채집되었다. 그 다음으로는 일본뇌염을 매개하는 작은빨간집모기 570마리(12.1%), 뎅기열 및 지카바이러스감염증을 매개하는 흰줄숲모기 493마리(10.4%) 순으로 확인되었으며, 이외에도 늪모기와 들모기, 말라리아를 매개하는 얼룩날개모기속이 함께 채집되었다(표 2).

표 22023년 모기 종별 발생

속	국명	개체수(%)
집모기속	빨간집모기	2,580 (54.6)
	작은빨간집모기	570 (12.1)
	반점날개집모기	8 (0.2)
	이나토미집모기	122 (2.6)
	동양집모기	12 (0.3)
숲모기속	흰줄숲모기	493 (10.4)
	금빛숲모기	25 (0.5)
	금빛어깨숲모기	12 (0.3)
	한국숲모기	154 (3.3)
	토고숲모기	51 (1.1)
	등줄숲모기	296 (6.3)
늪모기속	노랑늪모기	19 (0.4)
들모기속	큰검정들모기	142 (3.0)
얼룩날개모기속	얼룩날개모기	237 (5.0)
전체		4,721 (100.0)

권역별 모기 채집 현황을 분석한 결과, 호남권(2,576마리), 경남권(704마리), 수도권(668마리), 경북권(477마리), 충청권(296마리) 순으로 채집되었다. 권역별 채집 모기종은 수도권(14종)>경남권 및 호남권(10종)>충청권(7종)>경북권(6종) 순이었다. 종별 분포율은 경남권을 제외한 모든 권역에서 빨간집모기와 흰줄숲모기의 비율이 높았으며, 경남권의 경우 작은빨간집모기의 비율(58.7%)이 가장 높았다(그림 1).

그림 1. 2023년 권역별 모기 발생현황

2. 월별 및 채집장비에 따른 모기 밀도

시기에 따른 채집 모기 종 밀도를 확인하고자 월별 모기종 분포를 분석하였다. 채집된 모기 개체수는 6월부터 9월까지 월 1,000마리 이상 평균적으로 채집되다가 10월 급격히 감소하는 추세를 보였다. 채집된 모기의 우점 시기는 종별로 상이하였는데, 국내 가장 흔히 발생하는 빨간집모기는 6월(76.2%) 가장 높은 밀도를 보인 후 10월까지 점차 감소하였으나 발생 모기종 중에서는 매월 가장 높은 비율을 차지하며 우점률에는 큰 차이를 보이지 않았다(평균 54.6%). 국내 유행 감염병인 일본뇌염을 매개하는 작은빨간집모기의 월별 밀도는 6월 적은 수로 채집되다 8월과 9월 급증하였으며(6월 1.0%→8월 28.1%), 흰줄숲모기는 꾸준히 증가하다 10월 전체 개체수가 급감함에 따라 함께 감소하였다(그림 2).

그림 2. 2023년 월별 모기 종 발생 분포도

다음으로, 채집 장비별 특성을 분석하고자 BG 트랩과 BL 트랩 간 채집된 모기의 종비를 비교하였다. 흰줄숲모기와 같은 주행성 숲모기류를 유인하는 BG 트랩의 모기종별 밀도는 빨간집모기(65.4%), 흰줄숲모기(28.0%)가 주를 이루며 전체 비율의 90% 이상을 차지하였다. 야행성 모기류를 빛으로 유인하는 BL 트랩은 빨간집모기(51.7%)와 작은빨간집모기(15.3%) 순으로 발생하였으며, 집모기류 이외에도 등줄숲모기(8.2%)와 얼룩날개모기(5.8%), 흰줄숲모기(4.5%) 등 다양한 모기가 채집되었다(그림 3).

그림 3. 채집 장비에 따른 모기 종 분포
(A) BG-Sentinel trap. (B) Black light trap.

3. 병원체 감시

검역구역 내 채집된 모기의 뎅기열, 황열, 웨스트나일열, 일본뇌염, 지카바이러스감염증의 원인 플라비바이러스 보유 여부를 확인하였다. 채집된 모기 중 말라리아를 매개하는 얼룩날개모기(237마리)를 제외한 4,484마리를 대상으로 유전자검출검사를 수행한 결과, 취합 검사 수 567건 중 인천항에서 채집된 빨간집모기 한 건(10마리)에서 일본뇌염바이러스(Genotype V)가 검출되었다. 그 외 뎅기열, 황열, 웨스트나일열 및 지카바이러스감염증을 유발하는 플라비바이러스 4종은 검출되지 않았다(표 3).

표 3권역별 모기 개체수 및 플라비바이러스 검사 건수

		수도권	충청권	호남권	경북권	경남권	총계
개체수		591	268	2,452	475	698	4,484
플라비바이러스 검사 취합(pool) 건수		142	74	184	58	109	567
검사 결과	양성	1	0	0	0	0	1
	음성	141	74	184	58	109	566

공항과 항만을 포함하는 검역구역은 해외 여행객 및 화물이 국내로 들어올 때 반드시 거쳐야 하는 관문으로 해외유입 감염병 매개 모기가 유입될 경우 채집 가능성이 높은 지역이다. 따라서 본 사업을 통해 국내 공항과 항만 검역구역 내 해외유입 감염병 매개 모기 감시를 수행하여 모기 종별 분포 및 밀도를 분석하였다. 그 결과 총 14종 4,721마리의 모기를 채집하였고 이집트숲모기, 헤모고거스류 등 국내 미서식 모기 종은 확인되지 않았으나, 모기매개 감염병을 전파할 수 있는 빨간집모기(54.6%), 작은빨간집모기(12.1%), 흰줄숲모기(10.4%) 등이 채집되었다. 지점별 채집 결과를 분석한 결과 모기 개체수 및 종 채집률은 권역별로 차이를 보였으나 4개 권역(수도권, 충청권, 호남권, 경북권)에서는 감염병 매개 종인 빨간집모기와 흰줄숲모기의 비율이 대부분을 차지하였으며, 경남권역의 경우 관할 검역구역 내 논∙밭 환경으로 인해 작은빨간집모기의 채집 비율이 가장 높았다. 이 밖에 말라리아를 매개하는 얼룩날개모기류는 주로 서해안 지역을 중심으로 채집되었다(수도권>충청권>호남권).

해외유입 모기 매개 감염병이 발생하거나 토착화하기 위해서는 국내 미발생 바이러스의 유입, 바이러스의 전파를 매개할 수 있는 매개체의 존재 여부, 그리고 매개체가 바이러스를 전파할 수 있는 생태 및 기후 환경 등의 3가지 조건이 필요하다[6]. 뎅기바이러스 등의 병원체를 보유한 해외 모기종이 국내로 유입되어 감염증을 유발하고 토착화될 수도 있지만, 감염병을 매개할 수 있는 국내 서식 모기 종(흰줄숲모기, 금빛숲모기, 빨간집모기 등)이 바이러스에 감염된 환자를 흡혈하여 유행을 야기할 수도 있다. 실제로 한국과 비슷한 위도상에 있어 유사한 기후 환경을 가지는 일본에서는 2014년 해외유입 뎅기열 감염자의 혈액을 흡혈한 흰줄숲모기가 도쿄 요요기 공원 내 162명의 시민을 집단감염시킨 유행 사례가 보고된 바 있다[7]. 본 감시 사업 수행으로 확인된 검역구역 내에서 채집한 모기의 우점종은 빨간집모기(54.6%), 작은빨간집모기(12.1%), 흰줄숲모기(10.4%) 순으로 국내 지역사회 모기 발생 감시 결과와 유사한 양상을 보였다[8]. 우리나라의 경우 뎅기열, 황열, 지카바이러스감염증을 매개할 수 있는 흰줄숲모기와 웨스트나일열을 매개할 수 있는 빨간집모기 및 금빛숲모기, 일본뇌염을 매개하는 작은빨간집모기와 같은 감염병 매개종의 출현 시기가 빨라지고 밀도가 증가하고 있으며[8,9], 이와 같은 국내 모기 종 발생비율 변화는 감염병의 국내 유입 시 유행할 가능성이 높다는 것을 시사한다.

모기는 일일 강수량이 75 mm 이상이거나, 15일 동안 총 강수량이 150 mm 이상일 때 발생이 감소한다고 알려져 있다[9]. 기상청이 발표한 2023년 연 기후특성에 따르면 여름 장마철 강수량은 전국 660.2 mm로 평년(356.7 mm) 대비 증가한 바 있으며, 월평균 강수일수 또한 22.1일로 평년(17.3일) 대비 28% 증가하였다. 따라서 본 감시 결과 6월에 비해 7, 8월에 채집된 모기 개체수가 감소한 것은 평년에 비해 높은 강수량 및 강수일수가 원인일 것으로 추정된다. 그러나 2023년은 잇따른 지구온난화와 엘니뇨 현상으로 전 지구 평균 기온은 산업화 이래 가장 높았으며(14.98℃), 우리나라의 연평균 기온 역시 평년보다 1.2℃ 상승하였다[10]. 이와 같은 기후변화의 가속화는 곧 모기 발생률의 증가와 출현 시기 확대로 이어질 것으로 예측되며, 뎅기열의 주요 매개체인 이집트숲모기와 같은 국내 미서식종의 유입 및 서식 가능성을 증가시킨다[3,6].

한편, 모기 채집의 목적에 맞는 채집 장비 선정은 모기 감시의 효율성을 증가시킬 수 있다고 알려져 있다. 성충 모기의 채집을 위한 장비에는 Mosquito magnet trap, light trap 및 BG 트랩이 있는데 그 중 대표적으로 사용되는 BG 트랩은 BG-Lure 유인제와 함께 뎅기열, 황열 및 지카바이러스감염증을 매개하는 이집트숲모기와 흰줄숲모기를 유인하기 위해 고안된 장비이다[11]. 전력공급이 존재한다면 상시 가동 가능하기 때문에 도심뿐 아니라 인적이 드문 시골 지역에서도 설치 가능한 장점을 가진다. 실제 감시 결과 국내 미서식종은 관찰되지 않았지만 흰줄숲모기 외에도 금빛숲모기(웨스트나일열 매개), 등줄숲모기(웨스트나일열, 일본뇌염 매개)가 채집되며 장비의 실효성을 확인할 수 있었다(그림 3A). BL 트랩은 인근에 빛이 존재하지 않을 때 가장 높은 효율을 보인다고 알려져 있어 야행성 모기류 채집에 가장 적합하다는 특징을 가진다. 그러나 숲 근처의 주거지나 고인 물 등 감시 지점의 특성에 따라 채집되는 종의 다양성은 증가할 수 있는데, 채집 종 분포를 비교하였을 때 집모기류 외 등줄숲모기, 흰줄숲모기, 한국숲모기 등의 숲모기속의 비율이 약 20%를 차지하였으며 말라리아를 매개하는 Anopheles 속 얼룩날개모기류(5.8%), 늪모기와 들모기류 또한 확인할 수 있었다(그림 3B).

본 감시사업에서 채집된 모기를 대상으로 5종의 플라비바이러스 검출 검사를 수행한 결과, 해외유입 감염병 원인병원체인 뎅기바이러스, 웨스트나일바이러스, 황열바이러스, 지카바이러스는 확인되지 않았지만 항만구역에서 채집된 모기 내에서 일본뇌염 바이러스가 검출되었다. 검역구역 내 모기 종 감시와 모기 내에 병원체를 검출하는 것은 해외 유행 감염병의 국내 유입을 선제적으로 감시할 수 있는 유력한 수단임을 시사한다. 지구온난화 및 전세계적으로 뎅기열 발생국이 꾸준히 증가하고 있는 상황 등을 고려하여 해외유입 감염병의 최초 관문인 검역구역에서 모기 감시의 중요성은 증가하고 있으며 검역구역 내에서 감염병 매개 모기를 조기에 발견하고 병원체가 국내에 전파되지 않도록 본 감시 사업의 지속적인 추진이 필요하다.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

Acknowledgments: We acknowledge to stuffs in the National Quarantine Station for collecting mosquitoes in airport and seaport areas, and the Division of Laboratory Diagnosis Analysis, Korea Regional Center for Disease Control and Prevention in Korea Disease Control and Prevention Agency for mosquitoes classification and detecting pathogens. Additionally, we would like to thank Division of Vectors and Parasitic Diseases, Department of Disease Diagnosis and Analysis, Korea Disease Control and Prevention Agency for their fundamental supports.

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: HSY, DHK. Data curation: SHJ, YIJ. Formal analysis: SHJ, YIJ. Investigation: HSY, YIJ. Methodology: SHJ, EJL. Project administration: SHJ, MGJ. Resources: SHJ, YJG. Software: SHJ, SHL. Supervision: HSY, MGJ. Validation: EJL, SDP. Visualization: SHJ, YIJ. Writing – original draft: SHJ, DHK. Writing – review & editing: SHJ, DHK, HSY.