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

코로나바이러스감염증-19(코로나19)의 전세계적인 대유행으로 많은 수많은 환자와 사망자가 발생하였고 이에 따라 하수(下水) 감시를 통해 감염병 발생 동향을 선제적으로 예측하고 대응할 수 있는 하수 기반 감염병 감시체계(wastewater-based infectious disease surveillance systems)를 미국, 유럽 등 국가에서 도입하여 운영하고 있다[1,2].

우리나라도 질병관리청 고위험병원체분석과 주관으로 국가 하수 기반 감염병 감시(KOrea WAstewater Surveillance, KOWAS)를 2021년부터 수행하여 질병관리청 홈페이지에 게재하고 있다[3].

또한 질병관리청 검역정책과에서는 많은 해외여행객이 왕래하는 공항 및 항만에서 기존 유증상 감염병 의심환자 대응 위주의 입국자 검역에 대한 보완적 감시를 위해, 2023년 7월부터 11월까지 8개 검역소에서 공항만 오하수(汚下水) 기반 감염병 감시 시범사업을 수행하였고 2024년부터는 감시지역을 전국 13개 전체 국립검역소로 확대하여 사업을 수행하고 있다[4].

이와 같이 공항만 오하수 기반 감염병 감시사업 추진 경과를 소개하고 향후 발전방향에 대해 논의하고자 한다.

1. 공항만 오하수 기반 감염병 감시 추진배경

전국 13개 국립검역소에서는 공항 및 항만을 통해 해외에서 입국하는 사람을 대상으로 열감지카메라 등을 통한 발열감시 및 개인별 검역정보사전입력시스템(Q-code) 또는 건강상태질문서 제출을 통한 증상 자진신고를 통해 유증상자 발견시 감염병별 역학조사를 수행하고 검역감염병 의심환자로 판단시 검사 및 격리조치 등 방식으로 검역을 수행하고 있다.

이러한 유증상 해외입국자 조치 위주의 검역은 감염병 환자가 입국 당시 잠복기일 경우 감염병이 유입되더라도 확인이 어려운 한계가 있다.

이에 따라, 미국, 유럽 등 외국의 경우 공항 하수 및 항공기 오수를 채취하여 병원체 검사 및 변이 유전체 분석 등 하수검사를 활용한 감염병 유입의 보조적 감시를 통해 국가 공중보건정책에 활용하고 있다.

질병관리청은 ‘해외 질병으로부터 안전한 건강사회 구현’을 미션으로 하여 4대 추진전략 및 15개 세부전략으로 구성된 「제1차 검역관리기본계획(2023–2027년)」에 공항만 오하수 감시체계 구축을 주요 추진전략으로 채택하였고[5], 외국의 하수감시 및 국내 지역사회 하수감시 사례 등을 면밀히 분석하여 공항만을 통한 해외감염병 유입의 신속한 인지 및 대응을 위해 공항만 오하수 감시체계 구축을 추진하였다(그림 1).

그림 1. 공항만 오하수 기반 감염병 감시 체계 모식도

2. 공항만 오하수 기반 감염병 감시 운영 현황

공항만 오하수 기반 감염병 감시체계 구축 과정은 2023년 7월–11월 8개 검역소에서 시범사업을 시작으로하여 이를 통한 미비점 보완 및 사업예산 확보를 통해 2024년부터 정식사업이 시작되었다.

또한 정식사업은 기존 8개 검역소에서 사업범위를 13개 전체 국립검역소 공항만 검역구역으로 확대하여 국제공항, 국제여객선터미널 및 항만에서 수행하고 있다(표 1).

표 1공항만 오하수 기반 감염병 감시 지점 및 대상

검역소	지점 및 대상
인천공항
본소	공항 하수, 항공기 오수
김포공항지소	공항 하수, 항공기 오수
인천	국제여객선터미널 하수, 선박 오수
동해(속초지소)	공항 하수집합장
	국제여객선터미널 하수
군산	국제여객선터미널 하수, 선박 오수
평택
본소	국제여객선터미널 하수
청주공항사무소	공항 하수, 항공기 오수
목포
본소	항만 하수
무안공항지소	공항 하수, 항공기 오수
여수	항만 하수
제주
본소	국제여객선터미널 하수
제주공항지소	공항 하수, 항공기 오수
울산	항만 하수
포항(대구공항지소)	공항 하수, 항공기 오수
부산	국제여객선터미널 하수, 선박 오수
김해공항	공항 하수, 항공기 오수
마산	항만 하수

사업절차는 검역소에서 검역관이 공항만 하수집하장 하수 및 운송수단(항공기 및 선박) 오수를 채취하여 권역별 질병대응센터 진단분석과로 이송하고 권역별 질병대응센터 진단분석과에서 실험실 검사를 수행하는 절차로 진행되고 있다.

검사항목은 기존 6개 검사항목(뎅기열바이러스, 치쿤구니아열, 지카바이러스감염증, 엠폭스, 코로나19, 인플루엔자)에서 2024년 8월부터 검사항목이 확대(기존 6종에서 콜레라, 황열 추가) 되었다.

또한 2024년 9월부터 병원체 3종(코로나19, 인플루엔자, 엠폭스)에 대해서는 질병관리청 진단분석국 소관부서(신종병원체분석과, 고위험병원체분석과)로 양성 검체를 이송하여 유전자 분석을 수행하고 있다.

이를 통해, 병원체 검출시 유전체 기반 신규변이 해외유입감시 등 감염병 동향 파악에 활용하고 검역감염병 5종(콜레라, 황열바이러스, 뎅기열바이러스, 치쿤구니아열, 엠폭스) 검출시에는 공항만 검역 및 해외여행객 대상 감염병 예방 홍보 강화에 활용할 계획이다(그림 2).

그림 2. 공항만 오하수 기반 감염병 감시 체계

이외에도 하수 감시를 통해 특정 병원체 감시 강화에 활용하고 있으며, 이에 대한 예시로는 2024년 8월 세계보건기구(World Health Organization) 엠폭스 국제공중보건비상사태(Public Health Emergency of International Concern) 선언에 따라 검역소에서는 항공기 오수 감시를 통한 엠폭스 유입에 대한 보완적 감시 수행을 위해 Clade Ⅰ 발생 아프리카발 주요 경유 국가(에디오피아, 중동, 유럽)에서 인천공항으로 입항하는 항공기를 감시 대상으로 선정하여 집중 감시(항공기 오수 검사)를 수행(2024년 8월 19일부터)하고 있다.

이를 통해 엠폭스 검출시, 엠폭스 유전자 분석을 수행하여 공항만 오하수 검사를 통한 선제적인 엠폭스 유입 대응에 활용할 계획이다.

3. 공항만 오하수 기반 감염병 감시 중간 결과

2024년 상반기 감시기간(2024년 1월 1일–8월 31일) 기준으로 전체 1,042개 샘플에 대한 병원체 검출 빈도는 67.7% (706개 샘플에서 검출)를 나타냈으며 이중 코로나19는 84.2% (688건), 인플루엔자 A형 10.8% (88건), B형 5.0% (41건) 순으로 높은 검출 빈도를 나타냈다. 검사기간 동안 검역감염병 병원체는 검출되지 않았으며 국내외에서 발생 중인 코로나19는 지속적으로 검출되었으나, 이외 검역감염병 병원체는 검출되지 않았다(그림 3).

그림 3. 월별 병원체 검출 건수 및 검출률 현황

외국(미국, 유럽 등)의 경우 공항 및 항공기 하수 검사를 통해 감염병 관련 연구자료 또는 신규 변이 해외 유입 감시 등 감염병 동향 파악에 활용하고 있다.

우리나라도 이런 외국사례를 참고하여 질병관리청 관련부서(검역정책과, 신종병원체분석과, 고위험병원체분석과, 권역별 질병대응센터 진단분석과 등) 협업을 통해 2024년 9월부터 병원체(엠폭스, 코로나19, 인플루엔자)가 검출된 하수에 대해 유전자 분석을 추가로 수행하고 있으며 이를 통해 유전체 기반 신규 변이 해외유입 감시 등 감염병 동향 파악에 활용할 계획이다.

미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention)의 경우 환경검사(공항 하수 및 항공기 오수 검사) 외에도 임상검사(해외여행자 자발적 호흡기 검사 등) 상호 보완 감시체계(traveler-based genomic surveillance program, TGS) [6]를 운영하고 있는 점을 고려하여, 우리나라 공항만 오하수 감시를 임상검사와 상호 보완 감시체계로 연계하는 것을 검토하고 있다.

또한, 공항만 오하수 감시로 지정된 검역감염병의 미검출에 따라, 병원체 검출률이 향상될 수 있도록 공항만 하수 채취지점, 채취대상 항공기 재조정 및 진단분석국 관련부서 협의를 통한 검사 민감도 향상 등 지속적인 개선을 추진할 계획이다.

그리고, 질병관리청은 유럽연합(European Union)의 주관으로 2024년 3월 출범된 국제하수감시협의체(Global Consortium for and Environmental Surveilance for Public Health)에 회원국으로 가입하여 정보교류 등 국제적인 경향에 발맞추도록 노력하고 있으며, 이외에도 공항만 오하수 감시와 KOWAS 상호보완 감시체계의 구축을 추진할 계획이다.

이와 같이 질병관리청은 국내외 협력을 통해 검사 기법 향상 및 병원체 감시 항목 확대 등 공항만 오하수 기반 감염병 감시사업 체계를 더욱 발전시켜서 해외감염병 유입의 신속한 인지 및 대응을 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련할 계획이다.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

Acknowledgments: None.

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

Author Contributions: Conceptualization: DIL. Data curation: DIL. Investigation: DIL. Visualization: DIL. Writing – original draft: DIL. Methodology: SHK, OSK. Writing – review & editing: SHK, OSK.