PHWR 주간 건강과 질병
PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT
질병관리청 (Korea Disease Control and Prevention Agency)

큐열(Q fever)은 처음에 병원체가 확인되지 않아 의문의 열병(query fever)에서 병명이 유래되었다. 큐열은 Coxiella burnetii가 원인이 되어 발생하는 인수공통감염병으로 가축 및 야생동물, 진드기 등에서 확인된다. 1937년 호주의 도축장 종사자에게서 처음 분리되었고, 1938년 미국 몬태나 지역의 진드기로부터 병원체를 분리하면서 감염경로를 파악할 수 있게 되었다. 주요 숙주는 소, 양, 염소이며 인체감염은 호흡기나 소화기를 통해 이루어지는데 주로 큐열에 감염된 숙주를 다루는 과정에서 발생된 분무(aerosol) 흡입을 통해 인체감염이 발생한다. 오염된 식품섭취나 진드기를 통한 감염은 드물다.

병원체인 C. burnetii는 폭 0.2–0.5 µm, 길이 0.4–1.0 µm 크기의 그람 음성 세포 내 다형성 세균(Gram-negative intracellular, pleomorphic bacterium)으로 사람에 대한 감수성이 높고, 감염력이 높아 단일 병원체만으로도 감염이 가능하며, 바람을 통해 25 km까지 확산될 수 있고[1], 최고 18 km까지 호흡기를 통한 전파가 가능하다[2]. 뉴질랜드를 제외한 전 세계에서 발생하며, 특히 낙농업, 축산업이 많은 지역에서 발생이 많다. 큐열균은 감염된 동물의 태반 및 양수 1 g당 109개 함유되어 있으며[3] 배출된 체액 및 배설물에 의해 오염된 환경에서 오랫동안 생존하므로 가축과 접촉이 잦은 축산업자 및 수의사, 도축관련 종사자 등이 고위험군으로 알려져 있다.

큐열은 신고기준과 실험실 진단기준에 따라 급성과 만성으로 구분된다. 특화된 치료약(항생제)이 있으나 적절한 치료 시기를 놓칠 경우, 만성 큐열로 진행될 수 있으며 심각한 합병증을 유발하여 사망에 이를 수도 있다. 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」에 따라 2006년부터 법정 감염병으로 지정되어 전수감시체계로 관리하고 있으며, 2014년까지는 연간 10명 내외 발생하였으나 2015–2021년(7년) 동안 연평균 91명 이상 발생으로 9배 이상 증가하였다. 본 원고에서는 최근 7년간(2015–2021년) 발생 현황을 확인하고, 국내 큐열의 역학적 특성을 파악하여 감염병 발생 감소를 위한 관리 방향을 제시하고자 한다.

전국 의료기관에서는 모든 큐열 의심 사례 진료 시 질병보건통합관리시스템(https://is.kdca.go.kr)에 신고하고, 신고 사례의 검체를 보건환경연구원에 송부한다. 신고 대상자의 주민등록상 주소지 관할 시∙군∙구 및 시∙도는 신고 사례에 대해 역학조사를 실시하고, 그 결과를 시스템을 통해 질병관리청에 보고한다. 의료기관이 의뢰한 검체는 질병보건통합관리시스템에 검사 결과에 대한 성적서를 등록하고 의뢰한 의료기관에 결과를 송부한다. 질병관리청 인수공통감염병관리과는 실험실 결과, 임상증상, 역학적 연관성을 통해 급성, 만성, 추정환자로 분류하고, 분류된 대상자에 대한 결과를 역학조사서에 반영하여 매년 확정 통계를 산출하여 관리하고 있다.

질병관리청 법정감염감시체계(https://is.cdc.go.kr)에 등록된 최근 7년 인수공통감염병 큐열의 신고 자료, 역학조사 자료, 실험실 진단정보와 농림축산검역본부의 국가가축방역통합시스템(Korea Animal Health Integrated System, KAHIS)에 등록된 큐열 환축 발생 농장 지역과 가축위생방역지원본부의 축산농가방역정보시스템(Farm Animal Health Management System, FAHMS)의 사육 두수 정보를 활용하여 연도별 국내 발생 현황, 인체감염 사례와 환축 발생 시기를 분석하고 SPSS 22.0 (IBM Co.)으로 가축 사육 두수와 환자 발생지역의 상관성을 분석(Pearson correlation)하였으며 QGIS 3.284를 이용하여 공간분석을 하였다.

1. 연도별 발생 현황

최근 7년간(2015–2021년) 국내 큐열 발생은 2015년부터 2017년까지 연간 100명 미만 수준이었으나, 2018년부 2019년까지 160명대로 증가하였고 2018년 163명으로 절정에 이른 후 2020년부터 2021년까지 50–60명대로 감소하였다. 큐열 사례는 신고를 위한 진단기준과 실험실 검사 기준인 신고∙진단기준에 부합한 경우 최종 환자로 분류되며, 환자는 추정(의사)과 확진으로 분류되고, 확진은 급성 큐열 환자와 만성 큐열 환자로 분류된다.

질병보건통합관리시스템에 등록된 확정통계 큐열 환자는 총 642명이었으며, 그중 추정 사례 302명(47.0%), 확진 사례 340명(53.0%)이었고, 전체 확진 사례 중 급성 큐열은 46.4%, 만성 큐열은 5.6%였다(그림 1).

Figure 1. 연도별 큐열 발생 현황(2015–2021년)

2. 연령별 발생 현황

전체 환자 634명 중 남자 533명(84.1%), 여자 101명(15.9%)으로 남성이 여성보다 5배 이상 많고, 연령대는 50대(25.1%), 60대(22.7%), 40대(19.7%), 30대(14.5%), 70대(9.1%), 20대(4.7%), 80대 이상(3.3%), 10대 이하(0.8%)순으로 40–60대가 전체 발생의 67.5%였다(그림 2). 미국의 경우에도 50대에서 발생이 가장 높았고, 40–60대가 주요 발생 연령대였는데 축산, 가축 농장 관련 종사자가 남성이면서 40–60대 분포가 높았기 때문인 것으로 보인다[4].

Figure 2. 성별, 연령별 큐열 발생 현황(2015–2021년)

3. 직업별 분포

직종이 확인된 73명 대상으로 직업분포를 확인하였다. 축산업(24명, 33%), 농업(19명, 26%), 식육가공판매(9명, 12%), 동물방역직종(8명, 11%), 토목∙건축업(7명, 10%), 사무∙서비스직(6명, 8%)순이었다. 고위험직업군인 축산업, 가축방역직종이 44%였고, 야외 농작업 및 식육제조∙가공직종에서 38%가 발생하였다. 감염된 동물의 체액에 직접 접촉했거나 또는 환경에 배출된 C. burnetii가 에어로졸화(aerosol)되어 호흡기를 통해 감염되었을 가능성이 있다(그림 3) [4].

Figure 3. 직종별 큐열 환자 발생 현황
동물방역 직종=가축방역사, 수의사, 동물위생시험소 소속 직원; 축산업=가축농장, 도축업자; 식육제조, 가공=정육식당, 식육 가공(하림 닭 등).

4. 지역별 발생 현황(인구 10만 명당)

2015년부터 2021년까지 총 누적 환자 634명의 17개 시∙도 환자 발생 상위 5위는 충북(131명), 충남(88명), 경기(74명), 전남(73명), 경남(48명)순이었으며, 인구 10만 명당 연도별 발생의 지역별 평균 상위 5위는 충북(1.17), 충남(0.59), 전남(0.57), 전북(0.32), 광주(0.23)순이었다. 인구 10만 명당 발생은 0.1–1.2명 수준으로 전 세계 발생 수준인 2명보다 낮았다(그림 4) [5]. 동 기간 지역별 사육 두수(양, 염소, 소)는 환자 발생이 높은 지역(충북, 충남, 전남, 전북)의 사육 두수 비율이 전체 42%를 차지하였다(그림 5).

Figure 4. 시∙도별 큐열 발생 현황(인구 10만 명당)

Figure 5. 시∙도별 큐열 환자 발생 지역(A) 및 지역별 사육 두수 현황(B) (2015–2021년)

5. 가축과 인체감염 사례의 발생

발병 월을 기준으로 한 발생 현황은 2월부터 6월까지 증가세로 이어져 6월에 최고 정점을 이룬 후 9월까지 3개월간 감소세를 유지하다 10월 소폭 증가 후 11월부터 12월에 다시 감소하였다. 대체적으로 봄에서 초여름과 가을에 발생이 증가하는 쌍봉형의 곡선을 나타내며, 봄에서 초여름 곡선이 가을보다 높았고, 여름, 겨울에는 감소 추세이다. KAHIS에서 확인한 연도별 환축 발생 가축 농장의 사례도 인체감염 사례 증감 경향과 유사하였고, 4–5월에 가장 높은 발생을 보였다(그림 6). 지역별 사육 두수와 국내 큐열 환자 발생지역의 상관관계 분석 결과 상관계수는 0.484였고, 양의 상관성이 있었다(p^<0.05) (표 1).

Figure 6. 인체 사례와 환축 농장 월별 발생 현황(2015–2021년)

표 1환자 수와 사육 두수 및 환축 발생 농장과의 상관관계(2015–2021년)

구분	사육 두수	환축 발생 농장 수	환자 수
사육 두수
Pearson 상관계수	1	0.976**	0.484*
유의확률(양측)		0.000	0.049
N	17	17	17
환축 발생 농장 수
Pearson 상관계수	0.976**	1	0.462
유의확률(양측)	0.000		0.062
N	17	17	17
환자 수
Pearson 상관계수	0.484*	0.462	1
유의확률(양측)	0.049	0.062
N	17	17	17

*p<0.05, **p<0.01..

본 연구에서 분석한 2015–2021년 국내 큐열 환자는 총 642명이었다. 2015년 이전까지 연간 10명 미만 발생 수준이다가 2018년부터 2019년까지 160명대로 증가하였고 2018년 163명으로 최고 절정 후, 2020년부터 2021년까지 50–60명대로 감소하였다. 2020년 이후 신고를 위한 진단기준에서 병원체보유자 즉, ‘임상 증상은 없으나 확인진단을 위한 검사기준에 따라 감염병 병원체 감염이 확인된 사람’은 제외되었는데, 이는 감염 후 수개월에서 수년간 항체가 검출될 수 있기 때문이다. 신고를 위한 진단기준의 변경이 2020년도 이후 환자 발생 수 감소에 영향을 미쳤을 것으로 추정된다[6].

큐열 환자로 분류된 사례는 신고 진단기준과 실험실 진단기준에 부합되는 대상자이다. 신고를 위한 진단기준은 큐열에 부합되는 임상증상을 나타내면서 확인진단을 위한 검사기준에 따라 감염병 병원체 감염이 확인된 ‘환자’이거나, 임상증상 및 역학적 연관성을 감안하여 급성 큐열로 의심되고 추정진단을 위한 검사기준에 따라 감염되었음이 추정되는 ‘의사환자’가 포함된다[7]. 실험실적 진단은 병원체 또는 유전자가 분리되었거나 특이항원에 대한 항체가(titer)에 따라 분류하는데[8] 균 분리의 어려움 등으로 배양검사보다는 간접면역형광항체법(immunofluorescent antibody assay)을 이용한다[9]. 나라마다 유행 정도에 따라 기준이 다른데[10,11] 국내에서는 Phase Ⅱ 항원에 대한 회복기 immunoglobulin G (IgG) 항체가가 급성기의 4배 이상인 경우 급성 큐열로 분류하고, 특이항원에 대한 Phase Ⅰ IgG 항체가가 1:800 이상이면서 같은 차수 Phase Ⅱ의 IgG 항체가보다 높을 경우 만성 큐열로 실험실적 진단을 한다. 그 외 Phase Ⅰ IgG 항체가가 1:128–1:800 이하인 경우 추정 만성 큐열, Phase Ⅱ의 IgG 항체가 1:128 이상인 경우 추정 급성 큐열로 분류한다[4]. 해당 기준에 따라, 연구 기간에 확인된 급성 큐열 환자는 46.4%, 만성 큐열 환자는 5.6%였다. 만성 큐열 환자는 급성 큐열 환자 중 약 5%에서 발생한다는 연구결과가 있으며[12] 급성 큐열이 6개월 이상 지속될 경우 이환될 가능성이 있고, 심내막염 등의 합병증으로 약 25%가 사망에 이를 수 있으며 혈관/판막질환, 면역저하자와 같은 기저질환이 있을 경우 이환 가능성이 높다[4,13]. 만성 큐열로의 이행을 막기 위해서는 진단에 필요한 1, 2차 항체검사가 진행되어야 하나 2차 큐열검사 시행률이 47.6%였으며, 급성 큐열 환자에서 6개월 이상 추적 관찰률도 24.3%에 불과하였다[14].

국내 큐열 환자는 봄에서 초여름 사이 높은 발생을 보였는데, 환축 농장 발생도 유사한 경향이었다. 이는 가축 사육이 취약한 혹한기 등을 피하여 분만할 수 있도록 인공수정 시기를 조절함에 따라 가축 분만이 3–5월에 집중된 것으로 파악되었다[15]. 이에 따라 환축은 4–5월에 발생이 가장 높았고 사람의 경우 평균 잠복기 2–3주 후 5–7월 사이에 발생이 높았다. 국외 사례에서도 4–6월, 염소 분만 또는 감염으로 인한 낙태 발생 시기에 가장 많은 수의 인체 감염사례가 발생하였으며 계절성을 띄는 것으로 보고하였다[16].

직업 종류가 확인된 73명 중 고위험직업군(축산업자, 동물방역직종)이 44%였으며 고위험직업군의 큐열항체는 2013년 3%, 2014년 5.6%, 2019년 7.9%로 매년 증가하였다[17]. 일부 다른 국가에서는 고위험군을 대상으로 큐열 백신접종을 하고 있는데 포르말린으로 불활성화시킨 Q-Vax (Phase Ⅰ, whole cell; Seqirus Pty Ltd.) 한 가지만 상용화되어 있다. 호주의 경우 도축업자, 농장 근로자, 수의사를 대상으로 접종하고 있으며[2,7], 네덜란드에서는 만성 큐열 고위험군인 심장판막 이상, 대동맥류/인공혈관, 선천성 심장기형 및 심내막염 환자를 대상으로 시행되고 있다[8]. 큐열은 뉴질랜드를 제외한 전 세계에서 발생하고 있으나, 큐열 백신 접종 후 과민반응(hypersensitivity)으로 호주 이외 국가들에서는 사용하지 않고 있다[18]. 고위험직업군 외 야외 농작업자에서도 높은 발생(26%)을 보였는데 이는 감염된 동물과 직접 접촉력이 없다 하여도 바람 등에 의해 18 km까지 전파가 가능한 병원균의 특성을 고려할 때 야외 환경에서 작업 시 호흡기를 통한 감염이 가능함을 시사하였다.

17개 시∙도의 지역별 인구 10만 명당 발생에서는 충북 1.2명, 충남 0.6명, 전남 0.6명, 전북 0.3명순으로 높았다. 가축에서 큐열은 정기적인 예찰 대상 가축전염병이 아니다. 가축 큐열의 발생 시 신고는 유산, 사산 건이 발생했을 경우 병성감정(病性鑑定)을 실시하고, 해당 건의 검사결과에 따른 환축 발생 신고가 이루어지기 때문에 실제 환축 수보다 축소 보고되었을 가능성이 있다. 이러한 이유로, 지역별 실제 사육 두수를 확인하여 지역별 큐열 환자수와 비교 분석하였는데, 환자 발생이 높은 지역(충북, 충남, 전북, 전남)의 실제 사육(양, 염소, 소) 두수는 전체 42%를 차지하였고, 국내 큐열 환자 발생 지역과 지역별 사육 두수의 상관관계 분석을 통해 분석한 상관계수 0.48로 양의 상관성이 있었다.

이상 분석 결과, 큐열 감염예방 수칙에 대한 효과적인 홍보, 안내를 위해서는 가축 분만이 집중되어있는 5–7월에 가축 사육 두수가 높은 지역의 고위험군과 야외 농작업자를 중심으로 집중 홍보가 필요할 것으로 판단된다.

큐열 치료는 증상발생 3일 이내 항생제(독시사이클린)를 투여하는 것이 유병기간을 줄이고 심각한 합병증 발생 위험을 감소시키는 가장 효과적인 방법이나[2,19] 평균 2–3주 정도의 잠복기와 발열, 오한, 두통과 같은 비특이적인 증상으로 급성 큐열 감염에 대한 조기진단, 적기 항생제 투여에 어려움이 있으며, 이와 같은 이유로 만성 큐열 진행을 막기 위한 추적 관찰이 가이드가 필요할 것으로 보인다.

또한 그간 사람에 대한 역학조사와 가축 역학조사 체계가 분리되어 가축농장 접촉자 추가조사를 통한 조기 환자 발견에 한계가 있었다. 그러나 최근 질병관리청과 농림축산검역본부는 환축 발생 가축농장 관련 의심 사례 발생 시 사실관계 확인 등을 통해 역학적 연관성이 확인된 경우, 인수공통감염병 공동역학조사를 착수할 수 있도록 공동 대응(One Health approach) 협업체계를 구축하였다. 양 기관 간 협조적인 정보 공유를 통해 국내 가축농장 규모와 도축 시기, 사육 형태 등의 정보를 빠르고 정확하게 확인할 수 있게 됨으로써 국내 큐열 발생의 특성을 더 이해할 수 있을 것이며, 축산 농장 등 가축에서의 큐열 발생 지역, 시기 등에 대한 동향 분석을 통해 노출인구의 큐열 발생규모를 예측하고 이를 통해 환자 발생 최소화를 위한 선제적 대응이 가능할 것으로 기대한다.

Acknowledgments: None.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

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

Author Contributions: Conceptualization: ISS. Data curation: ISS, JYL. Formal analysis: ISS. Investigation: ISS. Methodology: ISS, YSK, YCS, JYL. Project administration: ISS. Resources: ISS. Supervision: ISS, YSK, YCS, KWH. Validation: ISS. Visualization: ISS. Writing – original draft: ISS. Writing – review & editing: ISS, YSK, KWH.