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

2023년 8월 전 세계적으로 코로나바이러스감염증-19(코로나19) 누적 확진자는 7억 6천만 명을 넘었으며[1], 국내 누적 확진자도 3천 3백만 명 이상 보고되었다[2]. 유행이 지속되며 국외의 경우 2020년 8월 홍콩에서 첫 재감염 사례가 보고되었고[3,4], 국내에서는 같은 해 4월 재감염 추정사례가 보고되었다[5]. 감염으로 인한 면역 지속 기간이 대부분 90일 이상 유지되어 재감염 위험을 낮추는 것으로 추정되나[6-8], 코로나19 누적 발생률이 증가하고 감염 또는 백신을 통해 획득한 면역항체의 저하, 면역 회피 반응을 보이는 다양한 변이로[3,9,10] 인해 재감염은 증가하고 있다. 2023년 7월 말 기준 국내 재감염 추정사례의 누적 구성비는 전체 감염자의 7.8%이며[11], 이는 영국(7.5%), 덴마크(6.8%)와 유사한 수준이다[12,13]. 대부분 국가에서는 재감염 추정사례를 감염 횟수별로 구별하고 있지 않지만, 프랑스에서는 2회 감염 99.1%, 3회 감염 0.9%, 4회 감염 0.1% 미만, 5–7회 감염 0.1% 미만으로 감염 차수별 재감염 추정사례에 대하여 보고한 바 있다[14]. 국내에서도 7회까지 감염이 확인된 사례가 있어 감염병의 특성을 이해하고 재감염자에 대한 관리 방안을 마련하기 위해 다회 감염자 특성에 관한 연구가 필요하다.

재감염의 위험은 연령, 백신접종 여부, 변이 유형 등에 따라 영향을 받는 것으로 알려져 있으며[2,9,15], 과거 코로나19 감염력이 있는 경우 감염의 위험, 중증 및 사망 위험이 낮다는 여러 연구가 보고되었다[4,16,17]. 또한 재감염 후에도 중증화 예방을 위해서는 예방접종이 필요하다는 연구 결과도 보고된 바 있다[18].

지금까지 보고된 예방접종 효과평가와 관련된 연구는 주로 연령, 백신 종류, 변이 유행 시기를 고려한 분석으로 대부분 과거 감염 여부를 고려하지 않았다[16]. 본 연구는 2020년 1월 20일부터 2023년 7월 22일까지 신고된 국내 코로나19 확진자를 대상으로 다회 감염자 현황을 파악하고 감염 횟수별 치명률과 예방접종력에 따른 중증화 및 사망 예방효과를 분석하였다.

1. 연구 대상 및 분석 방법

본 연구는 코로나19 확진자 및 재감염 추정사례에 관한 후향적 코호트 연구이며 코로나19 정보관리시스템에 등록된 확진자 정보와 질병보건통합관리시스템에 등록된 예방접종력을 매칭한 국내 코로나19 예방접종 효과 연구(The Korean COVID-19 Vaccine Effectiveness cohort study) 자료의 감염 횟수, 성별, 나이, 거주지역, 예방접종력, 위중증 및 사망 이력 정보를 활용하였다. 연구 대상은 2020년 1월 20일부터 2023년 7월 22일까지 등록된 확진자 30,304,282명 중 연령, 성별, 예방접종력이 오류인 37,834명을 제외한 30,266,448명을 대상으로 분석하였다.

재감염 추정사례의 감염 횟수에 대한 현황은 성별, 연령, 신고권역, 건강 상태, 예방접종력에 따라 빈도를 분석하였다. 분석 대상은 접종상태에 따라 미접종군과 접종군으로 분류하였으며, 미접종군은 미접종자와 1차 접종 완료자를 포함하였고, 접종군은 단가백신(2–4차) 접종군과 2가백신 접종군으로 분류하였다. 예방접종에 대한 효과를 평가하기 위해 미접종군 대비 접종 상태별(단가백신, 2가백신 접종) 중증화율 및 치명률을 상대 위험비로 계산하였으며 중증화 및 사망 예방효과는 (1–상대 위험비)×100으로 산출하였다.

2. 사례 정의

재감염 추정사례 정의는 polymerase chain reaction 진단 검사 또는 신속항원검사(전문가용), 응급용 선별검사 결과 양성이 확인되며, 증상 유무에 관계없이 확진일로부터 90일 이후 재검출되었거나 확진일 이후 45–89일 사이 재검출이면서 증상이 있거나 확진자 노출력 또는 해외 여행력이 있는 경우이다.

예방접종 효과는 위중증 또는 사망 사례를 포함하는 중증화 사례와 사망 사례에 대해 분석하였으며, 코로나19 위중증과 사망 사례는 코로나19 확진 이후 28일간 모니터링한 결과이다. 코로나19 확진 후 28일 이내 증상에 따라 비침습인공호흡기 또는 고유량 산소요법, 침습인공호흡기, 다기관손상 및 체외막산소공급(extracorporeal membrane oxygenation), 지속적인 신대체요법을 시행한 경우 위중증 사례로, 사망한 경우 사망 사례로 각각 분류하였다[19].

1. 코로나19 재감염 추정사례 발생 현황

분석 대상 30,266,448명 중 재감염 추정사례는 7.8% (2,357,002명)이고, 재감염 추정사례 중 2회 감염자는 98.5% (2,322,699명)로 대부분을 차지하였으며, 3회 감염자(1.4%, 33,826명), 4회 이상 감염자(0.02%, 477명)순이었다. 성별에 따른 재감염 추정사례의 비율은 남성이 6.9%, 여성이 8.5%로 여성의 비율이 남성보다 높았다. 재감염 추정사례의 연령대별 비율은 0–17세(10.9%), 75세 이상(7.9%), 18–59세(7.2%), 60–74세(6.5%)순으로 높았다.

재감염 횟수에 따른 특성을 분석한 결과에서 60세 이상 재감염 추정사례의 비율은 2회 감염자 19.7%, 3회 감염자 28.6%, 4회 이상 감염자 31.9%로, 감염 횟수가 증가할수록 60세 이상의 비율도 높아졌다. 감염 횟수별 장기요양시설 구성원은 4회 이상 감염자에서 18.7%, 3회 감염 16.8%, 2회 감염이 5.9%로 감염 횟수가 증가할수록 장기요양시설 구성원의 비율이 높아졌다. 감염 당시 예방접종력은 감염 횟수와 상관없이 단가백신 접종군, 미접종군, 2가백신 접종군 순으로 많았다(표 1).

표 1. 코로나바이러스감염증-19 재감염 추정사례 발생 현황(2020.1.20.–2023.7.22.).

구분	전체 확진자	1회 감염	재감염 추정사례
			소계	2회 감염	3회 감염	4회 이상 감염
계	30,266,448	27,909,446 (92.2)	2,357,002 (7.8)	2,322,699 (100.0)	33,826 (100.0)	477 (100.0)
성별
남	14,053,203	13,079,242 (93.1)	973,961 (6.9)	961,419 (41.4)	12,326 (36.4)	216 (45.3)
여	16,213,245	14,830,204 (91.5)	1,383,041 (8.5)	1,361,280 (58.6)	21,500 (63.6)	261 (54.7)
연령대(세)
0–17	5,386,288	4,797,839 (89.1)	588,449 (10.9)	582,343 (25.1)	5,992 (17.7)	114 (23.9)
18–59	18,131,283	16,830,863 (92.8)	1,300,420 (7.2)	1,282,032 (55.2)	18,177 (53.7)	211 (44.2)
60–74	4,686,825	4,381,243 (93.5)	305,582 (6.5)	299,927 (12.9)	5,571 (16.5)	84 (17.6)
≥75	2,062,052	1,899,501 (92.1)	162,551 (7.9)	158,397 (6.8)	4,086 (12.1)	68 (14.3)
신고 권역a) (국내) (n=30,254,761)
수도권	15,783,743	14,525,029 (92.0)	1,258,714 (8.0)	1,240,942 (53.5)	17,538 (51.9)	234 (49.1)
수도권 외	14,471,018	13,373,947 (92.4)	1,097,071 (7.6)	1,080,576 (46.5)	16,252 (48.1)	243 (50.9)
건강상태
면역저하자	728,754	681,923 (93.6)	46,831 (6.4)	46,070 (2.0)	744 (2.2)	17 (3.6)
장기요양시설	669,628	526,085 (78.6)	143,543 (21.4)	137,779 (5.9)	5,675 (16.8)	89 (18.7)
기타	28,868,066	26,701,438 (92.5)	2,166,628 (7.5)	2,138,850 (92.1)	27,407 (81.0)	371 (77.8)
예방접종력b)
미접종	5,834,662	5,213,420 (89.4)	621,242 (10.6)	615,260 (26.5)	5,870 (17.4)	112 (23.5)
단가백신	23,845,771	22,264,436 (93.4)	1,581,335 (6.6)	1,553,963 (66.9)	27,011 (79.9)	361 (75.7)
2가백신	586,015	431,590 (73.6)	154,425 (26.4)	153,476 (6.6)	945 (2.8)	4 (0.8)

단위: 명(%). ^a)국외 발생 11,687명 제외. ^b)확진 당시 예방접종력으로 1차 접종자는 불완전 접종으로 미접종군으로 분류하였고, 단가백신 접종군은 2–4차 접종자를 의미함..

2. 변이 시기별 코로나19 재감염 추정사례(2회 감염) 발생 현황

코로나19 2회 감염 추정사례는 오미크론 유행 시기에 2,322,248명(99.98%)이 감염되었다(그림 1). 오미크론 유행 이전 시기의 2회 감염자는 남성이 55.6%로 여성에 비해 많았지만, 오미크론 2회 감염자는 여성이 58.6%로 많았다. 2회 감염자의 연령별 비율은 오미크론 유행 이전과 오미크론 유행 시기 모두에서 18–59세가 높았다. 장기요양시설 구성원인 2회 감염자는 오미크론 유행 시기에 5.9%였으나, 오미크론 유행 이전 시기에는 1.6%였다. 오미크론 유행 이전 시기는 2가백신 접종을 시작하기 전이었으며, 미접종군의 비율이 71.1%, 단가백신 접종군은 28.9%였다. 오미크론 유행 시기 2회 감염자의 예방접종력은 단가백신 접종군이 66.9%, 미접종군이 26.5%, 2가백신 접종군이 6.6%를 차지했다(표 2).

Figure 1. 주차별 확진자 수 및 재감염 추정사례 비율

표 2. 변이 시기별 코로나19 추정사례(2회 감염) 발생 현황.

구분	계	오미크론 유행 이전(2020.1.–2021.12.)	오미크론 유행(2022.1.1.–2023.7.22.)
계	2,322,698 (100.0)	450 (0.02)	2,322,248 (99.98)
성별
남	961,418 (41.4)	250 (55.6)	961,168 (41.4)
여	1,361,280 (58.6)	200 (44.4)	1,361,080 (58.6)
연령대(세)
0–17	582,343 (25.1)	84 (18.7)	582,259 (25.1)
18–59	1,282,031 (55.2)	290 (64.4)	1,281,741 (55.2)
60–74	299,926 (12.9)	57 (12.7)	299,869 (12.9)
≥75	158,398 (6.8)	19 (4.2)	158,379 (6.8)
건강상태
면역저하자	46,070 (2.0)	6 (1.3)	46,064 (2.0)
장기요양시설	137,780 (5.9)	7 (1.6)	137,773 (5.9)
기타	2,138,848 (92.1)	437 (97.1)	2,138,411 (92.1)
예방접종력a)
미접종	615,260 (26.5)	320 (71.1)	614,940 (26.5)
단가백신	1,553,963 (66.9)	130 (28.9)	1,553,833 (66.9)
2가백신	153,475 (6.6)	-	153,475 (6.6)

단위: 명(%). ^a)확진 당시 예방접종력으로 1차 접종자는 불완전 접종으로 미접종군으로 분류하였고, 단가백신 접종군은 2–4차 접종자를 의미함..

3. 60세 이상 재감염 추정사례(2회 감염)의 중증화 및 사망 예방효과

60세 이상 2회 감염자의 중증화율은 0.54%로, 미접종군에서 1.61%, 단가백신 접종군이 0.51%, 2가백신 접종군이 0.37%였다. 모든 접종군에서 75세 이상 중증화율이 가장 높았으며, 특히 미접종군(2.45%)에서 중증화율이 높았다. 2회 감염자의 중증화 위험은 미접종군 대비 2가백신 접종군에서 0.23배(95% confidence interval [95% CI], 0.20–0.26), 단가백신 접종군에서 0.32배(95% CI, 0.29–0.35) 낮게 나타났다(표 3). 중증화 예방효과는 미접종군 대비 단가백신 접종군에서 68.4%, 2가백신 접종군에서 77.1%였다(그림 2).

Figure 2. 60세 이상 재감염 추정사례의 (A) 중증화 및 (B) 사망 예방효과

표 3. 60세 이상 재감염 추정사례(2회 감염)의 중증화 예방효과.

구분a)	2회 감염자(명)	중증화 수(명)b)	중증화율(%)	상대위험비(95% CI)	예방효과(%)
계	458,324	2,484	0.54	-	-
미접종
전체	27,067	436	1.61	Reference
60–74세	14,813	136	0.92	-	-
≥75세	12,254	300	2.45	-	-
단가백신
전체	325,456	1,657	0.51	0.32 (0.29–0.35)	68.4
60–74세	226,211	455	0.20	-	-
≥75세	99,245	1,202	1.21	-	-
2가백신
전체	105,801	391	0.37	0.23 (0.20–0.26)	77.1
60–74세	58,903	70	0.12	-	-
≥75세	46,898	321	0.68	-	-

CI=confidence interval. ^a)확진 당시 예방접종력으로 1차 접종자는 불완전 접종으로 미접종군으로 분류하였고, 단가백신 접종군은 2–4차 접종자를 의미함. ^b)중증화(중증+사망) 수는 확진 후 28일을 모니터링한 결과임..

60세 이상 2회 감염자의 치명률은 0.29%로, 미접종군에서 0.92%, 단가백신 접종군이 0.28%, 2가백신 접종군이 0.17%였다. 모든 접종군에서 75세 이상 치명률이 가장 높았으며, 특히 미접종군(1.57%)에서 치명률이 높았다. 2회 감염자의 치명률은 미접종군 대비 2가백신 접종군에서 0.19배(95% CI, 0.16–0.23), 단가백신 접종군에서 0.30배(95% CI, 0.26–0.35) 낮게 나타났다(표 4). 사망 예방효과는 미접종군 대비 단가백신 접종군에서 69.7%, 2가백신 접종군에서 81.2%였다(그림 2).

표 4. 60세 이상 재감염 추정사례(2회 감염)의 사망 예방효과.

구분a)	2회 감염자(명)	사망자 수(명)b)	치명률(%)	상대위험비(95% CI)	예방효과(%)
계	458,324	1,344	0.29	-	-
미접종
전체	27,067	250	0.92	Reference
60–74세	14,813	58	0.39	-	-
≥75세	12,254	192	1.57	-	-
단가백신
전체	325,456	910	0.28	0.30 (0.26–0.35)	69.7
60–74세	226,211	191	0.08	-	-
≥75세	99,245	719	0.72	-	-
2가백신
전체	105,801	184	0.17	0.19 (0.16–0.23)	81.2
60–74세	58,903	18	0.03	-	-
≥75세	46,898	166	0.35	-	-

CI=confidence interval. ^a)확진 당시 예방접종력으로 1차 접종자는 불완전 접종으로 미접종군으로 분류하였고, 단가백신 접종군은 2–4차 접종자를 의미함. ^b)사망자 수는 확진 후 28일을 모니터링한 결과임..

오미크론 유입 이전에는 재감염의 위험은 낮게 평가되었으며 재감염 추정사례에 관한 연구는 많지 않았다. 하지만 오미크론 유행시기 이후 세부 계통이 변화하면서 재감염자는 증가하여 국내 주간 확진자 중 재감염 추정사례의 비율이 약 45%까지 증가[11]하였고, 이는 영국(43.1%)과 유사한 수준이다[12].

연구 결과 재감염 추정사례의 대부분은 2회 감염자(98.5%)였으며 3회 이상 감염자는 1.5%였다. 재감염 추정사례는 여성, 접종률이 저조한 0–17세, 기저질환과 고연령으로 감염에 취약한 75세 이상에서 많았으며, 이는 선행연구 결과와도 일치하였다[9]. 특히 감염 횟수가 증가할수록 60세 이상과 장기요양시설 구성원의 비율이 높아졌다. 이는 감염에 취약한 고연령의 인구집단이 공동생활로 인한 반복적인 노출과 이들을 대상으로 한 주기적 선제 검사가 고연령의 높은 비율에 영향을 미쳤을 것으로 보인다.

전 연령대에서 2회 감염자의 치명률(0.06%)은 1회 감염자(0.12%)의 절반 수준으로 고연령일수록 치명률이 높았으며, 이는 기존 연구 결과와 일치하였다[4,10,16]. 특히 60세 이상 2회 감염자를 대상으로 중증화 및 사망 예방효과를 분석한 결과 미접종군 대비 백신 접종군의 중증화 및 사망위험도가 낮았다. 미접종군 대비 단가백신 접종군은 68.4%, 2가백신 접종군은 77.1%의 중증화 예방효과를 보였고, 미접종군 대비 단가백신 접종군은 69.7%, 2가백신 접종군은 81.2%의 사망 예방효과를 보였다. 이전 연구에서도 미접종군 대비 2가백신 접종군이 중증 및 사망을 예방한다는 연구 결과를 보고하였으나, 이는 감염력을 고려하지 않았다[7,16]. 이후 감염력을 반영한 연구에서 재감염 추정사례에 대한 2가백신 추가 접종이 위중증 및 사망을 예방한다고 보고하여 일치한 결과를 보였다[18].

본 연구의 제한점으로는 첫째, 재감염 추정 사례에서 재검출과 재감염 사례를 구분하기 위해 이전 감염 이후 경과일, 증상, 노출력 등을 고려하여 정의하고 있어 검사 미시행 등으로 인지되지 않을 수 있으며 반대로 증상 유무에 관계없이 이전 감염일로부터 90일 이후 지속적으로 재검출되는 사례로 인해 과대 추정될 가능성도 있다. 둘째, 면역 형성에 영향을 미치는 개인의 기저질환, 변이시기, 백신 종류 등을 재감염 추정사례에 고려하지 않고 있어 개인의 상태 및 감염 상황을 고려한 다양한 특성을 분석하지 못하였다. 향후 관계 기관과의 빅데이터 연계를 통해 기저질환, 변이시기, 백신 종류에 따른 중증화, 사망에 관한 추가 분석이 필요하다. 또한 3회 이상 감염자는 일반적 특성에 대한 현황만을 제시하여 향후 3회 이상 감염자들을 대상으로 감염위험요인, 치명률, 중증화·사망 예방 효과 분석이 필요하다.

본 연구는 재감염 추정사례에 대한 여러 바이어스가 존재함에도 불구하고 국내 재감염 추정 사례 정의를 바탕으로 이전 감염력을 고려한 백신의 중증화 및 사망 예방효과를 평가하였다는 데 의의가 있다. 특히 60세 이상 2회 감염자를 대상으로 2가백신 접종이 중증화 및 사망을 예방하는 데 효과가 있음을 확인하여 이전 감염력이 있다 하더라도 중증화 및 사망을 예방하기 위해 주기적인 예방접종을 적극적으로 권고하고, 이에 맞는 예방접종 홍보 및 실행 계획을 수립해야 할 것이다.

Acknowledgments: We thank the COVID-19 Vaccination Task Force and Division of National Immunization, Korea Disease Control and Prevention Agency, relevant ministries, including the Ministry of Interior and Safety, Si/Do and Si/Gun/Gu, medical staff of the health centers and medical facilities for their efforts to respond to the COVID-19 outbreak. This study was part of the Korea COVID-19 Vaccine Effectiveness (K-COVE) Initiative.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

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

Author Contributions: Conceptualization: DHK, MRS. Data curation: RKK. Formal analysis: EKP, JAS, RKK. Methodology: EKP, JAS. Visualization: KHL. Writing – original draft: EKP, JAS. Writing – review & editing: DHK, MRS.