코로나19, 좁은 복도서 더 위험…바이러스 비말 5m까지 확산해

복도와 같은 좁은 공간에서 코로나19에 걸릴 가능성이 더 크다는 연구 결과가 나왔다.

17일(현지시간) 로이터통신 등에 따르면, 중국과학원·중국과학원대 연구팀은 걸어가고 있는 코로나19 환자의 기침에 포함된 바이러스가 야외와 같은 개방형 공간보다 복도와 같은 밀폐형 공간에서 더 오래 더 멀리 확산한다고 밝혔다.

이는 키 180㎝, 어깨너비 48㎝의 가상 남성이 마스크를 착용하지 않은 채 초속 1.5m의 속도로 걸어가다가 기침했을 때 배출된 바이러스 입자가 어떻게 이동하는지를 보여주는 컴퓨터 시뮬레이션에서 비롯한 결과다.

기존 연구에서는 거의 밀폐되지 않은 장소에서 바이러스 입자의 확산에 초점을 맞췄다. 하지만 이 연구는 입자의 움직임이 물리적으로 일부가 폐쇄돼 있을 때 어떻게 다른지를 조사한 것이다.

연구진은 폭 1.2m의 복도와 같은 밀폐형 공간에서 누군가가 걸어가다가 기침했을 때 나온 바이러스가 섞인 비말이 ‘분리형’(detached mode)으로 불리는 특정 패턴을 따른다는 점을 발견했다.

연구진이 공개한 컴퓨터 시각화는 바이러스 입자가 이를 배출한 사람이 걸어갈 때 형성되는 기류에 의해 몸에서 떨어져 뒤로 최대 5m까지 밀려나 비말 구름을 형성하는 모습을 보여준다. 공기 중의 비말 덩어리는 고도로 밀집돼 있으며 벽면에 의해 직접 한쪽 방향으로 밀러난 결과에 의해 형성된다.

반면 폭 6m의 복도나 야외와 같은 개방형 공간에서는 기침으로 배출된 바이러스 입자로 가득한 비말 덩어리가 이른바 ‘부착형’(attached mode)이라고 부르는 다른 경로를 따른다는 점을 연구진은 발견했다.

이때 공기 중에 섞인 비말은 배출자의 어깨 위로 솟구치거나 허리와 등 뒤로 흘르는 데 두 흐름은 중간에서 만난다. 그 결과, 개방된 공간에서는 기침에 의해 생성된 바이러스 입자가 섞인 비말 중 대부분은 바닥으로 가라앉지만 일부 입자는 배출자로부터 길고 가늘며 보이지 않는 꼬리를 만든다. 이른바 ‘재순환 기포’(re-circulation bubble)라고 불리는 이 바이러스 꼬리는 배출자가 걸어갈 때 꽤 오래 뒤를 따라가는 것으로 나타났다.

이에 대해 연구 공동저자인 양샤오레이 중국과학원대 교수는 “이번 결과는 길고 좁은 복도에서 사람들이 빠르게 이동할 때 아이들이 코로나19에 감염될 위험이 더 높다는 것을 보여준다. 분리형 패턴의 경우 기침하고 나서 5초가 지난 뒤에도 공기 중 비말 농도는 부착형 패턴보다 훨씬 더 높다”면서 “이는 환자가 멀리 떨어져 있어도 바이러스성 비말을 흡입할 수 있는 매우 좁은 복도와 같은 장소에서 안전한 사회적 거리를 결정하는 데 큰 어려움이 될 수 있다”고 지적했다.

자세한 연구 결과는 미국 물리학협회(AIP)가 발간하는 국제 학술지 ‘유체 물리학’(Physics of Fluids) 최신호(12월 15일자)에 실렸다.

사진=양샤오레이 교수 제공

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr