실제 인구 이동 데이터 반영한 새로운 메타 인구 감염병 모형 제시

인하대 물리학과 이재우 교수(왼쪽)와 통계물리연구실 소속 조창희 박사과정 학생 (사진=인하대)

[문찬식 기자] 인하대학교(총장 조명우) 이재우 물리학과 교수 연구팀이 인구 이동 기반 전염병 확산 예측 모형을 활용해 팬데믹 대응의 새로운 이정표를 제시했다.

 

23일 인하대에 따르면 이번 연구는 이재우 교수의 지도 아래 인하대 통계물리연구실 소속 조창희 박사과정 학생이 제1저자로 참여했다. 권오규 국가수리과학연구소 박사와 이경은 국립환경연구원 박사가 공동연구자로 참여했다.

 

연구팀은 기존의 평균장 이론(mean-field theory)에 기반한 전염성 확산 모형인 SIR(감염 가능자·감염자·회복자) 모델의 한계를 극복하고 실제 인구 이동 데이터를 반영한 새로운 메타인구(metapopulation) 감염병 모형을 제시했다.

 

KT의 휴대전화 이동 데이터를 분석해 지역 간 이동 패턴을 추출한 결과, 사람들의 이동 거리는 정규 분포가 아닌 ‘레비 분포(Levy distribution)’를 따른다는 사실을 발견했다. 이는 일부 인구가 예상보다 훨씬 먼 거리까지 이동한다는 사실을 의미한다. 

 

감염병의 확산 양상을 기존 모형보다 현실적으로 반영할 수 있게 한 것이다. 사람들의 이동 특성을 기반으로 제안된 ‘통근 메타 인구 전염병 모형(Commuter Metapopulation Model)’은 코로나19 확산 데이터를 정확하게 재현했다. 

 

이번 연구 성과는 감염병 확산 연구에 복잡계 이론과 네트워크 과학을 접목한 혁신적 시도로 평가받고 있다. 앞으로 대규모 전염병 상황에서 지역별 이동 특성을 고려한 맞춤형 방역 전략 수립에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

 

 

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