김기정 두원공과대학교 스마트 자동차과 교수가 연구한 ‘초미세먼지 및 기온이 코로나19의 전염성에 미치는 영향’ 주제의 논문에 따르면 초미세먼지 농도가 증가하면 코로나19 확진 위험이 높아지는 것으로 확인됐다.

이번 연구는 서울시 25개 구의 코로나19 일일 확진자 데이터를 기반해 2020년 8월(코로나19 2차 대유행 시기)부터 2020년 12월(코로나19 3차 유행시기)까지 7개월 동안의 공기오염물질과 코로나19간의 시공간적 확산 영향성을 분석했다.

연구를 수행한 김기정 교수와 임영빈 박사(제1저자, 오하이오 주립대학 박사)는 서울 25개 개별 구의 코로나19 일일 확진자 수, 공기오염물질인 초미세먼지(PM2.5), 미세먼지(PM10), 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 일산화탄소(CO)의 평균 농도, 그리고 기상 변수인 평균 온도와 습도의 일일 데이터를 수집해 환경과 코로나19간의 시공간적 확산에 대한 영향성을 파악했다.

특히 환경변수 사이의 다중 공선 성(Multicollinearity) 문제를 해소하기 위해 초미세먼지와 평균 온도만을 선정하고, 빅데이터 기반의 베이지언 시공간 통계모형을 적용해 분석을 수행했다. 또한 이번 연구에서는 코로나19의 잠복기(Incubation period)를 일주일로 가정하고, 환경변수들의 지연 효과(Lagged effect)를 반영한 모형을 구축했다.

연구결과에 따르면, 초미세먼지 농도가 증가할 경우 코로나19 확진 위험이 높아지는 상관성을 보였으며, 기온이 낮을수록 코로나19 확진 위험이 높아지는 상관성을 보이는 것으로 나타났다.

환경변수 및 인구밀도와 같은 예측 변수들로 설명되지 못하는 변동은 공간, 시간, 그리고 시공간에 의한 확률 효과로 설명할 수 있었다.

이번 연구 결과가 게재된 Environmental Research 저널은 ‘환경과 직업 보건(Environmental & Occupational Health)’ 분야 상위 8%의 국제학술지로 2020년 임팩트 지수(Impact factor)는 6.498다.

김기정 두원공대 교수는 세계 3대 인명사전인 ‘마르퀴즈 후즈 후’ 2018년과 2019년 등재에 이어 마르퀴즈 후즈 후에서 수여 하는 ‘2018년 알버트 넬슨 마르퀴즈 평생공로상’을 수상한 바 있다. 이번 논문은 두원공과대학교 교내 학술사업의 지원을 받았다.

김기정 교수는 “이번 연구 결과는 코로나19의 시공간적 확산 패턴을 파악해 전염 가능성이 높은 고위험지역을 제시해 이는 데이터 기반의 지역 안전 및 전염병 억제를 위한 정책적인 대응에 활용될 수 있을 것”이라며 “향후 비선형 모델을 적용한 환경변수들의 코로나19 확산 영향과 이를 통한 위험 예측이란 후속 연구를 수행하고자 한다”고 연구 계획을 밝혔다.