[코로나19의 유체물리학]'변기 뚜겅 닫고 물내리세요. 바이러스 튀어요'

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게티이미지뱅크 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 전파를 막기 위해 용변을 본 뒤 반드시 변기 뚜겅을 닫고 물을 내려야 한다는 분석 결과가 나왔다. 변기 물을 내리는 것과 관련해 컴퓨터 시뮬레이션을 해본 결과, 변기 물을 내릴 때 에어로졸이 최대 92cm 높이까지 튀어 올라 1분 정도 공중에 머무른다는 점을 근거로 제시했다. 변기 속에 있는 입자의 60%가 변기 의자 위로 올라왔다는 점도 제시됐다.

지시앙 왕 중국 양저우대 연구원팀은 변기 물을 내릴 때 에어로졸이 많이, 넓게 그리고 다른 이가 들이마실 수 있을 정도로 충분히 형성된다는 연구결과를 미국 물리학협회(AIP)가 발간하는 국제학술지 ‘유체물리학’ 16일자에 발표했다.

사태 초기부터 지금까지 코로나19를 일으키는 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)가 입에서 항문에 이르는 사람의 소화관에서 살아남는다는 연구결과들이 나오고 있다. 코로나19 환자를 대상으로 대변을 검사한 결과, 이 중 약 80%의 대변에서 코로나19 양성 반응이 나왔다는 것이다. 주로 중국 연구팀이 이같은 결과를 내놓고 있다. 이런 결과를 가지고 중국 국가위생건강위원회가 공식적으로 코로나19가 대소변을 통해 전염될 수 있다고 밝힌 바 있다.

왕 연구원 연구팀은 대소변에 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)가 있을 경우, 변기 물을 내릴 때 사람을 감염시킬 정도의 에어로졸이 형성되는지를 조사했다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 변기 물을 내릴 때 생기는 물과 공기의 흐름을 분석했다. 컴퓨터 시뮬레이션에는 유체의 점성에 의해 나타나는 압력과 마찰력을 고려한 유체 운동 방정식인 ‘나비어-스톡스 방정식’을 활용했다.

왼쪽은 변기에 물을 내릴 때 생기는 소용돌이를 분석한 것이다. 오른쪽은 변기 물을 내릴 때 생성되는 에어로졸 입자를 나타냈다. 유체물리학 제공 그 결과 변기를 내릴 때 에어로졸이 거의 92cm 높이까지 튀어 오르는 것으로 나타났다. 연구팀은 “변기의 물이 한쪽에서 쏟아지며 소용돌이를 만든다”며 “이 소용돌이는 위로 솟아 오르며 에어로졸을 만들게 되는데 그 높이가 약 92cm다”고 설명했다. 이어 “이 에어로졸은 그 크기가 너무 작아 공기 중에 약 1분간 떠 있었다”며 “변기 속에 들어간 입자의 60%가 변기의자 위로 올라왔다”고 덧붙였다.

왕 연구원은 “가족이 바쁜 시간에 화장실을 자주 사용하거나 밀집도가 높은 공중화장실의 경우 에어로졸 형성이 더 잦아지고 빨라질 것”이라며 “이런 에어로졸 형성을 막는 간단한 방법은 뚜껑을 닫는 것”이라고 말했다.

국내 방역당국은 코로나19가 배설물을 통해 전파될 가능성이 희박하다고 보고 있다. 지난 4월 질병관리본부가 국내 코로나19 환자 74명에서 얻은 혈청과 분변 등 총 699건을 대상으로 실험한 결과, 코로나19 유전자가 24건 검출됐으며 배양검사를 하였으나 분리된 바이러스는 없었다고 밝혔다.

질본은 “바이러스가 배양되지 않았다는 것은 해당 경로로 코로나19 바이러스가 전염될 가능성이 낮다는 것을 의미한다”며 “혈액이나 분변에서 검출된 코로나19 바이러스 유전자는 이미 사멸해 감염력을 잃은 유전자 조각일 가능성이 높다”고 말했다.

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]



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