티스토리 뷰
국가마다 차이는 있지만, 백신 접종을 통한 집단면역을 형성하기 위한 기준으로 전 국민의 대부분 70% 이상의 백신 접종을 말합니다. 집단면역이 생기려면 적어도 전 국민의 70% 이상이 백신을 접종해야 한다는 것인데, 기준을 왜 70%로 잡는지 아는 이는 많지 않습니다.
집단면역 개념
집단면역은 전 국민의 상당 부붐이 백신 접종 또는 감염 후 면역력을 갖추면 전염병의 확산이 저하된다는 이론을 바탕으로 하고 있습니다. 집단면역은 면역 반응을 일으키는 항체를 가진 사람이 얼마나 되는지를 뜻하는 항체 양성률이 일정 수준을 넘어야 달성됩니다.
항체 검사 시 양성으로 나오면 항체를 보유하고 있다는 뜻으로, 예방접종을 하지 않아도 됩니다. 백신을 접종하지 않은 사람이 항체 양성으로 나오면 이전에 바이러스에 감염된 적이 있다는 의미입니다. 항체는 백신 접종 및 감염 이후에 생성되기 때문입니다.
집단면역 계산 공식
집단면역 비율인 '집단면역 역치'를 구하기 위해서는 담염병 재생산지수와 백신유효율이라는 두 가지 지표가 필요합니다. 감염병 재생산지수란, 한 사람의 감염자가 얼마나 많은 사람을 전염시킬 수 있는지를 수치한 지표이고, 백신유효율은 백신을 접종받은 집단이 그렇지 않은 집단에 비해 얼마나 덜 감염되는지를 수치화한 지표입니다.
집단면역 역치를 구하는 공식은 1-1/R0로, R0는 감염병 재생산지수(Reproduction Number, R0)를 말합니다. 코로나19의 재생산지수 평균치는 3.28명, 중앙값은 2.79명으로, 3.28명을 공식에 대입하면, 코로나19 억제에 필요한 집단면역 역치는 69.5%입니다.
다만, 69.5%는 감염을 완벽하게 억제할 수 있는 백신이 개발된 상황을 가정한 것으로, 백신이 없거나 유효율이 낮으면 더 올라갈 수 있습니다. 정확한 집단면역 역치를 구하기 위해서는 다시 백신유효율로 나눠야 합니다.
전염성이 가장 높은 홍역을 예로 든다면? 홍역의 경우 R0(감염병 재생산지수)는 약 12~18 수준으로, 집단면역 역치는 91.6%~94.4%가 됩니다. 하지만 홍역의 경우 2회 접종 시 Ve(백신유효율)가 약 97%로 이를 고려하면 홍역의 집단면역 역치는 94.5% ~ 97.4%까지 높아집니다.
즉, 전 국민의 97.4%가 홍역 백신 접종을 받아야 홍역에 대한 집단면역이 형성된다는 뜻입니다. 코로나19의 재생산지수 3.28을 고려하면, 전 국민 5182만 5932명 중 70%인 약 3628명이 백신을 맞아야 집단면역을 형성하는데 최소한의 기준을 만족하게 됩니다.
집단면역 70% 형성이 가지는 의미
전체 인구의 70%가 백신을 접종받으면 70%의 집단면역이 달성된다는 의미는 아닙니다. 접종률 70%를 달성해도 바이러스가 변이를 일으켜 감염병 재생산지수가 변하거나 백신유효율에 변동이 생길 경우, 그리고 백신 접종을 해서도 유효한 항체가 형성되지 않을 경우 집단면역을 위한 기준은 흔들릴 수 있기 때문입니다.
집단면역의 수준은 유효한 항체 형성과 백신유효율에도 영향을 받지만, 특히 감염 재생산지수에 따라 크게 흔들릴 수 있습니다. 바이러스 전파가 잘되는지에 대한 측정값인 기초 감염 재생산지수는 유행과 바이러스 변이에 따라 변동이 심해 접종률 목표는 기준보다 상향하는 게 안전합니다.
또한 백신 접종률이 70%를 달성해도 백신의 효과가 100%가 아닌 평균 90% 정도라면 달성되는 집단면역 수준은 낮아질 수밖에 없습니다. 만약 필요한 집단면역 수준이 80%라면 성인 인구의 대부분이 백신을 접종해야 겨우 집단면역을 달성할 수 있을지도 모릅니다.