코로나19 예방접종이 속도를 내면서 어느덧 한국의 1차 접종자 비율이 미국과 독일의 1차 접종자 비율을 넘어섰고, 세계에서 가장 먼저 접종을 시작한 나라인 영국, 이스라엘과 비슷한 수준에 도달했다.(☞ 바로 가기 : 한번 이상 코로나19 백신을 맞은 사람의 비율) 델타 변이가 우세해지면서 백신의 효과가 떨어졌다는 이야기도 있었지만, 예방접종을 통해 사람들의 고통과 죽음을 효과적으로 막을 수 있다는 사실에 영향을 미칠 정도는 아닌 것으로 나타났다.
하지만 사람들이 기대하던 코로나가 없던 세상으로의 복귀는 아직 멀기만 하고, 한국과 달리 중저소득 국가들은 여전히 백신을 확보하지 못해서 고통받고 있다. 그 와중에 고소득 국가에서는 추가접종이 중요한 백신 정책으로 떠올랐다. 가장 먼저 예방접종을 시작한 이스라엘은 이미 상당한 수의 사람에게 부스터 샷을 제공했고 그 결과를 출판 전 논문으로 내어놓기도 했다.(☞ 바로 가기 : BNT162b2 백신 부스터 샷의 보호 효과 - 이스라엘 전국 규모 연구) 우리는 부스터 샷이 비윤리적이고, 세계 수준의 유행에 도움이 된다는 근거가 불확실한 탓에 백신을 개발한 제약회사의 이익에 복무하는데 그칠 위험이 있다는 사실을 지적한 바 있다.(☞ 관련 기사 : '시민건강논평' 8월 16일 자 '부스터 샷, 백신 자본주의의 끝은 어디인가?') 여기에 이어서 이번 연구통에서는 부스터 샷 정책에 대한 반대가 규범적, 당위적인 주장으로 그치는 것이 아니라 더 너른 맥락을 고려한 과학에 기반하고 있다는 사실을 소개하고자 한다.
우선 국내의 사정에서 출발하자. 지난 8월 12일 미국 보스턴대학에서 역학을 전공하는 교수와 대학원생이 추가접종으로 델타 변이의 확산을 막을 수 없음을 설명하는 글을 워싱턴타임즈에 기고했다.(☞ 바로 가기 : 추가접종은 델타 변이를 멈추지 못할 것입니다. 여기에 그를 증명하는 수학이 있습니다) 이들은 감염재생산수를 기반으로 국내 유행을 억제하는 데 추가접종으로 기대하는 효과를 얻을 수 없는 이유를 설명했다. 그 논리를 따라가 보면 다음과 같다.
아무도 질병에 대한 면역이 없는 상황에서 한 명의 감염자가 직접 감염시킬 수 있는 사람 수의 평균값을 기초감염재생산수(Basic reproduction number, R0)라고 한다. 코로나19 바이러스의 초기 R0은 3 정도였지만, 델타 변이는 그보다 2~3배 높아서 R0가 6~9에 달하는 것으로 알려져 있다. 하지만 이 숫자가 전체 상황을 보여주는 것은 아니다. 한국의 사례에서 확인할 수 있듯, 마스크를 열심히 쓰고, 밀폐된 공간에 머무르는 시간을 줄이고, 예방접종을 받는 등의 노력으로 이 숫자를 낮출 수 있기 때문이다. 그 결과 감염자 한 명이 실제로 감염시킬 수 있는 사람 수의 평균값을 실질감염재생산수(Effective reproduction number, Re 또는 Rt)라고 부른다.
실질감염재생산수(Re)는 기초감염재생산수(R0)에 마스크 착용, 예방접종 등 다양한 보호 전략을 채택하더라도 스스로를 보호하지 못하는 사람의 비율을 곱해서 계산할 수 있다. 현재의 백신은 델타 변이에 85% 정도의 효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 만약 예방접종을 이미 받은 사람들이 추가접종을 받아서 95%의 보호 효과를 누리게 된다고 가정하면 10%의 추가적인 효과를 누리게 된다. 추가접종을 받은 사람의 수에 따라 부스터샷의 효과는 달라지겠지만 모든 사람이 추가접종을 받은 상황을 가정하더라도 실질감염재생산수의 감소는 그리 크지 않은 셈이다.
이 정도 규모의 실질감염재생산수의 감소는 추가접종이 아니라 예방접종율을 끌어올리는 방식으로도 얻을 수 있다. 인구 5천만 명의 사회에서 60%에 해당하는 3천만 명이 백신을 완전 접종하고, 나머지 40%는 미접종 상태인 상황을 가정해 보자. 이때 기존에 백신을 접종한 3천만 명에게 추가접종을 해서 얻을 수 있는 집단면역의 크기보다 백신을 1/3만 사용하여 아직 백신을 접종하지 않은 500만 명에게 2회 예방접종을 시행하여 얻을 수 있는 집단면역의 크기가 더 크다. 백신을 접종하지 않은 사람들에게 예방접종을 시행한다면 더 적은 백신을 이용해 동등하거나 더 높은 수준의 사회적 안전을 보장할 수 있다는 뜻이다.
[그림 1]은 인구집단 수준에서 백신접종의 전략에 따라 감염위험을 어떻게 줄일 수 있는지를 보여주는 그래프이다. 면역이 충분히 생기지 않아 감염 위험이 큰 고위험군에게 추가접종을 제공해 이들의 위험을 낮추는 효과(진한 붉은색으로 표시된 영역의 사람들이 좌측의 연한 붉은색 영역으로 이동)보다는 전체 예방접종율을 높여 그래프 자체가 왼쪽으로 이동하는 인구집단 전략이 사회적으로 더 큰 효과를 가져온다는 사실을 알 수 있다.
예방접종율을 높이는 전략은 곡선을 왼쪽으로 이동시켜 약간의 예방접종율 향상을 통해 큰 감염 위험성의 감소 효과를 얻을 수 있지만, 이미 예방접종을 받은 사람에게 추가접종을 제공할 때는 고위험군 일부에게만 추가적인 보호를 제공하게 된다.
이렇게 얘기하면 예방접종율을 더 높일 수 없는 상황에서는 추가접종이 합리적 선택이 아니냐는 반론을 펴는 사람도 있을 것이다. 미국, 캐나다, 영국, 호주의 여러 기관에 속한 연구자들은 국제학술지 <사이언스>에 발표한 연구를 통해 그렇지 않음을 밝혔다.(☞ 바로 가기 : 백신 민족주의와 SARS-CoV-2의 역학과 통제) 연구진은 세계화로 밀접히 연결된 세계의 상황을 토대로 백신이 충분히 공급되는 국가와 그렇지 못한 국가를 상정하고 백신이 분배되는 방식에 따라 두 나라에서 유행이 어떤 방식으로 전개되는지를 시뮬레이션했다.
결과는 상상할 수 있는 그대로이다. 한 국가가 백신을 독점함으로써 유행을 통제하려면 다른 나라와 교류가 완전히 차단된 상황을 유지해야 한다. 그러나 일단 두 나라가 연결된 상황에서백신이 한 국가에만 독점된다면 두 국가 모두 더 큰 유행을 겪을 수밖에 없고, 백신을 독점한 나라도 유행을 피할 수 없었다. 반면 두 나라가 백신을 균등하게 배분하면 두 나라 모두가 유행을 조금이나마 더 작은 규모로 통제할 수 있었다.
[그림 1]은 국내는 물론이고, 국제 수준에서 예방접종의 효과에 대해서도 유의미한 설명을 제공한다. 백신을 각 국가에 형평하게 배분하자는 주장은 윤리적으로 정당할 뿐만 아니라 과학적으로 튼튼한 근거를 갖추고 있는 셈이다. 더불어 이스라엘의 결과를 정리한 논문처럼 추가접종이 상당한 보호 효과를 제공한다는 근거가 확립되더라도 이 결론은 크게 달라지지 않는다. 추가접종을 고려하는 고소득 국가들이 예방접종을 거부하는 시민들을 설득하는 데는 실패하고 있으면서도 유효기간 내에 다 맞추지도 못할 분량의 백신을 쌓아둔 상태라는 점을 고려하면 더더욱 그렇다.
물론 미래의 어느 시점에 추가접종이 중요한 인구집단전략이 되는 상황이 올 수 있다는 사실을 부정할 필요는 없다.(☞ 바로 가가기 : 백신을 통한 면역 증강에서 고려해야 할 것들, 국내에서 추가접종을 하기 전에 다른 나라에 백신을 공급해야 한다) 하지만 세계보건기구가 거듭 강조하듯, 모두의 안전이 우리의 안전이다. 코 앞만 바라보며 연결된 세상을 부인하고, 봉쇄와 배제로 우리만의 안전을 확보하려는 편협한 태도를 보이는 대신 현재 상황을 정확하게 이해해야 한다. 코로나19 범유행이라는 고난을 같이 겪고 있는 세계의 동료 시민과 함께 일상으로 돌아갈 수 있는 최선의 방법을 고민할 때다.
* 서지정보
- C. E. Wagner et al. (2021). Vaccine nationalism and the dynamics and control of SARS-CoV-2. Science. DOI: 10.1126/science.abj7364
- E. Murray and R. Barnard-Mayers. (2021.08.12.). Booster shots won’t stop the delta variant. Here’s the math to prove it. - The Washington Post. (2021년 9월 13일 접속). https://www.washingtonpost.com/outlook/coronavirus-vaccine-booster-shots/2021/08/11/aefec5dc-fae0-11eb-9c0e-97e29906a970_story.html
- Krause, P., Fleming, T., Peto, R., Longini, I., Figueroa, J. P., Sterne, J., ... & Henao Restrepo, A. M. (2021). Considerations in Boosting COVID Vaccine Immune Responses. The Lancet. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)02046-8
- Schaefer, G. O., Leland, R. J., & Emanuel, E. J. (2021). Making Vaccines Available to Other Countries Before Offering Domestic Booster Vaccinations. JAMA.
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