By ADAM ROGERS, WIRED US

1977년 3월, 앵커리지에서 코디액으로 향하는 보잉 737기에서 승객들이 독감에 집단 감염됐다.

기내에서 감염된 것은 아닌 듯하다. 독감은 호흡기 질환을 유발하는 바이러스이며, 주로 부분적으로 공기 중의 입자를 통해 전염된다. 비행기에는 재순환되는 공기 정화 기능이 있으며, 신선한 공기 주입 시스템은 기내에서 화재 발생 시 객실의 연기를 모두 덮을 정도로 매우 튼튼하게 설계됐다. 바이러스도 똑같이 막을 수 있도록 설계됐다. 그런데 승객들이 집단 감염된 이유는 무엇일까? 이 부분이 매우 흥미롭다.

보잉 737기는 호머를 경유했다. 이때, 새로운 승객이 추가로 탑승했다. ‘최초 환자’로 분류된 승객이 독감에 걸렸다. 보잉 737기가 이륙했지만 엔진 문제 때문에 어쩔 수 없이 회항했다. 그리고 회항한 공항에서 대기했다. 엔진이 꺼졌고 활주로에 있었다. 일부 승객은 비행기에 그대로 탑승했다. 반면, 공항 터미널에서 대기한 승객도 있었다. 마침내 다른 비행기가 운항하여 승객들을 태운 채로 목적지까지 이동했다. 목적지에서 전체 승객 중 3/4이 독감에 걸렸다. 바로 2차 감염이다. 감염자 대부분이 예상치 못하게 터미널이 아닌 기내에서 독감에 걸린 환자와 같이 대기하던 이들이었다.

경유 시 대기한 장소 결정이 가장 중요한 요소로 작용했다. 엔진이 꺼지자 보잉 737기의 에어컨 가동도 중단됐다. 기내 객실은 일반적인 실내 환경처럼 변했고, 사람이 북적이면서 환기가 제대로 되지 않았다. 우리가 독감 혹은 오늘날과 더 관련이 있는 질환인 코로나19 감염 때문에 피하고 싶어하는 환경이다.

설명을 들었을 때에는 그렇지 않은 듯하지만, 보잉 737 승객의 독감 집단 감염은 비행기 내에서 질병에 걸리기 어려운 이유를 입증하는 사례이다. 보편적인 지식과 다르다. 기내에서 마스크를 착용하고 환풍기가 가동했다면 비행 도중 코로나19에 감염되기는 어렵다.

그러나 완전히 불가능한 일은 아니다. 여기서부터 문제가 복잡해진다.
 
추수감사절이 얼마 남지 않은 상황에서 미국인들이 겉잡을 수 없을 정도로 퍼지는 코로나바이러스에 대한 조언을 다시 제공하고 있는 가운데, 다음의 사실을 알아두는 것이 좋을 것이다: 실제로 비행기가 얼마나 감염 위험이 큰 곳인지 아는가? 짧게 답을 하자면, 아무도 모른다. 그러나 위험성이 충분히 존재한다. 비행기 탑승을 피할 수 있다면 최대한 피하라. 여행 의학을 연구하는 앨라배마대학교 버밍엄캠퍼스 소속 전염병 연구원인 데이비드 프리드만(David Freedman) 박사는 "많은 항공사 임원들이 현재 공개적으로 발표하는 '비행기 내 감염 위험성은 전혀 없다'라는 견해는 비현실적이다"라고 말한다. 그는 "비행기 내 감염 위험이 크다는 뜻은 아니다. 또, 비행기 내 바이러스 감염 위험은 관리가 가능한 수준이다. 그러나 기내에서 감염될 위험이 전혀 없다는 말은 정치인의 속임수와 같다. 실제 비행기 내 바이러스 감염 위험이 존재한다"라고 주장한다.

항공사의 견해는 가장 흥미로운 견해는 아니다. 비행기 내 바이러스 감염 위험은 낮지만, 전혀 위험하지 않은 것은 아니다. 바이러스 감염 위험을 완전히 피하기는 어렵다.

대다수 과학자와 보건 복지 분야 종사자들은 코로나19를 유발하는 바이러스가 공기 중에서 이동해, 매우 작은 콧물 방울 같은 형태로 공기 중에 떠다닐 수 있다는 점에 동의한다. 무증상자도 말을 하거나 호흡을 하면서 바이러스 입자를 방출할 수 있다. 마스크가 어느 정도 차단 효과가 있지만, 완벽하지는 않다. 그러나 같은 공간에서 숨을 쉬는 사람 중 몇 명이 코로나19에 감염될 지는 모르는 일 아닌가? 바이러스 감염을 막을 수 있는 또 다른 방법은 타인이 방출하는 바이러스 입자가 닿기 전 약화될 수 있을 정도로 충분한 거리를 유지하는 것이다. 이보다 더 나은 법은 바깥으로 나가는 것이다.

비행기는 실내 환경임이 분명하다. 비행기에서는 객실을 꽉 채운 승객들이 사회적 거리 두기를 실천할 공간이 충분하지 않다. 그러나 실제로 비행기의 정화 및 환풍 시스템은 훌륭하다. 제트 엔진에는 제트 엔진은 막대한 양의 공기를 흡입하고, 이를 연료와 혼합하면서 종종 불을 붙여 추진력을 얻는다. 그러나 (연료와 불을 붙여 추진력을 얻기 전) 일부 공기는 환기 시스템으로 전환된다. 바깥 순항 고도에서 들어오기 때문에 공기는 매우 깨끗하면서도 기온이 낮다. 공기를 수백℃까지 압축해 위로 보내는 공기 압축기를 통해 공급한 뒤, 기내에서 공기를 다시 냉각하는 에어컨 팩에 넣고 다시 냉각시킨다. 그리고 기체 내 공기와 섞이는 관으로 내보낸다. 천장의 관을 통과해 객실을 통해 아래에서 부는 환풍구를 거치고, 승객 발 옆의 흡입기구로 빨려 들어간다. 그중 절반 정도는 다시 밖으로 배출된다. 그리고 나머지는 바이러스 입자까지 제거하는 데 매우 훌륭한 기능을 지닌 헤파(HEPA) 필터를 통해 관으로 들어온다. 모든 것이 설계 사양에 따라 작동하는 비행기에서 객실 전체 공기는 2~3분 단위로 환기된다. 담배 냄새, 먼지, 꽃가루, 구취, 땀, 방귀 모두 사라진다.

그리고 이것이 끝이 아니다.

적어도 일부 승객은 비행기에서 이동 중에 감염된 것이 분명하다. 얼마나 많은 사람이 기내에서 감염됐는지 추적하기는 어렵다. 어느 국가도 기내 감염 현황 데이터를 갖고 있지 않다. 코로나19 시대에 승객의 접촉자 추적이 어렵다는 사실이 입증됐다. 비행기에는 300여 명이 탑승하며, 미국은 2월부터 코로나19가 발병했을 때, 각 항공사와 이동과 국경 보안을 관리하는 정부 기관, 질병통제예방센터(CDC)가 비행 후 승객의 개인 정보와 연락처 정보를 추적하면서 바이러스 퇴치를 해왔다.

실패 위험이 존재하는 곳 중 하나는 지상이다. 1977년, 호머에서 비행기들이 가끔 연착했으며, 비행기의 보조동력전원장치(APU)의 동력이나 지상 에어컨이 없을 때 비행기의 공기 교환이 차단된다. 프리드만 박사는 “게이트에서 비행기 고리를 풀고 항공기 이륙이 차례대로 지연된다면, ‘기내 공기가 뜨거워지는 것을 걱정할 필요 없다. 이륙할 때 엔진이 냉각될 것이다’라는 말을 할 것이다. 제대로 된 에어컨 시스템을 가동하지 않는 시간이 5분이 될 수도 있고, 10분이 될 수도 있다”라고 설명한다. APU는 본래 발전기이기 때문에 소모된다. 또, 일부 공항은 게이트 근처에서 비행기가 APU를 가동하지 못하도록 할 수도 있다.

그러나 이것만으로 모든 사례를 설명할 수 없다. 프리드만 박사는 자신의 동료 아넬리스 윌더 스미스(Annelies Wilder-Smith) 박사와 함께 저널의 여행 의학 부문에 공동으로 작성한 리뷰 기사를 통해 ‘집단 감염’이라고 칭한 모든 사례를 설명한다. 마스크 착용이 시행되기 전인 3월에 이루어진 세 차례 비행을 포함, 기사가 게재된 9월까지의 사례가 포함됐다. 코로나19가 발병한 다이아몬드 프린세스 크루즈호의 이스라엘인 승객 11명을 귀국시키기 위해 동원된 전세기에 확진자가 최소 1명 탑승했다. 그러나 2차 감염이 발생하지 않았다. 마스크 착용이 엄격하게 시행되었으며, 승무원과 승객 모두 기본적으로 접촉이 허용되지 않은 덕분이다. 반면, 3월, 여러 여객선에 탑승한 뒤 귀국하기 위해 감염자 최소 6명이 탑승한 호주 비행기에서는 기내 마스크 착용을 최소화했다. 그 결과, 최소 60명이 바이러스에 감염됐다. 그중 8명은 다른 승객에게서 바이러스에 전염된 것으로 확인됐다.

그러나 마스크 착용이 보편화된 이후에도 공기중 감염은 계속 나타나고 있다. 프리드만 박사와 윌더 스미스 박사는 4월, 이탈리아를 떠나는 항공편에서 마스크 착용 의무화와 한가지 가능한 감염 경로를 지닌 점에 주목했다. 비교적 최근 진행된 연구에서 아일랜드로 향하는 비행기 내 감염으로 ‘광범위한 전염’이 촉발됐음을 시사했다. 그러나 다른 전문가들은 증상이 급격히 발생한 것은 비행 전의 감염을 뜻하는 것이지, 기내 감염은 아니라고 지적했다. 이에 관한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 그러나 이제 최소한 마스크 착용이 기내에서 예상되는 것이라고 규정하고 보자. 프리드만 박사는 “2월부터 4월까지 아무도 마스크를 착용하지 않았을 때 발생한 일을 연구하는 것은 실질적이지 않다. 이제 핵심은 바로 ‘마스크를 착용하면서 사전에 주의하면 안전한가?’이다”라고 주장했다.

실생활에서의 마스크 착용 형태를 보면 마스크 자체만으로는 충분하지 않을 것이다. 장시간 비행을 하면서 많은 사람이 음식을 섭취한다. 일어나서 화장실에 가고 마스크를 벗을 수 있다. 마스크를 벗고 이야기할 수도 있다. 엔진 소음이 들리는 환경에서 대화 내용을 더욱 잘 전달하기 위한 목적이다. 그리고, 바이러스에 감염됐다면 큰 소리로 말할수록 더 많은 입자를 방출한다. (높은 고도의 바깥 공기 습도가 낮아, 객실이 매우 건조하다는 점에도 주목할 만하다. 그리고, 건조할수록 감염 위험에 맞서 싸우기 어렵다.)

게다가 마스크는 감염 예방을 위해 반드시 고려해야 할 요소 중 일부이다. 비행기에서 어떤 환자가 감염됐는지 보여주는 좌석 배치도를 보면 최초 환자와 가까울수록 위험성이 높다는 사실을 확인할 수 있다. 최초 환자가 무증상자라면, 어느 좌석이든 바이러스 전파 위험이 매우 클 수 있다. 펜실베니아 주립대학교 건축 기사 겸 미국 공조냉동공학회(ASHRAE)의 전염병 전담팀 팀장인 윌리엄 반플레스(William Bahnfleth)는 “환기율이 매우 높고, 고효율 필터를 사용해도 비행기 좌석이 꽉 찰수록 접촉 거리가 더 가까워진다는 점이 우려스럽다”라고 말한다.

10월, 항공 업계가 대중적으로 대중에게 안전하다는 인식을 심어주기 시작하면서 각종 불안감이 조성됐다. 국제항공운송협회(IATA)의 의학 고문인 데이비드 파월(David Powell)은 언론 보도를 통해 “탑승객 12억 명 중 비행기 관련 감염 가능성이 있는 사례는 단 44건이다. 이를 고려했을 때, 사례 1건 당 2,700만 명이 기내 감염과 관련됐다고 할 수 있다. 그러나 이 수치를 재확인해야 할 듯하다”라고 밝혔다.

사실 파월 고문이 발표한 수치는 잘못 계산됐다. 프리드만 박사의 리뷰의 데이터를 기반으로 계산한 것이지만 프리드만 박사는 결론에 동의하지 않는다. 코로나19 검사를 받은 사람은 극소수이기 때문에 실제로 승객 12억 명이 모두 바이러스 감염에서 안전하다고 할 수는 없다. 필자가 프리드만 박사와 대화를 했을 때, 프리드만 박사는 IATA의 언론 보도 내용보다는 다른 여러 연구 내용을 더욱 신뢰했다. 자사 비행기의 공기가 청결하게 유지된다는 사실을 보여주기 위해 에어버스와 보잉, 엠브라에르가 진행한 객실 공기 흐름을 나타낸 컴퓨터 시뮬레이션이다. 에어버스의 보도 자료에 따르면, 천장부터 바닥까지 공기 흐름은 '보이지 않는 장벽'을 생성한다. 또, 보이지 않는 장벽과 헤파 필터 덕분에 기내에서 1피트(약 0.3m) 거리를 둔 것이 지상에서 6피트(약 1.83m) 거리를 둔 것과 같은 효과가 있다고 주장한다. 분명하게 말하자면, 항공사들은 기내가 안전하다는 사실을 찾기 위해 최대한의 기득권을 갖고 있다.

전염병 연구 학계에서는 확신하지 않는다. 코로나19에 대한 모든 것처럼 상황이 복잡하기 때문이다. 캘리포니아대학교 산타크루즈 캠퍼스의 전염병 연구원인 A. 맘 킬패트릭(A. Marm Kilpatrick) 박사는 “대부분 비행기에서 바이러스가 전염이 될 수 있다고 본다. 특히, 감염자와 가까운 곳에 있을수록 전염 가능성이 커지는 것은 분명하다. 그러나 이러한 위험을 수치로 계산할 수 있는 데이터가 충분하지 않다”라고 주장했다. 그는 “항공편이 출발하는 지역 주민의 감염 정도에 따라 달려있다. 뉴질랜드나 호주에서 출발하는 항공편은 바이러스 감염 위험이 거의 없다. 반면, 노스다코타주에서 출발하는 항공편은 바이러스 감염 위험이 매우 크다”라고 설명했다.

아마도 컴퓨터화된 유체 역학 시뮬레이션보다 보잉과 유나이티드 에어라인의 도움을 받아 미국 국방부가 실시한 실제 연구가 더 놀라울 것이다. 전 세계 군인을 수송하는 미 수송사령부가 운영한 연구에서는 객실 공기의 바이러스 입자의 움직임과 개수를 흉내내는 형광 입자를 방출하도록 설치된 마네킹 머리를 이용했다. 연구는 시간당 전염성 바이러스 4,000개가 방출될 것이라는 가정 하에 진행됐다. 마스크를 착용한 마네킹 머리와 마스크를 착용하지 않은 마네킹 머리를 모두 사용했으며, 여러 좌석과 비행기 게이트를 연결하는 항공기 이동식 탑승교에서 연구를 했다. 또, 대기 중과 지상에서 여러 좌석에 센서를 부착한 채로 연구를 진행했다. 바이러스가 다른 승객의 개인 공간으로 얼마나 멀리 이동하는지 확인하기 위한 목적이다. 연구진은 가장 가까운 좌석에서도 입자의 양을 거의 확인할 수 없었으며, 공기 중에서 54시간 단위로 한 번씩 감염이 된다는 사실을 확인했다. 그러나 수송사령부는 해당 연구가 현실적인 방식이 아니라는 점을 인지했다. 바이러스 입자 방출과 전염 정도는 예측이 가능하다. 그러나 연구진은 승객이 음식을 섭취하거나 대화할 때, 객실을 자유롭게 이동할 때 어떤 일이 발생할지는 확실히 말할 수 없다.

프리드만 박사는 “훌륭한 연구다. 그러나 수송사령부의 연구는 승객의 행동이라는 변수를 고려하지 않았다. 승객이 좌석에 앉아있는 상황만 연구했다”라고 말했다.

연구에서 마스크를 벗고 음식물을 섭취하는 상황만 간과한 것이 아니다. 하루 혹은 일주일 단위로 비행기에서 승객보다 많은 사람에게 노출되는 승무원과의 접촉, 비행기를 탑승하거나 내릴 때의 혼란스러운 상황, 환풍 시스템의 효율성이 최고 수준에 도달해 많은 사람이 더욱 가까이 접촉할 때와 같은 상황도 간과했다.

킬패트릭 박사는 연구 결과가 확실하지 않다고 말한다. 우선, 수송사령부의 연구 결과는 논문으로 게재되거나 공동 심사 과정을 거치지 않았다. 그리고, 보잉과 유나이티드의 항공기 탑승은 이익 관계 상충 가능성을 시사한다. 그러나 원시 과학적인 측면에서도 코로나19 감염자가 방출하는 입자량이나 다른 승객에게 전염되기까지 걸리는 시간을 알 수 없다. 따라서 수치를 기준으로 연구를 하기 어렵다. 킬패트릭 박사는 "감염 정도 데이터와 감염자가 방출한 실제 입자량이 없다면, 수송사령부의 연구와 같은 방식으로 위험성을 수치로 계산할 수 없다. 위험성이 10분의 1 수준으로 감소하고 감염 확률이 4%라고 해도 비행기 옆 좌석 승객이 코로나19에 감염된 상황이라면, 위험성이 낮다고 할 수 있는가? 그렇지 않다"라고 설명했다.

수송사령부 연구진도 이에 동의하는 듯하다. 연구 결과 게재 후, 연구진은 다음과 같은 내용을 추가했다. “바이러스 대기 생성률과 감염 정도, 54시간 간격으로 한 차례 감염이 발생한다는 내용 모두 가설이다. 이 연구는 비행중 안전한 비행 시간 혹은 전체 좌석 등에 따른 바이러스 감염 위험에 대한 행동 정보를 제공할 목적을 지니고 있지 않다.” 이동 거리에 따른 바이러스 감염 위험도도 다르다. 해당 연구를 담당한 국방부 공보 담당자는 후속 연구에 대한 문의에 답변하지 않았다.

갈수록 악화되고 있다. 비행기에 앉아있는 것 외에도 항공편을 통한 이동 과정에서 겪을 수 있는 위험이 있다. 아직 아무도 복잡한 공항과 게이트 대기 공간, 수하물 수취대, 셔틀 탑승 과정에서의 위험성을 연구하지 않았다. 모두 공항에서 사람이 북적이고 불편을 겪게 되는 부분이다. 반필드 팀장은 “항공편 이동 과정을 전체적으로 살펴보아야 한다. 이동 과정과 각 부분과 관련된 모든 위험을 고려해야 한다. 보통 공항까지 갈 때 대중교통을 이용한다. 공항에서는 타인과의 거리 두기가 어렵다. 많은 사람들이 공항까지 함께 간다”라고 설명했다.

10월 말, 하버드대학교 항공 공중 보건 계획의 주요 보고서가 내린 결론 상당수는 수송사령부의 연구 결과와 동일하다. 연구진은 기내에서의 바이러스 감염 위험이 적지만, 중요하지 않은 것은 아니라고 주장한다. 엄격한 마스크 착용을 다소 완화하는 내용이다. 다음 연구 단계에서는 항공편을 이용한 이동 환경, 즉 공항 전체를 고려한 상태에서 연구할 것으로 보인다. 대변인은 현재 연구 진행 중이라고 밝혔다.

반면, 항공편을 이용한 이동(물론 비행기 탑승을 할 경제적 여유가 되는 사람에게 적용되는 사항이지만)은 바이러스 감염 위험이 없는 환경부터 위험성이 큰 환경까지 다양하다. 현재, 우리 모두에게 각자 인내심과 필요성, 불완전한 정보를 기반으로 한 복합적인 위험 평가가 필요하다. 여기서부터 위험성이 존재한다. 비행으로 위험을 완화할 수 없다. 마스크를 착용해야 한다. 위험을 줄일 더 나은 방법은 아직 찾지 못했다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Can You Get Covid-19 on an Airplane? Yeah, Probably