개요
지난 3년 여간 전세계는 코로나바이러스감염증-19(Coronavirus Disease, COVID-19)로 여러 분야에 걸쳐 전례 없는 큰 변화를 경험하였다. COVID-19는 2019년 11월 중국에서 최초로 등장하였고, 빠르게 확산되어 수많은 감염자와 사망자를 낳았다.
감염병(infectious disease)은 박테리아, 바이러스, 기생충 또는 진균류와 같은 병원성 미생물로 인해 발생하는 질환으로 사람 간 직접 또는 간접적으로 전파될 수 있는 질병이다(WHO). 일상생활에서 걸리는 대표적인 감염병으로는 상기도감염증(감기)이 있으며, 인류에 치명적인 위해를 가한 대표적 감염병으로는 흑사병(plague)이 있다. 21세기에 들어서는 심각한 수준의 감염병들이 여러 차례 걸쳐 발생했는데, 2002년 중국에서 발생한 중증급성호흡기증후군(Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS)을 비롯하여 2009년 미국에서 발생한 신종 인플루엔자 A(novel Influenza A, H1N1), 2014년 서아프리카에서 발생한 에볼라 출혈열(Ebola hemorrhagic fever, EHF), 2015년 중동에서 발생한 중동호흡기증후군(Middle East Respiratory Syndrome, MERS), 2019년 중국에서 발생한 COVID-19 그리고 2022년 5월 런던에서 발생한 원숭이 두창(Monkeypox, Mpox) 등이 있다.
21세기에 발생한 감염병의 경우, 발생 주기가 더 짧아졌을 뿐 아니라 확산 범위가 넓어졌다는 특징을 보이고 있다(Haleem A et al., 2020). 또한 계절성 및 풍토성 감염병과 비교했을 때 신규 발생 및 재발 감염병으로 인한 사망은 21세기 내내 지속되었고, 이는 글로벌화와 기후변화로 인해 확산 및 이동 범위가 넓어진 감염병의 새로운 시대가 올 수 있음을 나타낸다(Baker BE et al., 2022). 이 때문에 국제기구와 더불어 각 국가의 관계 부처는 COVID-19의 확산을 방지하기 위한 정책 시행 및 재정적 지원을 해 왔다. 또한 COVID-19 팬데믹을 계기로 다양한 종류의 감염병의 확산을 억제하고 새로운 감염병에 대응하기 위한 연구개발 노력도 끊임없이 이어지고 있다. 예컨대 mRNA 기반 COVID-19 백신은 SARS, MERS를 경험하면서 연구자들의 코로나바이러스 관련 기초 연구를 바탕으로 만들어졌다(OECD, 2023). 이를 감안할 때 향후 언제 발생할 지 예측할 수 없는 감염병 대응을 위해 연구개발을 위한 학문적 노력이 중요하며, COVID-19를 전후로 달라진 연구의 동향을 살펴보는 것은 중요하다.
따라서 Pluto Report에서는 21세기에 등장한 여러 감염병 중 팬데믹 수준으로 발생한 감염병을 비롯하여 COVID-19가 감염병 연구 분야에 어떤 영향을 끼쳤는지 Pluto Labs의 학술 DB(분석 대상 기간 2000-2023년)를 분석하여 정리해 보았다.
감염병 유행과 연구 동향
1) 감염병 관련 연구 동향
<Figure 1>은 2000-2023년에 출판된 감염병 관련 논문수이다. 2020년 감염병 관련 논문수가 큰 폭으로 상승하는 모습을 확인할 수 있었는데, 이는 2019년 11월에 발생한 COVID-19에 의한 영향으로 볼 수 있다. 이렇게 COVID-19 발생 이후 논문수가 급격하게 증가한 이유는 COVID-19가 최초 발생한 시점으로부터 얼마 지나지 않아 지리적으로는 광범위하게, 양적으로 큰 규모로 확산됨에 따라 대부분의 연구자들이 COVID-19 관련 연구에 뛰어들었을 뿐 아니라, 여러 저널에서 COVID-19를 연구 아젠다로서 중요하게 인지함으로써 COVID-19 관련 논문을 빠르게 출판하기 위한 신속심사(Fast-Track peer review)가 작동한 효과이다(Isidoro C, 2021).
Figure 1. Number of academic papaers of infectious disease
Note : The red line is the year of the COVID-19 outbreak
<Figure 2>는 2000-2023년에 출판된 감염병 관련 논문의 평균 첫 해 피인용수를 나타낸 그래프이다. <Figure 1>과 마찬가지로 평균 첫 해 피인용수 또한 COVID-19가 등장한 이후 시점인 2020년에 급격하게 상승하는 모습을 보여준다. 2003년과 2009년의 첫 해 피인용수(Figure 2에서 빨강색 점 표시 부분)는 총 논문수와 다르게 전년도에 비해 크게 상승하는 것을 확인할 수 있으며, 이는 2002년 11월에 발생한 SARS와 2009년 4월에 발생한 신종플루에 의한 영향으로 예상된다.
Figure 2. Average 1st-year citations from academic papers of infectious disease
Note : The red line is the year of the COVID-19 outbreak
<Note>
SARS의 등장은 2002년 11월이므로 2002년에서 2003년의 증가량을, 신종플루의 등장은 2009년 3월이므로 2008년에서 2009년의 증가량을, 그리고 COVID-19의 등장은 2019년 12월 이므로 2019년에서 2020년의 증가량을 살펴보았다.
총 논문수와 첫 해 피인용수의 증가량은 감염병의 확산 범위와 규모에 영향을 받는 것으로 보인다. 주요 감염병 유행 전후 출판 논문수의 증감률 변화를 분석한 결과, SARS의 경우 1,325편(2002년)에서 1,950편(2003년)으로 625편 증가하였고, 신종플루 3,093편(2008년)에서 4,060편(2009년)으로 967편 증가하였다. 가장 광범위하고 큰 규모로 확산된 COVID-19는 6,690편(2019년)에서 104,958편(2020년)으로 98,268편으로 SARS나 신종플루의 증가율과 비교가 안 될 정도의 큰 폭으로 증가하였다. 첫 해 피인용수는 감염병이 유행 중인 시점을 기준으로 비교 분석하였다. 그 결과 SARS가 유행 중인 2003년에는 3.47, 신종플루가 유행 중인 2009년에는 3.51이었고, COVID-19가 유행 중인 2020년 첫 해 피인용수는 15.31로서 SARS와 신종플루에 비해 4배 이상 높은 수치를 보여주고 있다. 3개 감염병의 확산 범위와 규모를 비교해보면, SARS는 26개국에서 약 8천 명의 확진자가 발생하였고, 신종플루는 214개국에서 확진자 수가 약 49만명(집계 기관에 따라 차이가 있음)이었으며 최소 18만 명 이상이 사망하였다. 마지막으로 COVID-19(2024년 1월 7일 기준)는 241개국에서 770만 명의 확진자가 발생함에 따라 총 논문수/ 첫 해 피인용수의 경향과 감염병의 확산 범위 및 규모의 경향성이 일치하는 것을 알 수 있다(WHO 2003; WHO, 2010; WHO dashboard).
2) 감염병 유행 시기와 연구 동향
<Figure 3>은 2000-2023년 출판된 감염병 관련 논문의 전년도 대비 논문수 증가율 그래프로서 SARS, 신종플루 그리고 COVID-19가 발생한 전후 시점을 기준으로 논문수 변화를 분석한 것이다. <Figure 3(a)>는 2003년도에 출판된 논문이 2002년도와 비교하여 약 47% 증가한 것을 보여주며, 2009년 또한 2008년과 비교하여 약 31% 증가하는 경향을 보여준다. 이는 각 2002년 11월과 2009년 3월에 발생한 SARS와 신종플루에 의한 영향이 그 다음 해인 2003년, 2009년에 바로 나타난 것으로 볼 수 있다.
Figure 3(a). Growth rate of academic papers published between 2000-2018
Note : The blue box area is the period of each infectious disease outbreak
<Figure 3(b)>는 2020년에 출판된 논문이 2019년과 비교하여 약 1,470%가 증가한 것을 보여줌으로써 SARS, 신종플루와 비교하였을 때 압도적으로 큰 수치임을 한 눈에 확인할 수 있다. 즉 COVID-19가 SARS 그리고 신종플루보다 연구계에 강력한 영향을 미친 것으로 볼 수 있다. COVID-19가 강력한 전염성을 보였고, 개발된 치료제가 없었기 때문에 관련 연구가 폭발적으로 늘어난 것으로 보인다.
Figure 3(b). Growth rate of academic papers published between 2018-2023
Note : The blue box area is the period of each infectious disease outbreak
SARS, 신종플루, 그리고 COVID-19는 공통적으로 유행이 발생한 직후에 논문수 증가율이 급상승하는 경향을 보이고 이후 2년 후에는 증가율이 0%로 돌아간다. 즉, 감염병의 유행으로 인한 연구는 2년간 폭발적으로 증가한 이후 연구 규모가 감소하지 않고 그 상태로 유지되는 것으로 이해할 수 있다.
한편, 2014년에 에볼라출혈열, 2015년에 MERS가 등장하였지만 논문수 증가율에 큰 영향을 끼치지는 못한 것으로 보이며, 이는 두 감염병이 각각 서아프리카와 중동 지역에 국지적으로 유행한 감염병이기 때문인 것으로 보인다.
3) 국가별 감염병 유행 전후 연구 수행 추이
<Figure 4>는 16개국의 SARS, 신종플루 그리고 COVID-19 유행 전후 2년간 출판한 논문수를 기준으로 한 순위 변화를 나타낸 그래프이다. 논문의 1저자 소속 기관의 국가를 논문의 대표 국가로 설정하였다. SARS의 유행 전/후 시점은 각각 (2001-2002)년과 (2003-2004)년, 신종플루는 각각 (2007-2008)년과 (2009-2010)년 그리고 COVID-19는 (2018-2019)년과 (2020-2021)년으로 설정하였다. 분석 대상 국가는 유행 전/후 시점 중 한 번이라도 논문수 순위가 1위~10위 내에 있었던 국가로 설정하였다.
전반적으로 모든 기간에 대해서 미국이 가장 많은 논문을 작성한 것을 확인할 수 있다. 중국은 SARS의 유행 전/후로 순위가 급격하게 상승하는 모습을 보이는데, 이는 SARS가 중국에서부터 시작되었기 때문에 중국에서 집중적으로 연구를 수행한 결과로 보인다. 신종플루의 유행 전/후의 차이는 거의 존재하지 않으며, 대부분의 국가에서 순위가 유지되는 모습을 확인할 수 있다. 신종플루는 SARS와 다르게 WHO가 지정한 팬데믹이지만, 치료제인 타미플루가 상대적으로 빠르게 보급되었기 때문에 신종플루의 유행 전/후로 두드러지는 변화가 나타나는 나라가 없는 것으로 생각할 수 있다.
COVID-19의 유행 시점 전/후 출판 논문수 순위 변화는 SARS나 신종플루와는 다르게 나타나는 것을 볼 수 있다. 일본과 호주의 순위가 큰 폭으로 추락하고, 이탈리아, 인도, 브라질, 그리고 인도네시아의 순위가 큰 폭으로 상승하였다. COVID-19가 신종플루와 마찬가지로 WHO에서 지정한 팬데믹이지만, 전세계에 미친 영향이 신종플루와는 비교도 되지 않기 때문에 모든 나라가 COVID-19 관련 연구에 뛰어 들면서 순위 변화의 경향성이 COVID-19의 유행 전/후로 급격하게 바뀌었다. 다만 <Figure 1>, <Figure 3>에서 제시한 것처럼 절대적 논문수는 증가하였으나, 순위는 상대적인 값이므로 국가별 순위가 하락하였다 하더라도 논문수가 줄어든 것이 아니라 감염병 유행 전후 시점의 논문수 변화 폭에 대한 상대적인 차이로 인한 것이므로 해석에 유의할 필요가 있다.
Figure 4. Rank changes of papers published before and after the epidemic in 16 countries
Note : Rank below 20th represented as blank
<Figure 5>는 <Figure 4>와 동일한 방식으로 순위를 산출하되, 논문의 1저자 소속 기관을 논문의 대표 기관으로 설정함에 따라 29개 기관의 순위 변 화를 나타낸 그래프이다. 마찬가지로 분석 대상 기관은 유행 전/후 시점 중 한 번이라도 논문수 순위가 1위~10위 내에 있었던 기관으로 설정하였다.
기관은 국가보다 작은 단위의 집단이기 때문에, 국가에 비해 순위의 변화가 역동적으로 나타나는 것을 확인할 수 있다. SARS의 유행 전/후로는 중국 기관인 홍콩중문대학(Chinese University of Hong Kong), 홍콩 대학(University of Hong Kong), 중국과학원(Chinese Academy of Science) 그리고 중국 질병예방통제센터(Chinese Center For Disease Control and Prevention)의 순위가 급격하게 상승하는 경향을 확인할 수 있으며, 이는 <Figure 4>와 마찬가지로 SARS가 중국에서 시작되었기 때문으로 보인다. 한편, 캐나다 토론토 대학의 경우, 감염병 유행 전보다 후에 논문수 순위가 높아지는 경향성이 반복적으로 나타나고 있음에 따라 감염병이라는 이벤트가 발생했을 때 관련된 연구를 상대적으로 더 많이 하는 경향이 있음을 짐작할 수 있다.
신종플루는 기관 단위에서도 국가에 대한 경향성과[Figure 4] 마찬가지로 괄목할 만한 변화는 없다. 즉, 신종플루는 치료제인 타미플루의 빠른 개발 및 보급으로 인해서 신종플루에 관한 신규 연구를 수행할만한 유인이 없었거나 필요성이 저하되어 후발 연구 주자들이 생기지 않은 것으로 보인다.
COIVD-19에 의한 영향은 국가 뿐 아니라 기관의 논문수 순위에도 극적인 변화를 가져왔다. 무엇보다 연구 주제로서 COVID-19 그 자체는 의학과 연관된 분야이지만, 기관별 순위 변화를 분석한 결과 감염병 혹은 의학분야만 다루는 기관들의 순위는 급락하고 모든 학문을 다루는 종합대학의 순위가 급상승한 것을 확인할 수 있다. 이는 COVID-19가 21세기 발생한 감염병 이래로 가장 큰 규모로 발생함에 따라, 연구 참여 기관의 규모 측면에서는 모든 국가 및 다수 연구 기관이 COVID-19 관련 연구에 뛰어들었기 때문인 것으로 보인다. 이와 더불어, 국가내 COVID-19의 발생 환경과 상황에 따라서도 기관의 순위 변화에 영향을 주는 것으로 보인다. 예컨대, 미국 질병통제예방센터(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)와 미국 국립보건원(National Institutes of Health, NIH) 순위가 급락하고, 중국 우한시에 위치한 화중과학기술대학교(Huazhong University of Science and Technology)와 인도의 All India Institute of Medical Science(AllMS)가 급상승한 경향이 눈 여겨 볼 만하다. 화중과학기술대학교는 COVID-19의 진원지인 우한시에 위치해 있기 때문에 어느 기관보다 더 적극적으로 COVID-19에 관련한 연구를 진행한 것으로 보이며, 인도는 많은 인구와 높은 인구 밀도로 인해 COVID-19에 의해 큰 피해를 입었으며, 이 때문에 All India Institute of Medical Science가 COVID-19 관련 연구를 진행한 것으로 보인다. (단, 여기서 All India Institute of Medical Science는 인도 보건복지부 산하의 의학 대학들의 그룹임)
Figure 5. Rank changes of papers published before and after the epidemic in 29 affiliations
Note : Rank below 20th represented as blank
감염병 팬데믹이 연구계에 미친 영향
<Figure 1~5>를 통해 COVID-19의 전반적인 연구 동향을 살펴보았다면, <Figure 6>과 <Figure 7>에서는 COVID-19의 영향으로 인한 세부적인 연구 분야에서의 변화를 확인할 수 있다. <Figure 6>은 2000-2023년에 감염병 관련 논문이 출판된 저널의 카테고리 수이다. 2000년 이후 카테고리의 수가 꾸준히 증가하는 추세를 보이다가, 2019년을 기준으로 급격하게 상승하는 것을 알 수 있다. 이는 의학과 감염병을 다루는 저널 외의 다른 주제를 다루는 저널에도 COIVD-19 관련 논문이 출판되고 있음을 시사한다. <Figure 7>은 2000-2023년에 출판된 감염병 논문이 다루고 있는 연구 분야(Field of Study, FoS) 수의 평균 값이다. <Figure 6>과 마찬가지로 2000년부터 2019년 전까지 점진적으로 증가하는 추세를 보였고, 2019년 이후에는 증가폭이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전세계를 팬데믹에 빠트린 COVID-19가 역설적으로 연구계에는 학제간 연구를 활성화시키는 기폭제가 되었다고 볼 수 있다. COVID-19가 전반적인 감염병 연구에 큰 영향을 끼쳤을 뿐 아니라, 연구에서 다루는 주제의 학문 분야 측면에서는 의학에 한정하지 않고 다학제 수준으로 연구를 진행해 왔다는 것을 간접적으로 보여준다.
Figure 6. Number of journal category publishing infectious disease related academic papers
Figure 6. Number of field of studies(FoS) publishing infectious disease related academic papers
요약 및 결론
지금까지 인류는 여러 차례 감염병으로 인한 위기와 더불어 사회 전반에 걸쳐 큰 영향을 받았으나, 2019년에 등장한 COVID-19는 과거에 등장한 어떤 감염병에 비해 전례 없는 사회적 혼란과 공포를 야기했으면서도 연구계에 대해서는 다양한 분야에 걸쳐 긍정적인 영향력을 미쳤다고 볼 수 있다. COVID-19로 인해서 감염병 관련 논문수와 피인용수 분석 결과를 통해 연구의 공급과[Figure 1] 수요[Figure 2] 모두 폭발적으로 증가하는 경향과 더불어, 감염병 유행 전/후 국가 및 기관별 논문수 순위 변화를 통해 감염병 관련 연구를 수행하지 않던 국가와 기관이 COVID-19 대유행 이후 감염병 연구에 뛰어드는 경향도 확인할 수 있었다 [Figure 3, Figure 4]. 뿐만 아니라, COVID-19팬데믹은 다수 연구자들의 감염병 연구에 대한 중요도와 관심도를 증시켜 학제간 연구를 더 활발하게 하는 기폭제가 되었다. 이로써 감염병 관련 논문이 출판된 저널의 연구 분야가 과거보다 더 다양해졌으며 [Figure 6], 감염병을 주제로 다루고 있는 논문의 연구 분야 개수도 COVID-19 유행 시점 이후 크게 증가하였다 [Figure 7]. 즉, COVID-19 팬데믹은 범지구적으로 인류를 큰 위기 상황에 빠트렸지만, 역설적으로 연구계에는 감염병 연구에 대한 중요성과 관심도를 증가시켰을 뿐 아니라 학문 간의 벽을 허물고 학제간 연구가 활성화되게 하는 중요한 계기를 제공해 주었다.
참고문헌
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4.
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5.
Isidoro C. Call for papers for Coronavirus-Disease19(COVID-19). Journal of Tradition and Complementary Medicine 2021. Retrieve Jan 17 2024 from https://www.journals.elsevier.com/ journal-of-traditional-and-complementary-medicine/call-for-papers/call-for-papers-for-co ronavirus-disease19-covid-19.
6.
World Health Organization (WHO), “Weekly Virological Update on 05 August 2010”, Retrieved Jan 19 from https://web.archive.org/web/20150807183818/http://www.who. int/csr/disease/swineflu/laboratory06_08_2010/en/.
7.
World Health Organization(WHO), “Summary of probable SARS cases with onset of illness from 1 November 2002 to 31 July 2003”, Retrieved Jan 19 2024 from https://www.who.int/publications/m/item/summary-of-probable-sars-cases-with-onset-of-illness-from-1-november-2002-to-31-july-2003.
8.
World Health Organization (WHO), “WHO COVID-19 dashboard : Number of COVID-19 cases reported to WHO”, Retrieved Jan 19 from https://data.who.int/dashboards/covid19/cases.
Keyword
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감염병 (Infectious disease )
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팬데믹, 대유행 (pandemic)
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