국내 코로나 확진자 데이터 분석을 통한 지역 간 감염 전파 시뮬레이션 연구
A Simulation Study on the COVID-19 Infection Spread in Korea Using the Infection Database
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초록
COVID-19과 같은 바이러스 전염병의 확산은 보균자의 지역 간 이동을 통해서 일어나곤 한다. 본 연구는 시뮬레이션 연구를 통해 2019년에 비해서 큰 폭으로 감소한 2020년의 대중교통을 이용한 지역간의 이동이 전염병의 확산에 어떤 영향을 미쳤는지 살펴본다. 예비 연구의 단계에서는 질병관리청에서 발표한 감염자-피감염자의 쌍에 대한 정보를 바탕으로 트리구조의 감염 계보를 생성하고, 한 명의 보균자가 확률적으로 몇 명의 피감염자를 발생시키는가에 대한 확률 분포가 두 개의 확률 분포의 중첩의 형태로 되어있음을 확인한다. 주 연구인 시뮬레이션 연구에서는 한국철도공사에서 제공하는 여객 승하차 데이터를 이용해 서울-부산간 대중 교통 이용량을 추정하고, 포아송 과정을 이용한 시뮬레이션 연구를 수행 하였다. 이를 통해 2019년에 비해서 약 3배가 줄어든 2020년의 대중교통 이동량이 전염 수치에 대해 큰 차이를 가져오는 것을 확인할 수 있다. 이는 당국의 이동 자제 권고와 국민들의 수준높은 협조가 전염병의 확산을 저지하는데 큰 역할을 하고 있음을 의미한다.
Abstract
The spread of viral epidemics such as COVID-19 occurs through the movement of carriers between regions. This simulation study examines how the inter-regional movement using public transportation in 2020, which has significantly decreased compared to 2019, has affected the spread of infectious disease. In the preliminary research, a tree-structured infection genealogy is generated based on the information on the carrier-infected person pair published by the Korea Centers for Disease Control and Prevention, and the probability distribution of how many infected people are probabilistic by one carrier. It is confirmed that the probability distribution is a convolution of two different distributions. In the main simulation study, the amount of public transportation used between Seoul and Busan was estimated using the passenger boarding and disembarkation data provided by the Korea Railroad Corporation, and a simulation study was performed using the Poisson process. It was confirmed that the amount of public transport travel in 2020, which is about three times less than in 2019, makes a bigdifference in the number of contagions. This substantiates that the authorities' recommendation to refrain from movement and the high level of citizen cooperation play big roles in preventing the spread of infectious disease.
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