코로나19 방역의 모든 것(上): 진단키트의 종류와 특성 | 이덕환 서강대학교 명예교수(화학·과학커뮤니케이션) > 김광두의 1년 후

- 지난해 11월부터 시작된 3차 감염의 실마리가 잘 풀리지 않고 있다. 오늘은 코로나19 방역이 어떻게 진행되고 있는가 하는 것을 진단시약, 진단키트 그리고 정부의 사회적 거리두기 정책 측면에서 간단하게 살펴보고자 한다.

- 세계적으로 지금 코로나19, COVID-19의 감염 상황은 빠르게 진정국면에 접어들고 있다. 마찬가지로 작년 11월부터 시작된 세계적인 3차 확산이 최악의 경우에는 하루에 한 80만명 정도가 감염자가 발생하다가 지금은 한 30만명 수준으로 떨어졌다.

- 우리의 경우는 상황이 다르다. 지금 하루 약 500~600명 수준으로 감염수준이 조금 개선 됐지만은 작년하고 비교해보면 여전히 굉장히 심각한 상황이고, 특히 ‘설 연휴가 지나고 나서 사회적 거리두기 정책을 완화하면서 다시 또 감염이 재확산 될 가능성이 있다’고 하는 전문가들이 많이 있다.

- 더욱 심각한 것은 해외에서 소위 변종 바이러스가 거의 실시간으로 우리나라에 들어오고 있다는 점이다. 남아프리카 변종, 영국 변종, 브라질 변종이 지금 우리나라에 들어와 있고, 아마 며칠 사이에 미국 변종도 우리나라에 들어오지 않을까 걱정이다. 이 새로 생긴 변종들은 감염력도 기존의 바이러스보다 훨씬 강하고, 치사율도 높은 것으로 알려지고 있다.

- 지금 미국에서 최악의 경우가 하루에 한 35만 명 정도가 발생을 했었는데, 어제 그제는 5만~8만명 수준으로 떨어지고 있다. 바이든 정부가 들어오면서 사회적 거리두기 정책을 강화하고, 마스크 쓰기를 연방정부에서 전국적으로 강제하다시피 하고, 우리보다 훨씬 빠르게 백신을 접종하기 시작하면서 미국 사회는 지금 상당히 빠른 속도로 안정을 찾아가고 있는 중이다. 반면 우리나라는 다시 감염상황이 나빠져서 4차 감염의 가능성을 걱정하고 있는 상황이다.

- 정부가 검사를 굉장히 열심히 하고 있다. 하루에 8만 명 정도의 국민들을 상대로 검사를 진행을 하고 있는데 지금까지 누적 검사자가 600만 명을 넘어섰다. 그런데 이 검사를 통해 양성으로 확인되는 것은 1.4% 정도밖에 안 된다. 양성자를 찾아내기가 쉽지 않은 상황이다.

- 지금까지 우리가 검사에 사용한 방법은 RT-PCR이라고 해서 분자검사 또는 유전자 검사라고 알려져 있는 한 가지 방법을 쓰고 있다. 이 검사 방법은 우리나라가 전 세계에서 최초로 개발한 진단 방법으로 국내 4~5개 회사가 식약처로부터 긴급사용 승인을 받아서 지난해 2월 중순부터 현장에 투입돼 큰 성과를 거뒀다.

- 이 방법은 처음 개발을 했을 때 비용이 24만원 정도였고, 진단에 필요한 시간도 6시간 정도 걸렸었는데, 지금은 비용이 낮아져서 6만원 정도에 2시간 정도면 진단이 가능하다.

한 회 비용이 6만원이라 하더라도 600만명을 검사하는데 약 4천억 가까운 돈을 쓴 셈이다. 여기에 부대비용까지 고려를 하면 조(兆)단위가 넘는 비용을 1년 남짓한 사이에 썼다. 그렇게 해서 찾아낸 양성자가 한 8만명 정도다.

- 그런데 우리나라의 감염상황이 달라지면서 이런 식의 검사 방법에 한계에 도달한 것 아닌가 하는 의구심을 갖게 된다. 이게 코로나 바이러스의 모양이다. 바깥에 노란색으로 표현된 게 스파이크, 또는 돌기라고 부르는 코로나 바이러스의 아주 독특한 외형적 특징이고요. 단백질로 된 막 속에 분홍색의 코일로 그려져 있는 게 한 3만4천여 개의 염기로 되어있는 코로나 바이러스의 RNA, 유전자 유전물질이다.

- 진단 검사는 몇 가지 방법이 있는데, 우선 이 코로나 바이러스를 깨뜨려가지고, 거기에 들어있는 RNA를 노출시켜서 그 RNA의 특징적인 부분을 찾아내는 방법이 있다. 우리가 흔히 분자검사 또는 유전자 검사라고 부르는데 현재 정부에서 사용하고 있는 가장 중요한 검사 방법이다. 원래는 ‘PAN Corona kit’라고 해서 RNA의 염기서열을 구체적으로 다 들여다보면서 바이러스의 종류를 확인하는 기술이 전통적인 바이러스 정체 확인 방법이었다. 이거는 작년 1월 달에, 코로나19가 시작될 때는 미국 기준으로 1회 검사하는 비용이 한 400만원 정도였다.

- 그러다가 우리나라가 지난해 2월 4일에 대덕에 있는 벤처기업들이 세계 최초로 RT-PCR이라는 방법을 개발을 해서, PAN Corona kit를 사용할 때 보다는 훨씬 더 빠른 속도로, 그러니까 거의 48시간 정도 걸리던 검사 시간을 6시간 정도까지도 단축을 시켰다. 비용도 처음에는 24만원 정도였지만 지금은 6만원 정도가 든다. 이거는 양성자를 확인하는 방법으로 검사는 콧 속에다 면봉을 집어넣어서 ‘비인두도말’이라고 하는 콧물을 채취를 해 빠르게는 2시간 정도에 검사를 할 수가 있고, 98% 이상의 정확도를 자랑을 하고 있다. 그래서 지금은 이 RT-PCR 방법을 공식적인 확진용 검사 방법으로 사용을 하고 있다.

- 지난해 여름께부터 또 대덕에 있는 벤처들이 ‘신속PCR’이라고 언론에서 표현을 하고 있는데, 응급선별용으로 정부가 제한적으로 사용하는 새로운 방법을 개발을 했다. 이거는 보통 채취가 비교적 쉬운 타액을 이용하고, 면봉을 입 속으로 집어넣어서 타액을 채취를 해서 그걸 가지고 검사를 하면 약 1시간 만에 검사를 할 수가 있고, 일반적으로 알려져 있기론 RT-PCR보다는 조금 정확도가 떨어지지만 92~95% 정도의 정확도를 가지고 검사를 할 수 있다고 알려져 있다. 신속PCR이라는 방법은 ‘정량 PCR’이라고 해서 ‘Q PCR’이라고도 부르는 방법인데, 이거는 비용이 한 3만 원 정도 들어가는 것으로 알려져 있다.

- 또 다른 검사 방법이 있다. 지금 보시는 것은 코로나 바이러스의 겉모습인데, 이 겉모습에다가 코로나 바이러스의 코로나 바이러스를 파괴하지 않은 채로 이 돌기, 스파이크의 특징적인 화학적 특성을 이용하는 소위, ‘항원 검사’를 하는 방법이 있다. 이 신속진단키트라고 우리가 흔히 부르고 있는 건데 이 항원진단키트의 정확도는 낮게는 약 40~50%, 높게는 70~80%이른다. 요즘은 많이 개선되어 약 90% 가까이도 나온다고 한다. 이런 항원진단키트를 사용하면 이거는 훨씬 더 간편해 보통 여성들이 사용하는 임신진단키트하고 마찬가지로 플라스틱으로 만든 키트에다가 콧물을 떨어뜨리면 한 5분 내지 10분, 아주 길어도 20분 내에 색깔이 나타나도록, 그렇게 해서 확진자를 가려낼 수 있는 이런 키트다.

- 이런 키트는 장점이 정말 훈련을 받지 않은 일반 시민도 쉽게 사용할 수 있고, 비용은 최저 1천원 수준으로 떨어뜨릴 수 있는 굉장히 저렴하고, 신속한 검사 방법이다. 이거 말고도 코로나 바이러스에 의해서 우리 면역체계가 만들어낸 항체라고 부르는 ‘antibody’라고 부르는 단백질의 존재를 확인하는 항체진단키트도 있다.

- 이렇게 여러 가지 진단 방법이 지난 1년 동안에 개발이 됐는데 이 ‘항원, 항체 키트’도 작년 2월경에 개발을 해서 40여종에 이르는데 이를 해외에 수출을 해서 상당한 수익을 올리고 있다. 이런 진단키트의 신속개발로 이른바 ‘K-방역’이라는 성과를 낼 수 있었다.

- 문제는 이런 성과가 과학기술계의 노력했던 결과물인데, 우리 정부가 해외에 K-방역을 홍보하면서 ‘성공의 비밀’이라고 밝힌 것은 뜻 밖에도 ‘민주주의’하고, ‘투명성’이었다. 그 결과 대통령을 비롯해서 어느 누구도 세계 최초로 우리가 진단키트를 개발했다는 사실, 그리고 그런 진단키트를 전세계에 수출해 전세계의 많은 사람들이 코로나19로부터 받는 피해를 줄이는데 엄청나게 기여를 했고, 동시에 또 우리가 적지 않은 수익을 올리고 있었다는 사실은 잘 알려져 있지 않은 것 같습니다. 참 안타까운 일이다. (下편에 계속)

- 지난해 11월부터 시작된 3차 감염의 실마리가 잘 풀리지 않고 있다. 오늘은 코로나19 방역이 어떻게 진행되고 있는가 하는 것을 진단시약, 진단키트 그리고 정부의 사회적 거리두기 정책 측면에서 간단하게 살펴보고자 한다.

- 세계적으로 지금 코로나19, COVID-19의 감염 상황은 빠르게 진정국면에 접어들고 있다. 마찬가지로 작년 11월부터 시작된 세계적인 3차 확산이 최악의 경우에는 하루에 한 80만명 정도가 감염자가 발생하다가 지금은 한 30만명 수준으로 떨어졌다.

- 우리의 경우는 상황이 다르다. 지금 하루 약 500~600명 수준으로 감염수준이 조금 개선 됐지만은 작년하고 비교해보면 여전히 굉장히 심각한 상황이고, 특히 ‘설 연휴가 지나고 나서 사회적 거리두기 정책을 완화하면서 다시 또 감염이 재확산 될 가능성이 있다’고 하는 전문가들이 많이 있다.

- 더욱 심각한 것은 해외에서 소위 변종 바이러스가 거의 실시간으로 우리나라에 들어오고 있다는 점이다. 남아프리카 변종, 영국 변종, 브라질 변종이 지금 우리나라에 들어와 있고, 아마 며칠 사이에 미국 변종도 우리나라에 들어오지 않을까 걱정이다. 이 새로 생긴 변종들은 감염력도 기존의 바이러스보다 훨씬 강하고, 치사율도 높은 것으로 알려지고 있다.

- 지금 미국에서 최악의 경우가 하루에 한 35만 명 정도가 발생을 했었는데, 어제 그제는 5만~8만명 수준으로 떨어지고 있다. 바이든 정부가 들어오면서 사회적 거리두기 정책을 강화하고, 마스크 쓰기를 연방정부에서 전국적으로 강제하다시피 하고, 우리보다 훨씬 빠르게 백신을 접종하기 시작하면서 미국 사회는 지금 상당히 빠른 속도로 안정을 찾아가고 있는 중이다. 반면 우리나라는 다시 감염상황이 나빠져서 4차 감염의 가능성을 걱정하고 있는 상황이다.

- 정부가 검사를 굉장히 열심히 하고 있다. 하루에 8만 명 정도의 국민들을 상대로 검사를 진행을 하고 있는데 지금까지 누적 검사자가 600만 명을 넘어섰다. 그런데 이 검사를 통해 양성으로 확인되는 것은 1.4% 정도밖에 안 된다. 양성자를 찾아내기가 쉽지 않은 상황이다.

- 지금까지 우리가 검사에 사용한 방법은 RT-PCR이라고 해서 분자검사 또는 유전자 검사라고 알려져 있는 한 가지 방법을 쓰고 있다. 이 검사 방법은 우리나라가 전 세계에서 최초로 개발한 진단 방법으로 국내 4~5개 회사가 식약처로부터 긴급사용 승인을 받아서 지난해 2월 중순부터 현장에 투입돼 큰 성과를 거뒀다.

- 이 방법은 처음 개발을 했을 때 비용이 24만원 정도였고, 진단에 필요한 시간도 6시간 정도 걸렸었는데, 지금은 비용이 낮아져서 6만원 정도에 2시간 정도면 진단이 가능하다.

한 회 비용이 6만원이라 하더라도 600만명을 검사하는데 약 4천억 가까운 돈을 쓴 셈이다. 여기에 부대비용까지 고려를 하면 조(兆)단위가 넘는 비용을 1년 남짓한 사이에 썼다. 그렇게 해서 찾아낸 양성자가 한 8만명 정도다.

- 그런데 우리나라의 감염상황이 달라지면서 이런 식의 검사 방법에 한계에 도달한 것 아닌가 하는 의구심을 갖게 된다. 이게 코로나 바이러스의 모양이다. 바깥에 노란색으로 표현된 게 스파이크, 또는 돌기라고 부르는 코로나 바이러스의 아주 독특한 외형적 특징이고요. 단백질로 된 막 속에 분홍색의 코일로 그려져 있는 게 한 3만4천여 개의 염기로 되어있는 코로나 바이러스의 RNA, 유전자 유전물질이다.

- 진단 검사는 몇 가지 방법이 있는데, 우선 이 코로나 바이러스를 깨뜨려가지고, 거기에 들어있는 RNA를 노출시켜서 그 RNA의 특징적인 부분을 찾아내는 방법이 있다. 우리가 흔히 분자검사 또는 유전자 검사라고 부르는데 현재 정부에서 사용하고 있는 가장 중요한 검사 방법이다. 원래는 ‘PAN Corona kit’라고 해서 RNA의 염기서열을 구체적으로 다 들여다보면서 바이러스의 종류를 확인하는 기술이 전통적인 바이러스 정체 확인 방법이었다. 이거는 작년 1월 달에, 코로나19가 시작될 때는 미국 기준으로 1회 검사하는 비용이 한 400만원 정도였다.

- 그러다가 우리나라가 지난해 2월 4일에 대덕에 있는 벤처기업들이 세계 최초로 RT-PCR이라는 방법을 개발을 해서, PAN Corona kit를 사용할 때 보다는 훨씬 더 빠른 속도로, 그러니까 거의 48시간 정도 걸리던 검사 시간을 6시간 정도까지도 단축을 시켰다. 비용도 처음에는 24만원 정도였지만 지금은 6만원 정도가 든다. 이거는 양성자를 확인하는 방법으로 검사는 콧 속에다 면봉을 집어넣어서 ‘비인두도말’이라고 하는 콧물을 채취를 해 빠르게는 2시간 정도에 검사를 할 수가 있고, 98% 이상의 정확도를 자랑을 하고 있다. 그래서 지금은 이 RT-PCR 방법을 공식적인 확진용 검사 방법으로 사용을 하고 있다.

- 지난해 여름께부터 또 대덕에 있는 벤처들이 ‘신속PCR’이라고 언론에서 표현을 하고 있는데, 응급선별용으로 정부가 제한적으로 사용하는 새로운 방법을 개발을 했다. 이거는 보통 채취가 비교적 쉬운 타액을 이용하고, 면봉을 입 속으로 집어넣어서 타액을 채취를 해서 그걸 가지고 검사를 하면 약 1시간 만에 검사를 할 수가 있고, 일반적으로 알려져 있기론 RT-PCR보다는 조금 정확도가 떨어지지만 92~95% 정도의 정확도를 가지고 검사를 할 수 있다고 알려져 있다. 신속PCR이라는 방법은 ‘정량 PCR’이라고 해서 ‘Q PCR’이라고도 부르는 방법인데, 이거는 비용이 한 3만 원 정도 들어가는 것으로 알려져 있다.

- 또 다른 검사 방법이 있다. 지금 보시는 것은 코로나 바이러스의 겉모습인데, 이 겉모습에다가 코로나 바이러스의 코로나 바이러스를 파괴하지 않은 채로 이 돌기, 스파이크의 특징적인 화학적 특성을 이용하는 소위, ‘항원 검사’를 하는 방법이 있다. 이 신속진단키트라고 우리가 흔히 부르고 있는 건데 이 항원진단키트의 정확도는 낮게는 약 40~50%, 높게는 70~80%이른다. 요즘은 많이 개선되어 약 90% 가까이도 나온다고 한다. 이런 항원진단키트를 사용하면 이거는 훨씬 더 간편해 보통 여성들이 사용하는 임신진단키트하고 마찬가지로 플라스틱으로 만든 키트에다가 콧물을 떨어뜨리면 한 5분 내지 10분, 아주 길어도 20분 내에 색깔이 나타나도록, 그렇게 해서 확진자를 가려낼 수 있는 이런 키트다.

- 이런 키트는 장점이 정말 훈련을 받지 않은 일반 시민도 쉽게 사용할 수 있고, 비용은 최저 1천원 수준으로 떨어뜨릴 수 있는 굉장히 저렴하고, 신속한 검사 방법이다. 이거 말고도 코로나 바이러스에 의해서 우리 면역체계가 만들어낸 항체라고 부르는 ‘antibody’라고 부르는 단백질의 존재를 확인하는 항체진단키트도 있다.

- 이렇게 여러 가지 진단 방법이 지난 1년 동안에 개발이 됐는데 이 ‘항원, 항체 키트’도 작년 2월경에 개발을 해서 40여종에 이르는데 이를 해외에 수출을 해서 상당한 수익을 올리고 있다. 이런 진단키트의 신속개발로 이른바 ‘K-방역’이라는 성과를 낼 수 있었다.

- 문제는 이런 성과가 과학기술계의 노력했던 결과물인데, 우리 정부가 해외에 K-방역을 홍보하면서 ‘성공의 비밀’이라고 밝힌 것은 뜻 밖에도 ‘민주주의’하고, ‘투명성’이었다. 그 결과 대통령을 비롯해서 어느 누구도 세계 최초로 우리가 진단키트를 개발했다는 사실, 그리고 그런 진단키트를 전세계에 수출해 전세계의 많은 사람들이 코로나19로부터 받는 피해를 줄이는데 엄청나게 기여를 했고, 동시에 또 우리가 적지 않은 수익을 올리고 있었다는 사실은 잘 알려져 있지 않은 것 같습니다. 참 안타까운 일이다. (下편에 계속)