마스크가 상상 이상으로 바이러스 감염증 대책에 효과적인 이유를 알기 쉽게 만든 영상

많은 연구에 의해, 일정한 사람이 마스크를 착용하고 있으면 「코로나 바이러스 감염증(COVID-19)의 유행은 억제된다」라고 하는 것을 알고 있습니다만, 감각적으로는 「반쪽의 사람이 마스크를 하면 감염도 반감한다」라고 생각하기 십상입니다.그러나, 마스크가 COVID-19를 포함한 바이러스 감염증을 억제하는 효과는, 이러한 체감을 훨씬 웃도는 것이라고, 교육 정보 영상등을 취급하는 YouTube 채널 Minute Physics가 설명하고 있습니다.

 

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「바이러스를 타인에게 감염시킬 리스크를 반으로 차단하는 마스크」가 있다고 가정합니다.이 경우 이 마스크는 '50%의 효과가 있다' 라고 표현을 할 수가 있습니다.

 

그러나, 거리를 돌아다니는 사람이 전원 「50%의 효과가 있는 마스크」를 착용했을 경우의 효과는, 「50%」보다 높습니다.왜 그럴까요?

 

이것을 직관적으로 이해할 수 있도록 극단적인 예를 한번 생각해보도록 하겠습니다.만약 세상에 마스크를 쓰는 사람이 없다면 마스크 혜택도 제로입니다.

 

만약, 전원이 「50%의 효과가 있는 마스크」를 착용하면, 감염도 50%감소한다

 

가 아니라 75％감소합니다.

이것은, 마스크에는 「착용자를 감염으로부터 보호하는 효과」와「착용자로부터 감염을 막는 효과」의 양쪽이 있기 때문입니다.

 

게다가 "누구나 마스크를 쓰고 있다"는 것은 "사람과 사람 사이에는 두 개의 마스크가 있다"는 것을 의미합니다.

 

그러면 어떤 사람이 퍼뜨리는 바이러스는 먼저 그 사람이 쓰고 있는 마스크로 50% 줄어든 다음에 다른 사람의 마스크에서 50% 더 줄어드는 것이 됩니다.

 

이것이 '50%의 효과가 있는 마스크'가 75%의 효과를 발휘하는 이유입니다.

 

안타깝게도 현실에는 아무나 마스크를 쓰고 있는 게 아닙니다.따라서 감염자와 비감염자가 접촉하는 패턴은 네 가지가 될 수 있습니다.

 

첫 번째는 감염자와 접촉자 모두 마스크를 쓰지 않은 경우. 이 경우 마스크의 혜택은 제로입니다.

 

두 번째는 감염자만이 마스크를 쓰고 있는 경우. 이럴 경우 마스크의 효과는 50%입니다.

 

세 번째는 접촉자만이 마스크를 쓰고 있는 경우. 이 역시 위와 마찬가지로 감염이 50% 억제됩니다.

 

네 번째는 양쪽이 마스크를 착용한 경우. 앞에서 서술한 것처럼 마스크의 효과는 75%가 됩니다.

 

조금 전 '모두가 50%의 효과가 있는 마스크를 쓰고 있으면 마스크의 효과는 75%'라는 것을 알게 되었습니다.그럼 50%의 사람들이 마스크를 쓰고 있으면 어떻게 될까요?

 

이 경우 모든 접촉 중 4분의 1은 "마스크 없음"으로, 4분의 1은 "감염자만 마스크를 착용 중"으로, 4분의 1은 "두 사람이 마스크를 착용 중"으로 합니다.

 

그 결과 마스크를 쓰고 있는 사람이 전체의 2분의 1이라도 모든 접촉의 4분의 3이 마스크를 착용하고 있으며, 그 중 일부가 마스크를 착용하고 있는 것입니다.

 

직감에 따르면, 「반수의 사람이 50%의 효과가 있는 마스크를 쓰고 있으면, 「50%×50%=25%」로 감염의 억제율은 25%」입니다.물론, 마스크에 단방향의 효과 밖에 없는 경우, 이는 옳다고 할 수 있습니다.

 

그러나 위와 같이 마스크에는 양방향 효과가 있으므로 실제 억제효과는 44%. 즉, 50%의 효과가 있는 마스크를 50%밖에 착용하지 않은 경우에도 감염을 거의 반감시키는 효과를 발휘합니다.

 

마스크 착용률이나 마스크의 효과를 어떠한 수치로 가정해도 항상 '실제 효과'가 '직감'을 상회합니다.

 

그럼 이것을 실제로 COVID-19에 적용시키면 어떻게 될까요?

 

지금까지, 1명의 COVID-19 환자가 COVID-19를 감염시키는 인원수는 2.5명이 아닌가 라고 합니다.이것을 역학적으로 표현해 보면, 기본 재생산 수는 2.5입니다.

 

이것을 60% 감소시켜 1 미만으로 하면 감염의 확산은 신속하게 억제됩니다.

60% 감소를 달성할 수 있는 "착용률"과 "마스크 효과"의 조합은 여러 가지가 있는데, 예를 들어 "60%의 효과 있는 마스크"를 착용하면 달성할 수 있습니다.

이 영상에서는, 알기 쉽게 하기 위해서 많은 요소를 배제하고 있기 때문에, COVID-19가 실제로는 매우 복잡한 구조로 확대하고 있는 점에는 주의가 필요합니다.

Minute Physics는 "효과 100%인 마스크가 아니더라도 모두가 마스크를 착용하지 않아도 충분한 사람이 마스크를 착용하고 있으면 팬데믹을 물리칠 수 있습니다"라고 결론지었습니다.