[논문]활 전복 수입에 의한 전복허피스바이러스감염증 (abalone herpes-like virus) 유입 위험평가

박선일

doi:10.17555/ksvc.2014.02.31.1.40

활 전복 수입에 의한 전복허피스바이러스감염증 (abalone herpes-like virus) 유입 위험평가
A Stochastic Model to Quantify the Risk of Introduction of Abalone Herpes-like Virus Through Import of Abalones 원문보기

Journal of veterinary clinics = 한국임상수의학회지, v.31 no.1, 2014년, pp.40 - 45

Abstract ▼ AI-Helper

Abalone herpes-like virus (AbHV) is a fatal disease of abalones that impose severe economic impacts on the industry of infected regions due to high mortality. The aim of this study was to quantify the risk of introducing AbHV into Korea through the importation of live abalones for human consumption by import risk analysis (IRA). Monte Carlo simulation models were developed to provide estimates of the probability that a ton of imported abalone contains at least one AbHV-infected individual, using historical trade data and relevant literatures. A sensitivity analysis with 5,000 iterations was also conducted to determine the extent to which input parameters affect the outcome of the model. Although many uncertainties were present in the data, the results indicated that, if 5,000 tons of abalone were imported from a hypothetical exporting country with low prevalence of AbHV (model 1), there would be at least one AbHV-infected abalones in 4,816 of those tons (96.3%), while there would be at least one AbHV-infected abalones in 100% of those tons imported from country with high prevalence (model 2). Sensitivity analysis indicated that for model 1, prevalence was the strongest influence factor on the predicted number of infections. For model 2, background mortality and washing to reduce the risk of surface contamination during processing were the major contributing factors. Risk management strategies need to be enforced to reduce the risk of AbHV introduction in that at least one infected abalone would remain in a consignment from country even with a low prevalence of AbHV infection. The methodology and the results presented here will contribute to improve the development of AbHV management program, and with more accurate data this IRA model will aid science-based decision-making on mitigation strategies to reduce the risk of AbHV introduction in Korea.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

전복허피스바이러스감염증(AbHV)은 높은 폐사율로 인하여 관련 산업에 막대한 경제적 손실을 유발하는 치명적인 질병으로 호주와 대만에서 유행적 발생을 초래한바 있다. 본 연구에서는 수입 활 전복에 대한 위생조치 개발의 필요성을 검토하고자 활 전복을 수입할 때 바이러스에 감염된 전복이 국내로 유입될 가능성을 수입위험분석기법으로 정량화하였다. 분석의 목적으로 5,000톤의 활 전복을 AbHV 유병률이 낮은 국가(모델 1)와 유병률이 높은 국가(모델 2)에서 각각 수입한다고 가정할 때 수입 1톤당 적어도 1미의 감염된 전복이 존재할 가능성은 모델 1의 경우 96.
국내 수산양식 산업에서 전복산업의 경제적 가치는 상대적으로 높아 수입 수산생물 지정 검역물의 수입을 통해 질병이 유입될 경우 그 피해는 막대하기 때문에(3,10,11,12,15) 많은 국가에서는 수입위험분석(import risk analysis)에 근거하여 엄격하게 관리하고 있으며, 우리나라 역시 수산생물질병관리법 제37조에 근거하여 위험평가를 수행하고 있다. 본 연구에서는 지정검역물인 전복을 수입할 때 AbHV의 유입 가능성에 대한 위험평가를 수행한 결과를 보고하고자 한다.
이러한 배경에서 본 연구에서는 활 전복의 수입을 통하여 AbHV에 감염된 전복이 국내로 유입될 가능성을 평가함으로 수입 전복에 대한 위생조치 개발의 필요성을 검토한 것이다. 평가결과 수입 1톤당 적어도 1미의 감염된 전복이 없을 가능성은 모델 1에 대한 5,000회의 반복 모의시험 중 184회(3.

가설 설정

양식장에서 전복을 수확한 후 세척 등 손질과정을 거치는 동안 바이러스가 사멸하는 정도에 대한 연구 자료는 없기 때문에 분석의 목적으로 최소 0%, 최빈 5%, 최대 10% 정의 감염력이 감소한다고 가정하여 RiskPert 분포를 적용하였다. 따라서 손질과정 이후에도 바이러스의 감염력이 유지될 확률은 1 − RiskPert(0,0.

제안 방법

2006-2010년 기간 동안 전복 수입량의 최소, 최빈, 최대값을 RiskTriang 분포에 적용하였다.
활 전복 1톤당 감염된 전복 개수에 영향을 미치는 입력모수의 기여도는 민감도분석(sensitivity analysis)으로 평가하였다. 구축된 모형에 대한 모의시험은 @Risk 소프트웨어(Palisade Corporation, NY, USA)의 Latin Hypercube 표본추출법을 사용하여 5,000회의 반복 모의시험으로 수행하였다.
따라서 손질과정 이후에도 바이러스의 감염력이 유지될 확률은 1 − RiskPert(0,0.05,0.1) 로 계산하였다.
수출국에서 식용 전복을 수입할 때 위해요소에 감염된 전복이 국내로 유입되기 위해서는 ① 원산지 해양에 질병 혹은 병원체가 존재할 것 ② 수출용으로 수확된 전복에 질병이 존재할 것 ③ 농장에서 출한단계의 전복 검사과정에서 감염된 전복이 검출되지 않을 것 ④ 검출되지 않은 전복에 병원체가 생존할 것 ⑤ 비검출 감염된 전복이 감염력을 유지할 것 ⑥ 최종검사 과정을 통과할 것 ⑦ 저장 및 수송과정에서 병원체가 생존할 것 등 일련의 조건을 충족해야 한다. 따라서 수입 전복을 통하여 국내에 AbHV가 유입될 확률을 추정하기 위하여 전술한 요인을 고려하여 시나리오 모형(Fig 1)을 작성하였다. 경로도의 각 단계에 대한 정보는 AbHV에 대한 문헌고찰을 통하여 관련 모수를 추정하였으며, 국내 전복 생산량과 전복 수출입 통계자료는 국립수산물품질관리원(National Fisher Products Quality Management Service, NFQS)의 검역검사 자료(수산물검사검역연보, http://www.
신 등(4)은 활 전복의 폐사율은 생산자와 유통업자 간의 이해관계에 따라 차이가 있으며 10% 수준으로 보고한바 있다. 따라서 폐사율에 대한 불확실성을 고려하여 최소 1%, 최대 10%에 대하여 RiskUniform(0.01,0.1) 분포를 적용하였다.
kr/)를 방문하여 수집한 자료에 의하면 수출용 전복의 경우 kg 당 10미가 일반적이었다. 분석의 목적으로 전복 1미당 무게는 불확실성을 고려하여 프리미엄형(kg 당 5미를 가정할 때 약 77g)이나 고급형(kg 당 13미를 가정할 때 약 200g)을 가정하여 RiskUniform 분포를 적용하였다.
27로 분석되었다. 이 값을 이항분포의 정규분포 근사성을 이용하여 1톤당 전복 개수를 추정하였다. 즉 Binomial(n,p) ≈ #에서 N = 7221이므로 7221 = np, 24.
한편 호주의 빅토리아주에서 채취한 32미의 전복을 대상으로 검사한 결과 75% (24/32)가 양성으로 확인되었다(8). 이러한 두 연구 결과에 근거할 때 유병률에 상당한 차이가 있는 것으로 판단되어 본 연구에서는 유병률이 낮은 집단(low prevalence population, 모델 1)과 유병률이 높은 집단(high prevalence population, 모델 2)으로 구분하였다. 즉 시나리오 1에서는 1,625미 중 1미 양성, 시나리오 2에서는 32미 중 24미의 양성이 있는 상황을 가정하여, Bayesian 사전확률로 uninformed prior를 적용하여 각각 RiskBeta(2,1625) 와 RiskBeta(25,9) 분포를 적용하였다.
이러한 두 연구 결과에 근거할 때 유병률에 상당한 차이가 있는 것으로 판단되어 본 연구에서는 유병률이 낮은 집단(low prevalence population, 모델 1)과 유병률이 높은 집단(high prevalence population, 모델 2)으로 구분하였다. 즉 시나리오 1에서는 1,625미 중 1미 양성, 시나리오 2에서는 32미 중 24미의 양성이 있는 상황을 가정하여, Bayesian 사전확률로 uninformed prior를 적용하여 각각 RiskBeta(2,1625) 와 RiskBeta(25,9) 분포를 적용하였다.

대상 데이터

따라서 수입 전복을 통하여 국내에 AbHV가 유입될 확률을 추정하기 위하여 전술한 요인을 고려하여 시나리오 모형(Fig 1)을 작성하였다. 경로도의 각 단계에 대한 정보는 AbHV에 대한 문헌고찰을 통하여 관련 모수를 추정하였으며, 국내 전복 생산량과 전복 수출입 통계자료는 국립수산물품질관리원(National Fisher Products Quality Management Service, NFQS)의 검역검사 자료(수산물검사검역연보, http://www.nfqs.go.kr), 관세청(Korea Customs Service)의 수출입 무역통계, 해양수산부의 해양수산통계연보(http://www.mof.go.kr)를 활용하였다. 평가에 사용한 모수를 정리하면 Table 1과 같고, 유입 시나리오의 출발점은 수출국에서 수확 연령에 도달한 전복 생산이고, 종료점은 감염 혹은 오염된 전복의 한국 도착이다.

데이터처리

유입평가 결과는 1톤의 단위 수입량 중 감염된 전복의 개수와 전복을 반복하여 수입할 때 감염된 전복이 없을 확률을 추정하였다. 활 전복 1톤당 감염된 전복 개수에 영향을 미치는 입력모수의 기여도는 민감도분석(sensitivity analysis)으로 평가하였다. 구축된 모형에 대한 모의시험은 @Risk 소프트웨어(Palisade Corporation, NY, USA)의 Latin Hypercube 표본추출법을 사용하여 5,000회의 반복 모의시험으로 수행하였다.

성능/효과

7%)에 불과하였고, 특히 모델 2에서는 모든 수입 건에서 1미의 감염된 개체가 100% 존재하는 것으로 나타났다(Table2, Fig 2). 또한 활 전복 수입 1톤당 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률은 유병률에 무관하게 매우 높은 수준으로 나타났다(Fig 3). 이러한 결과에 근거할 때 활 전복 수입에 의해 국내로 AbHV가 유입될 위험을 차단하기 위해서는 수출국에서의 AbHV 예찰 시스템을 지속적으로 모니터링하고 수확 후 감염수준을 경감하기 위한 예방조치를 강화할 것을 요구할 필요가 있음을 의미한다.
6%, 최대 100%)로 전술한 결과와 유사하며, 두 모형 모두 매우 높은 것으로 나타났다(Fig 3). 민감도분석 결과 모델 1의 경우 수출국의 AbHV 유병률이 결정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 모델 2에서는 자연폐사율, 세척 등 수확 후 손질과정에서 감염력이 유지될 확률이 가장 중요한 변수로 분석되었다(Fig 4).
본 연구에서는 수입 활 전복에 대한 위생조치 개발의 필요성을 검토하고자 활 전복을 수입할 때 바이러스에 감염된 전복이 국내로 유입될 가능성을 수입위험분석기법으로 정량화하였다. 분석의 목적으로 5,000톤의 활 전복을 AbHV 유병률이 낮은 국가(모델 1)와 유병률이 높은 국가(모델 2)에서 각각 수입한다고 가정할 때 수입 1톤당 적어도 1미의 감염된 전복이 존재할 가능성은 모델 1의 경우 96.3%, 모델 2에서는 100%로 분석되었다. 이러한 결과는 수입 활 전복에 대해 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률은 수입국에서의 AbHV 유병률에 무관하게 매우 높은 수준임을 시사한다.
유입평가 결과는 1톤의 단위 수입량 중 감염된 전복의 개수와 전복을 반복하여 수입할 때 감염된 전복이 없을 확률을 추정하였다. 활 전복 1톤당 감염된 전복 개수에 영향을 미치는 입력모수의 기여도는 민감도분석(sensitivity analysis)으로 평가하였다.
3%, 모델 2에서는 100%로 분석되었다. 이러한 결과는 수입 활 전복에 대해 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률은 수입국에서의 AbHV 유병률에 무관하게 매우 높은 수준임을 시사한다. 따라서 활 전복 수입에 의해 국내로 AbHV가 유입될 위험을 차단하기 위한 검역과 방역측면의 위생조치가 시급히 마련되어야할 것으로 사료된다.
3%)는 적어도 1미가 AbHV에 감염되어 있으며, 모델 2의 경우 5,000회 모두 감염되어 있는 것으로 분석되었다(Table 2, Fig 2). 이러한 결과는 활 전복 수입 1톤당 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률(PI)을 분석한 결과 평균 96.6%(최소 5.6%, 최대 100%)로 전술한 결과와 유사하며, 두 모형 모두 매우 높은 것으로 나타났다(Fig 3). 민감도분석 결과 모델 1의 경우 수출국의 AbHV 유병률이 결정적인 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 모델 2에서는 자연폐사율, 세척 등 수확 후 손질과정에서 감염력이 유지될 확률이 가장 중요한 변수로 분석되었다(Fig 4).
전복 1미의 무게(확률분포)의 누적 합이 1톤이 되는 전복의 개수를 모의시험으로 추정한 결과 평균(mean, N) 7,221개, 표준편차(sd) 24.27로 분석되었다. 이 값을 이항분포의 정규분포 근사성을 이용하여 1톤당 전복 개수를 추정하였다.
이러한 배경에서 본 연구에서는 활 전복의 수입을 통하여 AbHV에 감염된 전복이 국내로 유입될 가능성을 평가함으로 수입 전복에 대한 위생조치 개발의 필요성을 검토한 것이다. 평가결과 수입 1톤당 적어도 1미의 감염된 전복이 없을 가능성은 모델 1에 대한 5,000회의 반복 모의시험 중 184회(3.7%)에 불과하였고, 특히 모델 2에서는 모든 수입 건에서 1미의 감염된 개체가 100% 존재하는 것으로 나타났다(Table2, Fig 2). 또한 활 전복 수입 1톤당 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률은 유병률에 무관하게 매우 높은 수준으로 나타났다(Fig 3).
호주의 Tasmania 해역에서 채취된 1,625미의 전복에 대하여 PCR 검사로 AbHV 유병률을 조사한 결과(8) 대부분이 음성으로 나타났으며 1미에서 의심 사례가 확인되었다. 한편 호주의 빅토리아주에서 채취한 32미의 전복을 대상으로 검사한 결과 75% (24/32)가 양성으로 확인되었다(8).
활 전복을 5,000회 반복하여 수입한다고 가정할 때 감염된 전복이 없는 횟수는 모델 1의 경우 184회(3.7%)이고, 4,816회(96.3%)는 적어도 1미가 AbHV에 감염되어 있으며, 모델 2의 경우 5,000회 모두 감염되어 있는 것으로 분석되었다(Table 2, Fig 2). 이러한 결과는 활 전복 수입 1톤당 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률(PI)을 분석한 결과 평균 96.

후속연구

이러한 결과는 수입 활 전복에 대해 적어도 1개의 감염된 전복이 포함되어 있을 확률은 수입국에서의 AbHV 유병률에 무관하게 매우 높은 수준임을 시사한다. 따라서 활 전복 수입에 의해 국내로 AbHV가 유입될 위험을 차단하기 위한 검역과 방역측면의 위생조치가 시급히 마련되어야할 것으로 사료된다.
감수성 집단에 AbHV가 유입될 때 감염이 정착 및 확산되는데 필요한 양-반응 관계(dose-response)에 대한 연구보고가 없기 때문에 활 전복 수입 1톤당 AbHV에 감염된 개체가 존재할 확률을 추정한 결과를 위생조치를 개발할 필요성에 대한 직접적인 증거로 해석하는 것은 현 시점에서는 신중할 필요가 있다. 본 연구에서 사용된 모수에 대한 정보를 추가로 입수하여 불확실성을 최소화한다면 본 연구에서 사용한 모델은 위생조치 개발에 대한 의사결정 과정에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	전복허피스바이러스감염증에 감염된 전복은 어떤 증상이 나타나는가?	전복허피스바이러스감염증(Abalone herpes-like virus, AbHV)은 허피스바이러스와 유사한 바이러스에 감염된 전복에서 대량폐사를 초래하는 치명적인 질병으로, 감염된 개체는 2-5일 이내에 100% 폐사한다(6). 감염된 경우 전복의 활동성이 소실되고 식욕부진, 성장저하, 점액과다 분비, 외투막의 수축과 근육경직, 조직괴사가 관찰된다. 감수성 집단에 병원체가 유입될 경우 수평감염을 통하여 감염이 확산될 가능성이 매우 높기 때문에 세계동물보건기구(OIE)에서는 보고성 질병으로 분류하고 있으며(14), 현재까지 국내에서는 발생 보고가 없으나 법정수산생물전염병으로 지정되어 있다(수산생물질병관리법시행규칙, 농림수산식품부령 제308호).
	전복허피스바이러스감염증은 무엇인가?	전복허피스바이러스감염증(Abalone herpes-like virus, AbHV)은 허피스바이러스와 유사한 바이러스에 감염된 전복에서 대량폐사를 초래하는 치명적인 질병으로, 감염된 개체는 2-5일 이내에 100% 폐사한다(6). 감염된 경우 전복의 활동성이 소실되고 식욕부진, 성장저하, 점액과다 분비, 외투막의 수축과 근육경직, 조직괴사가 관찰된다.
	우리나라 연안에 분포하는 전복류는 어떤 것들이 있는가?	전복류는 세계적으로 약 100여종이 알려져 있으며, 그 분포가 매우 넓어 북반구에서 남반구에 걸쳐 서식하고 있다. 이 중에서 우리나라 연안에 분포하는 전복류는 겨울철 12oC등온선을 경계로 제주도 근해에서 생산되는 난류계 전복류인 말전복(Haliotis gigantea Gmelin), 왕전복(H. madaka Habe), 까막(둥근)전복(H. discus discus Reeve), 오분자기(H.diversicolor supertexta Reeve), 마대오분자기(H. diversicolor diversicolor Reeve) 등과 우리나라 전 연안에서 서식하는 한류계 전복인 참전복(H. discus hannai Ino) 등이 있다(2). 국내에서 전복 양식이 본격화되기 시작된 것은 1990년대 육상수조식 대량생산이 가능해진 이후이며, 2000년대 이후 해상가두리에서의 양식이 일반화되면서 생산량이 획기적으로 증가하였다(5).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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