[논문]우리나라에서 병원성 대장균 식중독 발생과 기후요소의 영향

김종규

doi:10.5668/jehs.2020.46.3.353

우리나라에서 병원성 대장균 식중독 발생과 기후요소의 영향
Influence of Climate Factors on the Occurrence of Pathogenic Escherichia coli Food Poisoning in Korea 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.46 no.3, 2020년, pp.353 - 358

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives: An outbreak of pathogenic Escherichia coli food poisoning in Korea was first reported in 1998. They have continued to occure since then. This study was performed to describe the long-term trend in pathogenic E. coli food poisoning occurrences in Korea and examine the relation with climate factors. Methods: Official Korean statistics on food poisoning outbreaks and meteorological data for the period 2002-2017 were used. Pearson's correlation analysis was employed to establish the relationship between outbreaks of pathogenic E. coli food poisoning and meteorological factors. The influence of meteorological factors upon the outbreaks was analyzed by regression analysis. Results: During the study period, pathogenic E. coli food poisoning ranked second for the number of outbreaks (excluding unknowns) and first for the number of cases. Average temperature, the highest and lowest temperatures, precipitation, number of days with rainfall, and humidity all had a significant correlation with monthly number of outbreaks of pathogenic E. coli food poisoning (p<0.001). It was found that the lowest and highest temperatures and precipitation had a significant influence on the monthly number of outbreaks of food poisoning (p<0.001). These variables together explained 42.1% of the total variance, with the lowest temperature having the greatest explanatory power. Conclusion: These results show that food poisoning incidences may have been influenced by climate change, especially warming. The results also suggest that pathogenic E. coli infections are now an important public health issue in Korea since it is one of the countries where climate change is occurring rapidly.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Occurrence of pathogenic E. coli food poisoning in Korea from 2002 to 2017.
그림 Fig. 2. Changes in the proportion of pathogenic E. coli food poisoning to the total bacterial food poisoning by year in Korea
그림 Fig. 3. Seasonal variation of pathogenic E. coli food poisoning in Korea from 2002 to 2017.
표 Table 1. Pearson's correlation coefficients between the climate factors and number of outbreaks of pathogenic E. coli food poisoning
표 Table 2. Climate factors affecting the outbreaks of pathogenic E. coli food poisoning

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 우리나라에서 병원성 대장균 식중독 발생의 장기간 추이와 이에 대한 기후요소의 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 지난 십 수년간(2002~2017) 식중독 발생 및 기상 데이터에 관한 공식 통계를 이용하였다.
본 연구에서는 몇 가지 개선안을 제시하고자 한다.첫째, 우선적으로 식중독 역학조사에서 원인식품 자료를 확보하는 방안을 관련 행정 당국이 가능한 빨리 마련하기를 바란다.
예를 들면 2012년유럽 질병예방통제센터에서 발표한 보고에 의하면식품매개병원체의 전파는 기후변화의 영향을 받을 수 있다고 하였다. 여기서는 수 종의 식품 및 물매개성 병원체의 생존 가능성을 기온, 수온 및 강수량과 같은 기후변수와 관련하여 나타난 실제 현상으로부터 관찰하였다. 이 결과에서 일부 세균들은 계절적 변동성이 강해 전 세계 기온 및 수온 상승에 따라 최고 감염률이 증가하거나 변화할 수 있으며, 또 일부 세균의 감염률이 기온과 밀접한 관련이 있었다.
이에 본 연구에서는 우리나라 집단식중독 공식 자료를 근거로 병원성 대장균 식중독의 장기간의 발생추이를 살펴보고 기후요소와의 연관성을 분석하고자 하였다. 이로부터 본 연구는 기후변화에 의한 건강위험성을 나타내는 또 하나의 기초자료를 얻고자 하였다.
이에 본 연구에서는 우리나라 집단식중독 공식 자료를 근거로 병원성 대장균 식중독의 장기간의 발생추이를 살펴보고 기후요소와의 연관성을 분석하고자 하였다. 이로부터 본 연구는 기후변화에 의한 건강위험성을 나타내는 또 하나의 기초자료를 얻고자 하였다.

가설 설정

온도와강수량 패턴, 극한의 날씨 사건, 해양의 온난화 및산성화를 포함한 기후 변수들이 특히 위험요인으로 지적되고 있다.⁹⁾ 이는 또 먹이사슬의 전체에 걸쳐 중요하고 복잡하며 상호 관련된 영향을 더욱 미칠 것이다.

제안 방법

연구기간 동안에 기후요인이 변화하는 시간적 변동(월별)에 따라 병원성 대장균 식중독 발생을 살펴보았다. 병원성 대장균 식중독 발생은 월별로 비교적 뚜렷한 증감을 보였다.
기후요소들과 식중독 발생 사이의 관련성을 알아보기 위하여 상관분석(Pearson’s correlation analysis)을 하였다. 주요 기후요소로는 평균기온, 최고기온, 최저기온, 습도, 강수량, 강수일수, 일조시간을 고려하였다. 이러한 기후요소들을 고려한 것은, 16년간의 자료들에 대한 결손치가 없었기 때문이다.

대상 데이터

본 연구에서는 국가적으로 누구에게나 공개되는 이 자료들에 의거하여 분석을 수행하였으므로, 일반연구자에게 공개되지 않는 식중독 원인식품, 오염경로, 병원성 대장균 유형등과 같은 항목에 대해서는 분석이 불가한 제한이있음을 밝혀둔다. 동 기간의 기상자료는 기상청 자료를 이용하였다.¹⁵⁾ 분석에 포함된 기상요인은 평균기온(^oC), 최고기온(^oC), 최저기온(^oC), 상대습도(%),강수량(mm), 강수일수(day) 및 일조시간이었다.
본 연구는 우리나라에서 병원성 대장균 식중독 발생의 장기간 추이와 이에 대한 기후요소의 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위하여 지난 십 수년간(2002~2017) 식중독 발생 및 기상 데이터에 관한 공식 통계를 이용하였다. 기후요인과 병원성 대장균 식중독 발생 사이의 관계를 알아보기 위해 피어슨 상관분석이 이용되었으며, 회귀분석을 통해 각 기후요인이 발생에 미치는 영향을 분석하였다.
자료원: 본 연구의 자료는 식품의약품안전처 및 질병관리본부에 신고된 집단식중독 자료에 근거한 통계청 통계자료를 이용하였다.^12-14) 이 식중독 통계는2002년부터 작성되어 있다.
^12-14) 이 식중독 통계는2002년부터 작성되어 있다. 자료원으로부터 2002년부터 2017년까지의 병원성 대장균 식중독의 연도별및 월별 자료를 추출하였다. 본 연구에서는 국가적으로 누구에게나 공개되는 이 자료들에 의거하여 분석을 수행하였으므로, 일반연구자에게 공개되지 않는 식중독 원인식품, 오염경로, 병원성 대장균 유형등과 같은 항목에 대해서는 분석이 불가한 제한이있음을 밝혀둔다.

데이터처리

기후요소들과 식중독 발생 사이의 관련성을 알아보기 위하여 상관분석(Pearson’s correlation analysis)을 하였다.
이러한 기후요소들을 고려한 것은, 16년간의 자료들에 대한 결손치가 없었기 때문이다. 기후요소들이 병원성 식중독 발생에 영향 미치는 정도를 알아보기 위하여 회귀분석을 수행하였다.
이를 위하여 지난 십 수년간(2002~2017) 식중독 발생 및 기상 데이터에 관한 공식 통계를 이용하였다. 기후요인과 병원성 대장균 식중독 발생 사이의 관계를 알아보기 위해 피어슨 상관분석이 이용되었으며, 회귀분석을 통해 각 기후요인이 발생에 미치는 영향을 분석하였다. 연구기간 동안병원성 대장균 식중독은 발생건수에서 2위(불명을 제외하고), 환자수에서 1위를 차지하였다.
자료 분석: 추출된 자료를 바탕으로 IBM SPSSStatistics Release 24를 활용하여, 16년간의 병원성식중독 발생에 대한 통계적 분석을 수행하였다. 발생횟수(건수) 및 환례수(환자수)의 연도별 추세를 그래프로 나타내었다.

성능/효과

동 기간의 기상자료는 기상청 자료를 이용하였다.¹⁵⁾ 분석에 포함된 기상요인은 평균기온(^oC), 최고기온(^oC), 최저기온(^oC), 상대습도(%),강수량(mm), 강수일수(day) 및 일조시간이었다.
3) 미국, 일본 등에서 대장균 O157:H7에 의한 집단식중독 사건이 사회적으로 부각된 것은 1980년대이지만 우리나라에서는 1998년 국내 최초의 대장균 O157 환자가 공식 발표됨에 따라 2000년 7월부터 장출혈성대장균감염증이 법정전염병으로 다루어지게 되었다.^4,5) 현행 집단식중독 통계에 병원성 대장균 식중독의 발생이 보고된 것은 2002년으로, 당 연도에 2건이 집계되었다.
1%였다. 그 중 최저기온이 34.7%로 대부분을 차 지하였으며, 강수량은 4.5%, 그리고 최고기온은 2.9% 의 설명력을 나타내었다(Table 2). 강수일수, 일조 시간 및 습도는 유의미한 영향을 미치지 않았다.
이러한 가능성을 확인하기 위하여 기후요소들과 병원성 식중독 발생건수와의 상관분석을 시행한 결과에서 기후요소들 중 일조시간을제외한 6가지 기상요인(평균기온, 최고 및 최저기온,강수량, 강수일수, 습도)이 모두 유의한 상관관계를보였으며, 특히 평균기온, 최고 및 최저기온이 비교적 큰 상관계수를 나타내었다. 또 기상요인들이 병원성 대장균 식중독 발생건수에 끼친 영향을 보기위하여 회귀분석한 결과 최저기온(34.7%)이 가장 큰영향을, 다음으로 최고기온, 그리고 강수량이 유의한영향을 끼치는 것으로 나타났으며 이들 세가지 변수의 설명력은 42.1%이었다. 대장균의 생육조건이 유리한 여름철에 식중독 발생에 더욱 주의해야 함을여실히 나타내었다.
본 연구결과, 병원성 대장균 식중독은 이제 한국에서 세균성 식중독 발생에 가장 우위를 점하고 있음을 나타내었다. 또 병원성 대장균 식중독의 발생 이 주요 기상변수와 관련이 있고 특히 최저 및 최고 기온과 강수량이 유의한 영향력을 보여, 이는 병원성 대장균 식중독 발생이 기후변화에 의해 영향을 받았 을 수 있음을 강력히 시사한다. 또 이 결과는 병원성 대장균 감염 예방이 이제 우리나라에서 공중보건상 중요한 과제임을 시사한다.
05) (Table 1). 변수들 중 특히 평균기온, 최고기온 및 최저기온이 비교적 높은 상관계수를 나타내었다.일조시간은 유의미하지 않은 음의 상관관계를 나타내었다.
병원성 대장균 식중독 발생에 영향을 미치는 기후 요인에 대한 회귀분석 결과 최저 및 최고 기온, 그리 고 강수량이 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났 다(β=0.767 p<0.001).
본 연구 결과 연구기간(2002~2017년) 중 병원성대장균 식중독은 계절성이 비교적 뚜렷한 발생 형태를 보여 기후변화와 관련성이 높을 가능성을 보였다.즉 계절적으로 여름철(6~8월)에 병원성 대장균 식중독의 발생건수와 환자수 모두 세균성 식중독의 50%이상으로 나타났다.
7%). 본 연구결과, 병원성 대장균 식중독은 이제 한국에서 세균성 식중독 발생에 가장 우위를 점하고 있음을 나타내었다. 또 병원성 대장균 식중독의 발생 이 주요 기상변수와 관련이 있고 특히 최저 및 최고 기온과 강수량이 유의한 영향력을 보여, 이는 병원성 대장균 식중독 발생이 기후변화에 의해 영향을 받았 을 수 있음을 강력히 시사한다.
현재 우리나라는 기후변화가 빠르게 진행되는 나라로 꼽히고 있어 지금까지와 같은 추세로 우리나라의 기후변화가진행되고 다른 개입이 없다면, 병원성 대장균 발생은 계속 증가할 수 있다는 바를 본 연구결과로부터예상할 수 있다. 본 연구를 통하여 이와 같이 세균성 식중독 중 병원성 대장균 식중독의 비율이 우위를 차지함이 뚜렷하며 기후요소 변동의 영향이 나타났지만, 한편으로 2000년대에 국내에서도 병원성 대장균의 감별/진단 능력이 진일보한 측면도 전혀 무시할 수가 없다. 그러므로 앞으로 세균성 식중독과바이러스성 식중독, 자연독 식중독 등의 발생 추이를 함께 비교 검토함 필요가 있다.
둘째, 원인식품 정보(비록 불분명이라 할지라도 유추되는 것)를 식중독 통계에삽입 및 공개한다면 관련 종사자 및 연구자들에게좋은 정보가 되어 식중독 발생을 낮출 수 있는 하나의 동기 유발이 될 것으로 본다. 셋째, 병원성 대장균 식중독에는 몇 가지 부류(EAEC, EHEC, EPEC,ETEC)가 있다. 현재 이것들이 분류되지 않은 채로다만 병원성 대장균 식중독으로 일괄적 처리되어 통계가 작성되고 있으며, 각각의 병원성 대장균 식중독 사례에 대한 소수의 산발적 보문들만이 있다.
여기서는 수 종의 식품 및 물매개성 병원체의 생존 가능성을 기온, 수온 및 강수량과 같은 기후변수와 관련하여 나타난 실제 현상으로부터 관찰하였다. 이 결과에서 일부 세균들은 계절적 변동성이 강해 전 세계 기온 및 수온 상승에 따라 최고 감염률이 증가하거나 변화할 수 있으며, 또 일부 세균의 감염률이 기온과 밀접한 관련이 있었다.^6-8)
즉 계절적으로 여름철(6~8월)에 병원성 대장균 식중독의 발생건수와 환자수 모두 세균성 식중독의 50%이상으로 나타났다. 이러한 가능성을 확인하기 위하여 기후요소들과 병원성 식중독 발생건수와의 상관분석을 시행한 결과에서 기후요소들 중 일조시간을제외한 6가지 기상요인(평균기온, 최고 및 최저기온,강수량, 강수일수, 습도)이 모두 유의한 상관관계를보였으며, 특히 평균기온, 최고 및 최저기온이 비교적 큰 상관계수를 나타내었다. 또 기상요인들이 병원성 대장균 식중독 발생건수에 끼친 영향을 보기위하여 회귀분석한 결과 최저기온(34.
본 연구 결과 연구기간(2002~2017년) 중 병원성대장균 식중독은 계절성이 비교적 뚜렷한 발생 형태를 보여 기후변화와 관련성이 높을 가능성을 보였다.즉 계절적으로 여름철(6~8월)에 병원성 대장균 식중독의 발생건수와 환자수 모두 세균성 식중독의 50%이상으로 나타났다. 이러한 가능성을 확인하기 위하여 기후요소들과 병원성 식중독 발생건수와의 상관분석을 시행한 결과에서 기후요소들 중 일조시간을제외한 6가지 기상요인(평균기온, 최고 및 최저기온,강수량, 강수일수, 습도)이 모두 유의한 상관관계를보였으며, 특히 평균기온, 최고 및 최저기온이 비교적 큰 상관계수를 나타내었다.
평균기온(r=0.584), 최고및최저기온(r=0.577,r=0.589), 그리고 습도(r=0.493)가 유의한 양의 상관성을 보였으며, 강수량(r= −0.272)과 강수일수(r=−0.320)가 유의한 음의 상관성을 보였다(p<0.05) (Table 1).
평균기온, 최고 및 최저 기온, 강수량, 강수일수 및 습도가 병원성대장균 식중독의 월별 발생건수와 유의한 양의 상관관계를 나타내었다(p<0.001).

후속연구

18% 증가할 것으로 예측되며, 이러한 추세에 따르면 2090년에는 식중독의 발생건수가 최대 42% 증가할 것으로 내다보았다.¹⁸⁾ 병원성식중독 발생의 병인론이 매우 다양한 만큼 본 연구의 자료에서 더 상세한 분석을 위해서는 감염경로와원인식품을 따져 볼 필요가 있다. 왜냐하면 병원성대장균 식중독의 원인식품 중 하나로 나타나는 것이신선 채소류로서, 우리나라의 경우 여름철에 섭취가비교적 많은 편이다.
본 연구를 통하여 이와 같이 세균성 식중독 중 병원성 대장균 식중독의 비율이 우위를 차지함이 뚜렷하며 기후요소 변동의 영향이 나타났지만, 한편으로 2000년대에 국내에서도 병원성 대장균의 감별/진단 능력이 진일보한 측면도 전혀 무시할 수가 없다. 그러므로 앞으로 세균성 식중독과바이러스성 식중독, 자연독 식중독 등의 발생 추이를 함께 비교 검토함 필요가 있다. 아울러 기후요소변동에 따른 식중독 발생의 예측 모델이 만들어진다면 더욱 좋을 것이며.
병원성 대장균의 경우 신선채소류 등 식재료 중 원자재의 오염이 문제가 되는 경우가 적지 않으므로²¹⁾조리 이전의 원자재부터 분석을 실시한다면, 병원성대장균의 오염경로와 원인식품을 확실하게 규명할수 있을 것으로 본다. 둘째, 원인식품 정보(비록 불분명이라 할지라도 유추되는 것)를 식중독 통계에삽입 및 공개한다면 관련 종사자 및 연구자들에게좋은 정보가 되어 식중독 발생을 낮출 수 있는 하나의 동기 유발이 될 것으로 본다. 셋째, 병원성 대장균 식중독에는 몇 가지 부류(EAEC, EHEC, EPEC,ETEC)가 있다.
우리나라에 세균성 식중독에관한 위해기술서(risk profile)²²⁾가 작성되어 있다. 병원성 대장균의 경우 신선채소류 등 식재료 중 원자재의 오염이 문제가 되는 경우가 적지 않으므로²¹⁾조리 이전의 원자재부터 분석을 실시한다면, 병원성대장균의 오염경로와 원인식품을 확실하게 규명할수 있을 것으로 본다. 둘째, 원인식품 정보(비록 불분명이라 할지라도 유추되는 것)를 식중독 통계에삽입 및 공개한다면 관련 종사자 및 연구자들에게좋은 정보가 되어 식중독 발생을 낮출 수 있는 하나의 동기 유발이 될 것으로 본다.
자료원으로부터 2002년부터 2017년까지의 병원성 대장균 식중독의 연도별및 월별 자료를 추출하였다. 본 연구에서는 국가적으로 누구에게나 공개되는 이 자료들에 의거하여 분석을 수행하였으므로, 일반연구자에게 공개되지 않는 식중독 원인식품, 오염경로, 병원성 대장균 유형등과 같은 항목에 대해서는 분석이 불가한 제한이있음을 밝혀둔다. 동 기간의 기상자료는 기상청 자료를 이용하였다.
현재 이것들이 분류되지 않은 채로다만 병원성 대장균 식중독으로 일괄적 처리되어 통계가 작성되고 있으며, 각각의 병원성 대장균 식중독 사례에 대한 소수의 산발적 보문들만이 있다. 이를 분류하여 통계가 작성된다면 우리나라에서 가장많은 환자수를 내고 있는 병원성 대장균 식중독의발생 특징을 명료하게 알 수 있을 것이다.
본 연구에서는 몇 가지 개선안을 제시하고자 한다.첫째, 우선적으로 식중독 역학조사에서 원인식품 자료를 확보하는 방안을 관련 행정 당국이 가능한 빨리 마련하기를 바란다. 우리나라에 세균성 식중독에관한 위해기술서(risk profile)²²⁾가 작성되어 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	어떠한 기상 변수가 병원성대장균 식중독의 발생건수에 유의한 영향을 미쳤는가?	001). 또 3가지 기상 변수(최 저 및 최고 기온 및 강수량)가 병원성 대장균 식중독의 발생건수에 유의한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌 다 (p<0.001).
	병원성 대장균 식중독의 부류는 무엇인가?	둘째, 원인식품 정보(비록 불분명이라 할지라도 유추되는 것)를 식중독 통계에삽입 및 공개한다면 관련 종사자 및 연구자들에게좋은 정보가 되어 식중독 발생을 낮출 수 있는 하나의 동기 유발이 될 것으로 본다. 셋째, 병원성 대장균 식중독에는 몇 가지 부류(EAEC, EHEC, EPEC,ETEC)가 있다. 현재 이것들이 분류되지 않은 채로다만 병원성 대장균 식중독으로 일괄적 처리되어 통계가 작성되고 있으며, 각각의 병원성 대장균 식중독 사례에 대한 소수의 산발적 보문들만이 있다.
	우리나라 사계절의 특징은 무엇인가?	우리나라는 지리적으로 중위도 온대성 기후대에 위치하여 봄, 여름, 가을, 겨울의 사계절이 비교적 뚜렷하게 나타나는 편이다. 겨울에는 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받아 춥고 건조하며, 여름에는 고온 다습한 북태평양 고기압의 영향으로 무더운 날씨를 보이고, 봄과 가을에는 이동성 고기압의 영향으로 맑고 건조한 날이 많다.1)

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상세보기
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Farber JM. Everything you need to know about fresh produce and E. coli. The Conversation. January 23, 2018. https://theconversation.com/everything-you-need-to-know-about-fresh-produce-and-ecoli-90230 [assessed April 20, 2020].
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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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