[논문]GIS를 이용한 국내 고병원성 조류인플루엔자 분석

양소명; 윤홍식

GIS를 이용한 국내 고병원성 조류인플루엔자 분석
Analysis of Korean Highly Pathogenic Avian Influenza using GIS 원문보기

양소명 (성균관대학교 방재안전공학 협동과정) , 윤홍식 (성균관대학교 건설환경시스템공학과)

본 논문에서는 GIS를 이용하여 국내 고병원성 조류인플루엔자(HPAI) 발생 농가를 대상으로 HPAI 감염 및 확산에 영향을 미치는 여러 인자와의 연관성을 분석한다. 인자는 크게 철새에 기인한 1차 감염과 사람에 기인한 2차 감염으로 나눈다. 전자는 철새 이동경로, 철새 도래지, 후자는 고속도로, HPAI 발생 농가 간 거리를 분석한다. 분석 시 거리는 500m(관리지역), 3km(보호지역), 10km(예찰지역)으로 설정하고, ArcGIS 프로그램을 사용하였다.

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문제 정의

본 연구는 GIS를 이용하여 2016년 11월부터 2017년 4월까지의 국내 HPAI 감염 및 확산 경로와 주변 인자와의 상관성 분석을 목적으로 수행되었다. GIS는 지리정보, 공간정보에 여러 데이터를 더하여 검색, 연산, 시뮬레이션 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 툴(tool)로서 다양한 요인을 내포하는 조류인플루엔자의 감염과 확산에 관한 요소를 파악하는 것이 용이하다.

제안 방법

먼저 HPAI 발생 농가는 Google Sheets에서 부가기능을 사용하여 주소를 기준으로 경위도 좌표를 얻어 Excel로 저장하여 Point 데이터로 변환하였다. 그리고 철새 이동 좌표를 Points to Line을 사용하여 시간순으로 연결한 후에 Multiple Ring Buffer를 500m, 3km, 10km로 적용하였다. 이 두 데이터를 Intersect 하여 철새 이동경로 선상에 있는 HPAI 발생 농가를 추려내었다.
HPAI 발생 농가 데이터와 철새 이동 경로 데이터는 국가가축방역통합시스템과 농림축산식품부에서 각각 수집하였다. 먼저 HPAI 발생 농가는 Google Sheets에서 부가기능을 사용하여 주소를 기준으로 경위도 좌표를 얻어 Excel로 저장하여 Point 데이터로 변환하였다. 그리고 철새 이동 좌표를 Points to Line을 사용하여 시간순으로 연결한 후에 Multiple Ring Buffer를 500m, 3km, 10km로 적용하였다.
여기서는 1차적 감염원인 철새에 초점을 맞추어 철새 이동경로와 HPAI 발생 농가의 상관성을 분석한다. 상관성 분석은 거리를 기준으로 분석하며, 거리는 조류인플루엔자 긴급행동지침(2016)에 입각하여 500m(관리지역), 3km(보호지역), 10km(예찰지역)으로 구분하였다.
HPAI 발생 이후 감염된 조류의 분변을 매개로 사람이나 차량이 이동하여 확산되었다는 역학조사 보고가 있으나 확실시 된 것이 아니기 때문에 철새로부터 직간접 전파도 간과할 수 없다. 여기서는 1차적 감염원인 철새에 초점을 맞추어 철새 이동경로와 HPAI 발생 농가의 상관성을 분석한다. 상관성 분석은 거리를 기준으로 분석하며, 거리는 조류인플루엔자 긴급행동지침(2016)에 입각하여 500m(관리지역), 3km(보호지역), 10km(예찰지역)으로 구분하였다.
GIS는 지리정보, 공간정보에 여러 데이터를 더하여 검색, 연산, 시뮬레이션 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 툴(tool)로서 다양한 요인을 내포하는 조류인플루엔자의 감염과 확산에 관한 요소를 파악하는 것이 용이하다. 여기서는 기존 연구와 역학조사, 빅데이터 분석으로 밝혀진HPAI의 감염 및 확산 인자의 데이터를 GIS에 종합하여 분석한다.
그리고 철새 이동 좌표를 Points to Line을 사용하여 시간순으로 연결한 후에 Multiple Ring Buffer를 500m, 3km, 10km로 적용하였다. 이 두 데이터를 Intersect 하여 철새 이동경로 선상에 있는 HPAI 발생 농가를 추려내었다. HPAI 발생 농가 총 380곳 중 379곳이 철새 이동 경로 반경 10km 선상에 있으며, 거리별로는 각각 365곳, 6곳, 8곳으로 HPAI 발생 농가의 약 96%가 철새 이동 경로 반경 500m 내에 있다(그림 1).

대상 데이터

HPAI 발생 농가 데이터와 철새 이동 경로 데이터는 국가가축방역통합시스템과 농림축산식품부에서 각각 수집하였다. 먼저 HPAI 발생 농가는 Google Sheets에서 부가기능을 사용하여 주소를 기준으로 경위도 좌표를 얻어 Excel로 저장하여 Point 데이터로 변환하였다.
이 두 데이터를 Intersect 하여 철새 이동경로 선상에 있는 HPAI 발생 농가를 추려내었다. HPAI 발생 농가 총 380곳 중 379곳이 철새 이동 경로 반경 10km 선상에 있으며, 거리별로는 각각 365곳, 6곳, 8곳으로 HPAI 발생 농가의 약 96%가 철새 이동 경로 반경 500m 내에 있다(그림 1). 화면상의 포인트의 수는 379개보다 훨씬 적어 보이나 이는 HPAI 발생 농가의 주소지가 리까지밖에 제공되지 않아 같은 리에 속한 농가는 포인트가 겹치기 때문이다.

후속연구

또한 철새 도래지와도 상당한 상관성이 있을 것으로 보여 계속되는 연구에서 그 결과가 나올 것으로 보인다. 다만 본 연구에서 아쉬운 점은 구체적인 주소지를 알 수 없어 리 단위로 포인트가 묶여 위치의 정확성이 떨어지고, HPAI가 발생한 농가의 정보밖에 얻을 수 없다는 점이다. 이러한 부분은 국가 차원에서 민간 연구를 지원하도록 해야 할 것이다.

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