초록 ▼

연구개요
전통적인 전염병 연구에서 Homogeneous 수학 모델은 모든 개인들이 같은 행동양식을 갖는다고 가정한다. 또한 잠복기, 감염기 또는 전파능력이 동일하다고 전제한다.
하지만 보다 현실에 가까운 전염병모델링을 위해서 개인들의 생물학적조건이나 행동양식이 다를 수 있다는 전제가 필요하다. 본 연구과제에서 슈퍼전파자와 같은 행동양식 및 전파능력의 heterogeneity를 모델링에 도입하여 수학 및 전염병확산에 미치는 영향을 연구 하고자 한다. 첫 번째로 상미분방정식에 heterogeneous population을 포

연구개요
전통적인 전염병 연구에서 Homogeneous 수학 모델은 모든 개인들이 같은 행동양식을 갖는다고 가정한다. 또한 잠복기, 감염기 또는 전파능력이 동일하다고 전제한다.
하지만 보다 현실에 가까운 전염병모델링을 위해서 개인들의 생물학적조건이나 행동양식이 다를 수 있다는 전제가 필요하다. 본 연구과제에서 슈퍼전파자와 같은 행동양식 및 전파능력의 heterogeneity를 모델링에 도입하여 수학 및 전염병확산에 미치는 영향을 연구 하고자 한다. 첫 번째로 상미분방정식에 heterogeneous population을 포함하여 정성적/정량적 연구를 하고자 한다. 이를 토대로 Agent based model을 사용하여 슈퍼전파자의 개인 적인 성질을 고려함으로써 보다 현실에 가까운 모델링을 하고자 한다. 마지막으로 optimal control theory과 evolutionary game theory의 적용을 통해 공중 보건 대책의 효과적인 과학적 근거제시를 하고자 한다.

연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 기존에 주로 사용하던 전염병 수학 모델을 일반화 하는 두 가지 모델을 제시하고 수학적인 분석과 최적화 이론을 적용한 연구를 진행하고자 했다. 첫 번째로, Homogeneous model을 사용할 때 전염률을 상수함수로 사용하는 기존의 연구를 본 연구에서는 시간에 대한 함수(주기함수)로 일반화하였으며 이를 사용한 모델에 최적화 이론을 mutil-patch model에 적용하여 전염률이 주기함수로 주어진 경우, 각 patch의 최적 함수에 대한 연구를 진행하였다. 두 번째로, 국내외 전염병 모델링 연구 분야 동향을 살펴보면 Homogeneous mixing model을 사용한 연구가 주를 이루는데 비해 Heterogeneous mixing모델의 연구는 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 슈퍼전파자를 고려한 행위자 기반 모델을 사용하여 2015년도 MERS 전염병 확산에 적용하여 기본 재생산 감염자수의 분포를 연구하고 슈퍼전파자가 전염병 확산에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 목표로 제시하였던 연구 결과가 계획대로 잘 진행되었다.

연구개발결과의 중요성
본 연구과제는 모든 개인이 동일하다는 기존의 수학모델에 행동양식이나 전파능력이 상이한 슈퍼전파자를 도입하여 보다 현실적이고 정확한 전염병모델링을 하였다. 슈퍼전파자가 수학적/역학적으로 미치는 영향 연구를 통하여 질병 확산에 대한 이해의 폭을 넓히는 데 큰 기여를 할 수 있다고 기대된다. 방법론적 측면에서도 전통적으로 수학계에서 널리 사용되는 상미분 방정식 모델링 뿐 아니라, 진화적 게임 이론과 행위자 기반 모형의 모델링을 통해 특정한 각 구성원들의 행동 양식이 전체 인구 집단속에서 지배적인 양식으로 자리 잡는 과정을 동역학적으로 분석하고 이해하고자 한다. 방법론에 다양성을 기함으로써, 현상에 대한 여러 접근법들이 제공하는 장점들을 종합할 수 있을 것으로 기대된다. 상미분방정식의 수학적인 모델링과 최적화이론, 행위자 기반 모형의 적용으로 보다 효과적인 보건대응방안을 연구하고자 한다.
이를 바탕으로 전염병 확산을 저지할 수 있는 보건정책 수립에 일조할 수 있다는 점에서 본 연구개발 결과의 의미가 크다고 할 수 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 11
• 대표적 연구실적 ... 13
• 끝페이지 ... 27