최근에 소의 밀집사육, 빈번한 이동, 인건비상승에 따른 관리인력 부족 등으로 인해 과거에 비해 각종 질병의 발생이 증가되고 있으며 그중에서도 전염성 질병의 발생이 증가하고 있다. 또한 빠른 우군교체에 따라 과거에 비해 소들의 질병발생형태가 많이 변하고 있다. 소의 질병중 특히 바이러스성 질병은 근본적인 치료약제가 없기 때문에 한번 발생하면 빠르게 다른 지역으로 전파되는 경향이 있으며 소의 생산성저하를 야기시키는 가장 큰 원인이 되고 있다. 이러한 소의 바이러스성 질병은 IBR, BVD, PI-3감염증 등의 호흡기 질병, rotavirus, coronavirus감염증과 같은 소화기 질병 그리고 모기매개 바이러스에 의한 질병으로 크게 분류 할 수 있다. 특히 최근들어 모기매개 바이러스성 질병이 크게 문제시 되고 있으며 이들 질병으로 소 아까바네병, 츄잔병, 유행열, 이바라기병이 있다. 수의과학연구소에서는 매년 모기출현 전에 전국의 소 3,000두를 대상으로 모기매개질병에 대한 방어항체분포조사를 실시하고 있으며 그 결과를 이용하여 농촌진흥청에서는 금년 5월 소의 모기매개성 전염병의 발생주의보를 발령한 바 있다. 이같이 금년에도 발생이 예상되는 소 모기매개 바이러스성 질병의 예방과 대책에 대해 기술하고자 한다.
기후변화에 따라 매개 질병의 발병 빈도가 증가하고 있으며 모기와 같은 매개체에 의해 전염되는 매개 질병은 인구집단에 대한 중요한 위협 요인이다. 이러한 질병 관리를 위해 지역별 모기 서식 현황을 모니터링 하는 시스템의 필요성이 강조되고 있다. 하지만 현재의 모기 모니터링은 개체 파악을 위한 분류와 동정을 사람이 직접 수행하기에 오랜 시간이 소요된다. 이 연구는 그러한 문제점을 해결하고 미래 매개곤충 서식 현황 파악 시스템의 기반을 마련하기 위해 심층 신경망(Deep Neural Networks)을 활용하여 한국 주요 매개모기 종 분류를 수행하고 결과를 분석하였다. 종 분류를 위한 모델은 잘 알려진 신경망 모델인 DenseNet(Densely Connected Networks)을 사용하였고 이를 직접 촬영한 모기 데이터와 약간의 변형을 가한 모기 데이터를 사용하여 학습시켰다. 학습 데이터를 각각 5배, 20배, 100배로 증강하여 실제 데이터의 부족을 보완하였으며, 이를 통해 최대 99.48%의 정확도를 달성하였다.
울산시 울주군 청량면 인근 해안가 주변의 저습지를 보유한 용암리에 서식하는 모기의 계절적 발생소장을 조사하였다. 성충 채집은 Nozawa 유문등을 이용하여 3년(1999-2001) 동안 3월부터 9월까지 두 곳의 우사에서 격주에 한번씩 암컷을 대상으로 실시하였다. 채집된 암컷 성충은 1999년에 트랩당 평균 4,416.1마리, 2000년에 5,505.9마리, 그리고 2001년에 6,863.8마리였다. 채집된 모기의 종류는 5속 10종이었으며, 가장 높은 채집수를 보인 종은 중국얼룩날개모기로 종비는 53.4%였으며 다음으로 작은빨간집모기(43.0%), 이나도미집모기(1.6%), 등줄숲모기(1.3%), 빨간집모기(0.5%) 순이었다. 말라리아 매개모기인 중국얼룩날개모기와 일본뇌염 매개모기인 작은빨간집모기의 주요발생 시기인 6월부터 9월까지의 트랩당 평균 채집수는 각각 3,663.3마리와 3,142.5마리였다. 1997년 조사에서 우점종으로 나타난 이나도미집모기의 채집수는 연중 7월 초순에 가장 높게 나타났다.
1998년 6월부터 9월까지 4개월간 수초자생 논에서 서식하는 말라리아 매개모기(Anopheles sinensis)를 대상으로 포식천적 송사리(Aplocheilus latipes)와 식식성 어류(Tilapia mossambicus niloticus)의 병합적 처리에 의한 생물학적 방제효과를 경기도 수원소재 대학 부속농장 실험포장에서 야외 조사하였다. 포식천적어 송사리는 논 수면에 $2.0\;fish/M^{2}$ 방사율로, 식식성 어류 Ti-lapia는 $1-pair/10M^{2}$ 비율로 병합적 처리한 결과, 처리 일주일후에 말라리아 매개모기는 대조군에 비해 70.8%의 방제효과를 나타내었고 4주와 5주후에 방제율은 점차 증가하여 각각 73.5%와 80.2%에 달하였으며, 5주후에는 말라리아 매개모기와 집모기(Culex pipiens)를 합하여 80~82%의 모기개체군 밀도의 억제효과를 계속 유지하였다. 송사리만의 $2.0\;fish/M^{2}$ 비율로 단일처리한 논에서는, 4주후 말라리아 매개모기의 방제효과는 평균 51.4~56.5%로 비교적 저조하게 나타났으며, 모기 유충의 개체군 밀도를 억제하기 위한 미생물제제 B.t.i.(R153.78)을 1 kg/ha의 농도로 병합처리하여 그 방제효과를 비교 고찰하였다.
기후 온난화로 가축에서 질병을 전파시키는 모기가 5월부터 나타나 활동기간이 연장되면서 질병에 대한 면역력을 높이기 위해 4월부터 예방접종 등 사전방역대책이 필요하다. 모기가 매개하는 질병으로는 2010년 전북, 전남 및 경남지방에서 한우와 젖소가 일어나지 못하는 기립불능증 증상 등으로 많은 피해를 입은 소 유행열, 아까바네병, 아이노바이러스 감염증, 츄잔병과 이바라기병 등이 있고, 돼지에서 발생하는 일본뇌염이 있다.
1980년대에 근절된 것으로 여겨졌던 말라리아는 재출현 이후 지난 10년간 증감을 거듭하고 있다. 우리나라의 경우에는, 휴전선에 인접한 지역이 말라리아 발생의 핫스팟으로 분류될 만큼 지역적 특징이 뚜렷하게 나타나고 있다. 특히, 휴전선 부근 시 군지역이 말라리아 발생의 위험지역으로 분류될 뿐만 아니라 지역 간 말라리아 발생률에서 차이가 있으며, 질병 발생의 중심이 변화하는 경향을 보이고 있다. 이는, 말라리아 발생이 지역별로 상이하게 펼쳐져 있는 자연 및 거주지 환경에 영향 받고 있음을 말해준다. 말라리아는 매개모기에 의해 병원체가 전달되는 것으로 이 과정은 특정 기후 및 인문환경 시스템 속에서 발현된다. 기후 요소는 매개모기와 병원체에 매우 다양하게 영향을 미치며 기온은 가장 대표적인 환경요인이다. 또한 매개모기와 인간과의 접촉 빈도와 접촉 거리는 말라리아 발생률에 가장 직접적인 영향을 미치는 요인이다. 본 연구에서는 지역별로 다른 국지적인 기후조건, 매개모기의 산란 및 서식환경의 비중, 매개모기와 거주지 간의 거리에 따라 말라리아 발생이 지역별로 차이가 나타난다는 점을 기상자료, 인공위성 기반의 토지피복 자료를 활용하여 확인하였다.
모기 매개 질병에 관한 자료 수집결과 뇌염에 관하여 발병상황을 요약하면 다음과 같다. 1. 1972년부터 1982년사이에 뇌염 발병 환자수의 78.5%가 전라남도, 충청남도, 경기도 지방으로 국한 된다. 2. 치사율은 최저 2.3%에서 최고 17.6%이고 평균 3.8%로 나타났다. 3. 작은 빨간 집모기가 뇌염 매개에 중요한 역할을 하고 있으나 그의 낮은 인체 選好性에 대한 이유는 아직 밝혀지지 않고 있다. 빨간 집모기와 금빛 숲모기의 노염 매기種으로서의 의미는 뇌염 매개에 있어서 그들의 역할에 따라 좀더 연구 되어야 할 필요가 있으며 돼지에 대한 면역을 통하여 뇌염 유행의 가능성을 줄일 수 있는 효과를 규명하는 연구가 필요 되어 진다.
경북지역에 있어서 삼일열 말라리아 매개모기인 중국얼룩날개모기 (Anopheles sinensis)의 계절적 출현소장과 군집변동을 규명하기 위해 1987연부터 5연간 경출군 1개소에 유준등으로 1주일에 한떤씩 성충을, 1989년부터 3 년간 경북 농촌 진흥 원부속농장에서 모기유충을 채집조사하였다. 1987년부터 1991년까지 유창등에 처음으로 중 국얼룩날개모기가 채집되는 날짜는 연도별로 큰 차리를 나타내었으며, 3월 중순에서 4월 중순사이에 채집되었고 가장 높은 군집밀도를 보인 것은 7월 초순에서 중순이었으며, 그 후 점점 감소하여 lli3 초순과 중순부터는 전혀 채집되지 않았다. 채집된 모기 중 흡혈한 개체률은 채집장소별로 차리가 있었으며 그 율은 0.5∼67.9%이었다. 중국얼룩날개모기의 채집되는 수는 1987년 이후 증가하여 1989년 가장 많은 수가 채집되었으며, 그 후 급격히 감소하여 1991연에는 가장 적은 수가 채집되었다. 액간활동성은 22시에서 23시사이에 가장 왕성하였으며, 그 후 점차 감소하다가 새벽 4∼5시에 다시 약간 증가하였다. 중국얼룩날개모기 유충은 6월 중순에 논에서 처음 발견 되었고 그 밀도는 7월 초순 및 중순에 가장 높았으며, 9월 중구 이후부터는 그 밀도가 현저히 감소하였다. 중국얼룩날개모기 유충은 각감의 유기린제에 대하여 높은 저항성을 나타내었다. 이상의 성적으로 미루어보아 경북 지역에서 중국얼룩날개모기는 매년 감소되고 있다고 판단된다.
지구온난화로 대표되는 전반적인 기후변화 속에서도 지역적인 기상조건에 따라 말라리아 감염 사례의 증감이 비교적 민감하게 영향 받는 것으로 사료된다. 말라리아를 매개하는 모기의 서식환경에 직접적인 영향을 주는 기후환경적인 인자, 즉 강수, 기온, 지표수 분포, 토양수분, 토지이용에 대한 광범위한 관측과 추정에 원격탐사 자료의 적용이 매우 중요한 수단이 되었다. 다국적 원격탐사 센서의 개발이 이어지고 있고, 공간 및 분광해상도 면에서 기술적인 진화를 보이고 있으며, 자료 획득에 필요한 비용도 크게 줄어드는 등 말라리아를 비롯한 모기매개 감염병 연구에 원격탐사 기법의 적용이 크게 각광받을 전망이다. 우리나라의 경우, 1980년대에 퇴치되었던 것으로 보고된 말라리아는 1990년대 중반부터 크게 증가하여 2000년 이후 증감을 거듭하고 있어 보건관리의 주요 대상으로 떠올랐다. 감염자수로 볼 때, 휴전선 인근 지역에서 큰 비중을 차지하고 있기 때문에 말라리아 보균 모기의 북방 유입설 등 지리적인 특성에 주목할 필요가 있다. 말라리아 매개모기의 환경적인 서식조건은 모기 개체수 규모를 추정하는 데에 중요한 역할을 하지만, 말라리아 감염과 전파는 환경조건 외에도 인간의 활동, 인구구성, 경관의 구조, 거주지와 매개모기 서식처간의 공간적 관계 등 매우 복합적인 보건지리학적 메카니즘의 산물이라는 점을 이해해야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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