팬데믹, 즉 전 세계적인 질병의 확산은 사회적 관점뿐 아니라 생물학적 관점에서도 인간에게 위협이 될 수 있으며, 기존의 생활 습관을 마비시킬 수 있다. 더욱 치명적인 재난을 막고 정상적인 삶으로 돌아가기 위해 사람들은 개인에서 세계에 이르기까지 다층적(multiscale) 수준에서 막대한 노력을 기울인다. 즉 손 위생에 주의를 기울이고, 마스크 착용, 사회적 거리두기, 격리(quarantine)와 같은 사회 정책을 개발하며, 백신과 치료제를 고안한다. 현재의 심각한 팬데믹, 곧 코로나바이러스감염증-19(coronavirus disease 2019)에 관하여, 우리는 상기 노력들을 채택할 때 나타나는 확산-억제 효과를 탐구한다. 특히 격리와 백신은 정부 수준에서의 차단 확산(block spreading) 및 예방을 위한 대표적인 1차 치료(primary treatments)이므로 이를 고려한다. 우리는 감수성(susceptible; S), 백신 접종(vaccination; V), 노출(exposed; E), 감염(infected; I), 격리(quarantined; Q), 회복(recovered; R) 구획으로 구성되는 구획(compartment) 모형을 설정하여, SVEIQR 모델이라 부른다. 우리는 서울에서의 감염 사례를 살펴보고, Pfizer, Moderna, AstraZeneca의 세 종류의 백신을 고려한다. 관련 파라미터 값은 서울의 경험적 자료와 백신에 대한 임상 자료로부터 얻고, 베이지안 추론(Bayesian inference)으로 추정한다. 우리의 SVEIQR 모델이 타당함을 확인한 후, 현재 값 주변에서 격리 및 백신 접종 정책에 따라 관련 파라미터를 조정하여 다양한 시나리오를 시험한다. 본 모형에서 도출된 정량적 결과는 효과적인 백신 접종 및 사회 정책에 대한 정책 수립의 지침을 제시할 수 있을 것이다.

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