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[2022] [해외연구보고서] 새스캐처완 대학, '코로나19' 하수 모니터링 로드맵 논문 발표
이름 관리자 waterindustry@hanmail.net 작성일 2022.03.16 조회수 435
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연구 보고서
[해외연구보고서] 새스캐처완 대학, '코로나19' 하수 모니터링 로드맵 논문 발표

 
새스캐처완 대학(University of Saskatchewan) 연구팀은 '코로나19' 유행에 대한 주(州)에 유일한 신뢰할 수 있는 데이터 자료가 된 하수 모니터링 프로그램을 수립했다고 밝혔다. 현재 연구팀은 다른 과학자들이 이 연구를 모방할 수 있는 청사진을 제공한 논문을 발표했다.

새스캐처완 대학의 독물학자(toxicologist)이며, 이 논문의 주저자 존 기지(John Giesy) 박사는 "이 논문은 우리가 모든 일을 하는 방법, 즉 인구에 대한 데이터를 정규화하고 다양한 변이체를 처리하는 방법을 자세히 설명한다"고  말했다. 이 논문은 영향력 있는 저널인 『ACS ES&T Water』 2월 23일자 특별호에 게재됐다. 

이 논문은 일반 독자를 대상으로 하지 않는 대신 다른 과학자들이 따라야 할 연구팀의 표준 운영 절차를 설명하고 폐수 샘플링, 분석 수행, 품질 관리 보장, 필수 계산 수행 방법을 자세히 설명한다.
 

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캐나다 새스캐처완 대학(University of Saskatchewan) 연구팀은 '코로나19' 유행에 대한 주(州)에 유일한 신뢰할 수 있는 데이터 자료가 된 하수 모니터링 프로그램을 수립했다고 밝혔다.  [사진출처(Photo source) = 새스캐처완 대학(University of Saskatchewan)]

지난 18개월 동안 '코로나19' 연구팀을 이끌었던 존 기지 박사, 마르쿠스 브링크만(Markus Brinkmann) 박사, 케리 맥페드란(Kerry McPhedran) 박사와 함께 논문의 공동 저자들 목록에는 7명의 새스캐처완 대학 연구원, 새스캐툰(Saskatoon)의 하수처리장 운영자, 두 명의 국립 미생물연구원, 워터루 대학의 연구원이 포함되어 있다. 

'코로나19'가 서스캐처원에서 발생한 이후, 새스캐처완 대학의 폐수 분석 결과는 대학의 글로벌 물 보안 연구소(Global Institute for Water Security) 팀이 발표한 대시보드에 온라인으로 게시되었으며, 가장 최근 데이터는 새스캐처원의 감염 유병률이 사상 최고 수준임을 나타낸다.

존 기지 박사는 “핵심은 공중 보건에서 우리가 유일한 방법이며 테스트 없이, 격리 및 접촉 추적 없이, 무슨 일이 일어나고 있는지에 대해 얻을 수 있는 증거가 되기 때문에 우리의 연구는 매우 유용하다는 것이다"고 말했다.

브링크만 박사는 하수 분석의 핵심은 연구 결과를 일반 인구로 정규화하여 데이터가 인구에서 일어나는 일을 정확하게 반영하도록 하는 것이라고 했다.

대유행 기간 동안 연구원은 바이러스 부하 샘플을 주가 보고한 개인의 PCR 검사로 밝혀진 '코로나19' 실 사례 수와 연관시킬 수 있었으며, 샘플은 감염률의 선행 지표로 약 1주일 정도 작용했다. 주가 더 이상 모든 양성 사례에 대한 PCR 검사를 수행하지 않기 때문에 연구원들은 대유행을 기반으로 예측하고 있다.

그들은 또한 특정 날에 얼마나 많은 사람들이 소변을 보고 소변에서 나오는 인공 감미료, 카페인, 암모니아와 같은 지표를 사용하여 얼마나 많은 사람들이 소변을 보는지 계산하기 위해 그들이 '인구 지표'라고 부르는 것을 측정하고 바이러스의 부하와 연관시켜 조사하고 있다.
 

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이 논문의 주 저자인 존 기지((John Giesy)) 박사는 “핵심은 공중 보건에서 우리가 유일한 방법이며 테스트 없이, 격리 및 접촉 추적 없이, 무슨 일이 일어나고 있는지에 대해 얻을 수 있는 증거가 되기 때문에 우리의 연구는 매우 유용하다는 것이다"고 말했다.  [사진출처(Photo source) = 새스캐처완 대학(University of Saskatchewan)]

기지 박사는 연구진은 몇 주 전 서스캐처원 보건당국으로부터 연락을 받았는데, 그들은 하수 분석이 새스커툰, 프린스 앨버트(Prince Albert), 노스 배틀퍼드(North Battleford), 그리고 두 개의 캐나다 원주민 부족에 현재 초점을 두고 있는 것에서 주 전역으로 확대되기를 원했다라고 말했다.

또한 그는 “우리는 그들에게 일상적인 모니터링 프로그램을 실행해서는 안 된다“며, "대학 학술 과학자로서 과학계와 로드맵을 공유하고 기술을 이전하는 것이 우리의 의무이다. 보건 당국은 해당 기술을 사용하여 이를 수행하거나 민간 계약자를 고용해야 한다”고 말했다.

[원문보기]

USask wastewater COVID detectives’ paper is a roadmap for other scienetists

University of Saskatchewan (USask) researchers set up a wastewater monitoring program that’s become the province’s sole reliable source for data on the prevalence of COVID-19. Now they have published a paper that provides a blueprint for other scientists to emulate their work.

“The paper lays out in great detail how we do everything—how to normalize the data for population and take care of different variants and things like that,” said USask toxicologist Dr. John Giesy (PhD), lead author of the paper published Feb. 23 in a special issue of the high-impact journal ACS ES&T Water. 

The highly technical paper isn’t aimed at a general audience. Instead, it sets out the research team’s standard operating procedures for other scientists to follow, describing in detail how to sample the wastewater, perform analyses, ensure quality control, and perform the requisite calculations. 

Along with Giesy, Dr. Markus Brinkmann (PhD) and Dr. Kerry McPhedran (PhD)—the public faces of the COVID-19 team for the past 18 months—the list of authors collaborating on the paper includes seven other USask researchers, Saskatoon’s wastewater plant operator, two scientists from the National Microbiology Lab in Winnipeg, and a researcher from the University of Waterloo. 

Since the arrival of COVID-19 in Saskatchewan, results of USask’s wastewater analysis have been published online in a dashboard presented by a team at the university’s Global Institute for Water Security, with the most recent data indicating Saskatoon’s prevalence of infections at the highest rate ever. 

“The key thing is we hear from public health that we are the only show in town, and that our numbers are extremely useful because, without testing and without isolating and contact tracing—all these things the province used to do—they have no other way to have any evidence of what’s going on,” said Giesy. 

Brinkmann said “the Holy Grail” in wastewater analysis is to normalize the results to the general population, ensuring that the data accurately reflect what’s happening in the population. 

During the first four waves of the pandemic, researchers could associate their virus load samples with the actual COVID-19 case numbers the province was reporting from PCR swab tests on individuals, with the samples acting as a leading indicator of infection rates by about one week. With the province no longer doing PCR confirmations of all positive cases, researchers for now are “hindcasting,” based on what they saw in the first four waves. 

They also are investigating measuring what they term “markers of population” to calculate how many people were peeing and pooping into the wastewater stream on a particular day—using such indicators as the amount of artificial sweeteners from pop, caffeine, and ammonia from urine—and correlating it to the virus load. 

The researchers were contacted a few weeks ago by Saskatchewan health officials, who wanted the wastewater analysis extended across the province from its current focus on Saskatoon, Prince Albert, North Battleford and two First Nations, Giesy said. 

“We told them we shouldn’t be running a routine monitoring program,” he said. “It’s incumbent on us as university academic scientists to share that roadmap with the scientific community and transfer the technology. Health officials should be using that technology to do it or hiring a private contractor.” 

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