■ 홀리크로스 대학 간염 발생
1960년도의 홀리크로스 대학(Holy Cross College) 미식축구 팀원들은 다트머스 경기 이후 모두 앓았다. 전염성 간염의 특징인 고열, 메스꺼움, 복통 그리고 황달 증상을 보였다. 경기 이후 며칠 동안 선수, 코치, 트레이너 및 기타 관련자를 포함한 87명의 팀원이 앓았다. 대학은 미식축구 시즌의 나머지 경기를 모두 취소하였고, 질병의 역학에 초점을 맞추었다. 어떻게 팀 전체가 전염성 간염에 걸릴 수 있었을까?
이 질병은 주로 사람에게서 사람에게 전염되는 것으로 생각되지만, 유행성 전염병은 종종 오염된 해산물이나 물을 통해 발생할 수도 있다. 가장 덜 치명적인 것은 A형 간염 바이러스로, 수주일간 저조한 상태를 가지게 하지만 지속적인 영향은 가지지 않는다. 그러나 B형 간염과 C형 간염은 심각한 문제, 특히 간 손상을 초래할 수 있으며 수년간 지속적인 영향을 가질 수 있다. 홀리크로스 대학 전염병 발생 당시 간염 바이러스를 분리하지 않아 간염의 원인이나 결과가 거의 알려지지 않았다.
대학에서 전염병의 심각성을 알게 되었을 때 주 및 연방 기관에 도움을 요청하였고, 주 및 연방 기관에서는 우스터(Worcester)시로 역학 전문가에 보냈다. 역학 전문가들의 첫 번째 임무는 팀원들이 함께 있던 사람들, 팀원들이 갔던 곳, 팀원들이 먹고 마신 것 등에 관한 가능한 한 많은 정보를 모아서 전염병이 어떻게 발생했는지 추론하는 것이었다. 그들이 알고 있었거나 알아낸 정보 중 일부는 다음과 같다.
ㆍ 간염의 잠복기가 약 25일이므로, 8월 29일 또는 그쯤에 감염이 발생해야 했다.
ㆍ 8월 29일 전에 팀을 떠난 선수는 감염되지 않았다.
ㆍ 8월 29일 이후 늦게 도착한 대표팀 선수들도 마찬가지로 감염되지 않았다.
ㆍ 신입 선수들은 9월 3일에 도착했고, 아무도 질병에 걸리지 않았다.
ㆍ 신입 선수들과 대표 선수들 모두 동일한 식당을 사용했으며 신입 선수 중 누구도 감염되지 않았기 때문에 식당의 책임일 가능성은 거의 없다.
ㆍ 간염을 앓은 트레이너 한 명은 같은 식당에서 식사하지 않았다.
ㆍ 오염된 조개류가 바이러스의 원인이었을 수도 있는 식당에서 먹는 선수들에게 공통된 실마리가 없었다.
ㆍ 주방에서는 팀을 위해 설탕, 꿀, 얼음, 물을 섞은 혼합 음료(홀리크로스 대학팀의 게토레이에 해당)를 준비했고, 주방 직원이 음료를 연습장에 보내기 전후에 확인하였으나 감염에 걸리지 않았기 때문에 음료의 문제는 아니다.
전염병의 원인에 대한 대안이 없었던 역학자들은 물에 초점을 맞추었다. 우스터시에서 대학에 물을 공급하였고, 막다른 길인 버틴 거리(Dutton Street)로부터 매설관을 통해 미식축구 연습장의 식수대로 물을 공급하였다. 식수대에서 채취한 물 샘플은 오염되지 않았었지만 오염되지 않았더라도 관로를 통한 질병 전염 가능성이 있었다. 관로는 계량기 피트와 일련의 스프링클러 박스를 지나 연습장으로 물을 공급하였다.
그 밖에 두 가지 다른 중요한 정보가 밝혀졌다. 버틴 거리의 한 집에 간염을 앓고 있는 아이들이 있는 것으로 나타났다. 이 아이들은 여름 저녁에 스프링클러 박스 근처에서 놀았고, 종종 그 박스들을 열고 구덩이에 만들어진 작은 물웅덩이에서 물을 튀기며 놀았다. 하지만 만약 아이들이 물을 오염시켰다고 해도 아이들이 놀던 물웅덩이에 있던 물이 어떻게 항상 양압 상태를 유지하고 있는 관로로 들어갔을까?
이러한 궁금증은 역학자들이 8월 29일 저녁에 우스터에 큰 화재가 발생해서 다음 날 새벽까지 불길이 잡히지 않았다는 사실을 찾아내면서 풀렸다. 이 화재 진압을 위해 상당량의 물이 필요했고, 버틴 거리의 주택들에는 수입이 전혀 없었다. 다시 말해 화재 진압을 위해 빠른 속도로 물을 펌프질하였고, 이는 관로 내 압력을 음압이 되게 한 것이다. 만약 간염을 앓던 아이들이 스프링클러 박스의 밸브를 열어놓았고 박스 주변의 물을 오염시켰다면, 간염 바이러스가 관로로 들어갔을 것이다. 화재 다음 날 아침 관로의 압력이 다시 회복되면서 오염된 물이 관로 끝까지 흘러가서 연습장의 식수대로 흘러갔고, 식수대에서 물을 마신 선수들, 코치, 그리고 다모든 사람이 간염에 걸리게 된 것이다.
이 사례는 고전적인 교차연결(cross connetion) 또는 처리된 음용수와 오염된 물의 물리적 접촉과 그로 인해 잠재적으로 발생할 수 있는 심각한 결과를 보여준다. 환경공학의 목표 중 하나는 공중 보건을 보호하는 시스템을 설계하는 것이다. 홀리크로스 대학 사건이 보여주듯이 모든 가능성을 예측하고 대비할 수는 없지만 공학자는 배관을 설계할 때 교차연결의 가능성마저 피할 수 있는 방법으로 시스템을 설계해야 한다.