일평균 온도변화 추세와 일별 사망자수 관계연구

Abstract

기온이 상승할수록 사망이 증가하는 경향은 많은 연구를 통해 증명 되었으나, 과거와 다른 기온패턴이 나타나는 경우 건강에 어떠한 영향을 미치는지에 관한 연구는 미미하다. 따라서 최근 많은 연구자들이 평균 기온증가 뿐만 아니라, 낮과 밤 온도의 차이의 증가, 평균온도의 표준 편차(SD)의 증가 등 과거와 다른 기온 패턴의 등장에 따른 건강영향을 온도변화를 통해 평가하려는 시도를 하고 있다. 지금까지 고려되었던 단기간의 온도변화는 같은 날 낮과 밤(최고와 최저)온도 차이 또는 전날과의 온도차이 이였으나, 이를 좀 더 확장하여 이전 몇 일간의 단기간 온도변화가 건강에 미치는 영향을 고려해 볼 수 있다. 앞선 연구들을 통해 이전 몇 일간의 온도변화 값이 클수록 건강에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상할 수 있으나 현재까지 이에 대한 연구는 진행되지 않아 단기간 온도변화가 건강에 미칠 수 있는 영향이 간과될 수 있으므로 서울, 도쿄, 타이페이의 자료를 이용해 그 영향을 평가하고 이전 연구인 전날과의 온도차에 의한 건강영향과 비교하고자 한다. 각 나라의 전체사망자료 중 각 도시의 일별 사망자수와 심혈관계 질환에 따른 일별 사망자수, 호흡기계 질환에 따른 일별 사망자 수를 각각 구축하여 분석에 이용하였다. 기상자료는 기상청에서 제공하는 매시간 마다 기록된 24시간별 기상자료를 이용하여 해당일의 24시간 평균값을 일 평균온도로 사용하였다. 일평균 온도변화는 일정기간의 온도변화를 뜻하는 것으로 당일을 포함한 이전 몇 일간의 온도의 변화(Temperature Change, TC)로 정의하여 일정기간 동안 온도의 단순회귀를 통해 얻어진 온도에 대한 기울기로 정의하였다. 예를 들어, 지난 4일 동안 기온이 상승하였을 때 일평균 온도변화 값인 TC4는 양수를 나타내며 하루 평균 온도 상승폭이 클수록 값이 컸으며, 기온이 감소하였을 때 TC4 값은 음수를 나타내며 하루 평균 감소폭이 클수록 절대 값 또한 컸다. 온도와 사망의 관계는 비선형적 관계를 보이며 일별 사망자 수는 포아송 분포를 따르므로, 일평균 온도변화(TC)의 건강영향을 추정하기 위해 GAM(Generalized Addictive Model)을 사용하였으며 평균 온도(Temp), 상대습도(RH), pm10(pm10), 시간 추세(date)를 비모수 평활에 의한 보정으로 고려하고 요일(DOW)과 독감(Influ)을 범주형 변수로써 위의 GAM모형을 보정하였다. 온도변화(TC) 값은 일별 평균온도와는 다른 의미와 특징을 나타내는데, 세 도시의 계절별 기간에 따른 일평균 온도변화의 평균값은 봄에 가장 큰 양의 값을 나타내었으며 가을에는 가장 작은 음의 값을 나타내었고 여름에는 다소 작은 양의 값을 겨울에는 다소 작은 음의 값을 나타냈다. 온도변화의 절대 값은 가을에 가장 컸으며 봄, 여름, 겨울 순으로 작아졌다. 계절별 온도변화는 타이페이의 경우 작은 범위 안에서 계절별 변이가 뚜렸했고 서울은 큰 범위 안에서 계절별 변이가 뚜렸했으며 도쿄는 계절별 변이가 그리 크지 않아 계절별 온도변화의 특성이 두드러지지 않았다. 일평균 온도변화 값은 기간설정에 따라 그 평균은 비슷하나 표준편차는 다르게 나타났으며 온도변화를 구하는 기간이 길어질수록 표준편차가 값이 작아 좁은 범위 안에서 온도변화 값이 나타나는 것을 알 수 있었다. 일반적으로 따뜻해지는 방향으로 일평균 온도변화 값이 커질 때 사망이 증가했고, 추워지는 방향으로 일평균 온도변화 값이 감소할 때 또한 사망이 증가하였다. 즉, 일평균 온도변화가 0을 기준으로 멀어 질 때 사망이 증가하는 U자 모양을 띄었다. 따뜻해지는 때의 일평균 온도변화 값은 그 기간이 길수록 상대위험도가 커지다가 6 또는 7일에서 최대 상대위험도를 나타냈으며, 추워지는 때는 그 기간이 7일 이하로 짧을 땐 상대위험도가 1보다 작은 값을 보였으나 10일 이상의 긴 기간에서는 큰 상대위험도를 나타냈다. 온도변화에 대한 기간을 4일로 고정하여 지연효과에 대한 분석을 시행한 결과에서는 따뜻해지는 때의 온도변화에 대한 지연효과는 짧았으며 추워지는 때의 온도변화에 대한 지연효과는 길게 나타났다. 즉, 온도가 평균적으로 상승하는 때에는 고온의 효과와 같이 짧은 지연효과를 가졌으며, 온도가 평균적으로 하강할 때에는 저온의 효과와 같이 긴 지연효과를 가졌다. 사망 자료를 심혈관계와 호흡기계로 하위 그룹을 나누어 영향을 분석 하였는데, 대부분의 기간에서 심혈관계 질환 사망과 호흡기계 질환 사망의 상대위험도가 총사망보다 큰 값을 보였다.