고온과 호흡기 응급실 방문: 오존 매개효과의 인과 중재 분석

본 논문은 고온 현상이 호흡기 급성 질환에 미치는 영향을 정량화하고, 대기오존이 그 경로를 매개하는 정도를 인과 중재 분석(framework of causal mediation)으로 규명하고자 한다. 연구 배경으로는 기후변화에 따른 폭염 증가와 함께 오존 농도 상승이 호흡기 사망·입원 위험을 동시에 높인다는 기존 역학적 증거를 들며, 기존 연구들이 주로 선형 가정에 의존해 온도‑오존·온도‑건강 관계를 추정했음에도 불구하고 실제 대기화학 과정은 비선형·비가법적이라는 점을 지적한다. 데이터는 2005‑2016년 로스앤젤레스 대도시권의 일일 호흡기 응급실(ED) 방문 수(Y)를 캘리포니아 보건부에서 제공받은 기록을 이용해 추출했으며, 온도(X)는 고해상도 도시 기상 데이터(HUMID)에서 일일 최고 기온을, 오존(M)은 CMAQ 시뮬레이션을 편향보정한 8시간 최대 농도를 사용했다. 분석은 온·습도·요일·연도 등 공변량(C)을 포함한 시계열 설계로, 온도와 오존 모두 연속형 변수이며 Y는 포아송(또는 quasi‑Poisson) 분포를 따른다. 인과적 가정은 일관성, 양성, 무교란(노출‑매개, 매개‑결과, 노출‑결과 각각에 대한 교란 변수 C에 대한 조건부 독립), 교차‑세계 독립성을 포함한다. 특히 매개 변수 M의 조건부 분포를 정규(N(·,σ²))로 가정하고, 이를 통해 식(3)에서 오존의 조건부 평균 E