[생활 속 기계설비이야기] 안전한 백신접종 콜드체인에 달렸다
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[생활 속 기계설비이야기] 안전한 백신접종 콜드체인에 달렸다
  • 안광훈 기자
  • 승인 2021.02.22 06:00
  • 댓글 0
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2월 말부터 순차적으로 코로나 백신 무료접종 시작
생산-운반-보관-접종 전단계 적정온도 유지 필수
콜드체인에 스마트기술 접목해 실시간 모니터링
냉동·공조 등 기계설비기술로 안전접종 가능케 해

 

2월 말부터 우리나라에도 코로나19 백신 공급이 시작된다죠. 전 세계적으로 사회·경제 혼란을 가져온 코로나19 사태의 종식을 기대하게 하는 소식인데요. 하지만 일부 국민들은 코로나19 백신의 안전성에 대해 의문을 품고 ‘안심하고 백신을 맞아도 될까?’하는 걱정을 하기도 합니다. 어떤 약이든 크고 작은 부작용이 있기 마련인데요. 만약 그러한 부작용이 생명을 위협할 정도라면 사용해서는 안되겠죠. 특히 백신 도입, 보관, 이송 과정에서의 관리부실로 국민생명이 위협받는 일은 없어야 할 텐데요. 이번 시간에는 우리나라에 도입되는 코로나19 백신들이 어떻게 안전하게 보관, 저장, 이송되는지 살펴보고, 그 과정에서 사용된 기술들은 어떤 것이 있는지 살펴볼까 해요. [편집자주]

 

올해 안 4355만명 접종

중앙방역대책본부에 따르면, 올 1분기 중에는 우리 국민 중 총 130만명에게 코로나19 백신을 접종할 계획이라고 해요. 또 2분기에는 900만명, 3~4분기에 3325만명이 무료로 백신접종을 받게 돼요.

이런 계획에 따라 2월부터 순차적으로 백신이 들어올 예정인데요. 가장 먼저 들어오는 제품은 아스트라제네카 백신이에요. 또 화이자는 3월 말부터 얀센과 모더나의 백신은 2분기부터 단계적으로 도입될 예정이라고 합니다. 지난 16일에는 노바백스와도 공급계약을 체결했다고 하네요. 정부가 해당 제약사와 계속해서 도입시기를 앞당기기 위해 협의를 진행 중이라고 하니 그 결과를 기다려 봐야겠죠.

막상 접종시기가 다가오자 주위에 백신의 안전성에 대해 걱정하시는 분들이 많으신 것 같아요.

코로나19 팬데믹이라는 긴급 상황에서 진행되는 백신접종이어서 부작용에 대한 우려를 완전히 지울 수는 없을 거에요. 그럼에도 불구하고 백신접종 시기를 더 이상 미룰 수는 없는 상황인 듯 해요.

‘백신온도를 지켜라’ 특명

그렇다 하더라도 최소한 백신이 공급되는 과정에서 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 중요할 텐데요. 그 무엇보다 제품 자체가 변질되지 않도록 백신 이송과정을 철저히 관리할 필요가 있어요.

코로나19 백신의 이송과정은 크게 4단계로 나눠져요.

우선 해외로부터 백신을 들여와 공항에 도착하는 1단계, 수입된 백신을 물류창고까지 이동시키는 2단계, 이를 다시 창고에 보관하는 3단계, 그리고 보관돼 있던 백신을 접종기관까지 이동시키는 4단계 과정을 거치게 되는 거죠.

지난 3일 인천 영종도 인천국제공항에서는 대통령까지 나서 ‘코로나19 백신 유통을 위한 모의훈련’을 가졌어요. 소위 ‘코로나19 백신 수송작전’이라며 수송차량 앞뒤로 경호차량이 붙을 정도로 군 작전을 방불케하는 훈련이었다고 하는데요.

도대체 왜 코로나19 백신 이송에 긴장하고 있는 것일까요?

그 비밀은 ‘콜드체인’에 있어요.

‘콜드체인(Cold chain)’이란 당초 수산물이나 육류, 청과물 등의 유통과정에서 신선도를 유지시키기 위해 마련된 냉장·냉동에 의한 유통방식을 뜻하는 말이었어요. 이러한 유통방식의 적용범위가 점차 확대되면서 보관 상태에 따라 변질 우려가 있는 의약품 유통 과정에도 이 기술이 적용되고 있어요.

콜드체인은 1940년 프레드릭 맥킨지 존스의 차량용 냉동기로부터 시작됐다고 해요. 콜드체인 요구 조건은 다양하게 발전하고 있으며, 운반제품의 특성에 따라 특정 온도뿐 아니라 습도, 이산화탄소량, 산소량 등을 포함해 개발되고 있어요.

세계보건기구(WHO)는 콜드체인과 관련된 운송 기준을 발표했고, 우리나라의 콜드체인 관련 규격은 보냉컨테이너(KST 3004), 냉장냉동 자동차의 보냉차체(KSR 4051), 수송용 기계식 냉동 유닛 성능시험방법(KSB 6359) 등이 마련돼 있어요.

이번에 접종을 시작하는 코로나19 백신도 이러한 ‘콜드체인시스템’을 활용해야 하는데, 그 이유는 백신 종류에 따라 일정 온도 이하로 유지돼야 변질되지 않기 때문이지요.

현재까지 우리나라에 들어오기로 돼 있는 백신은 아스트라제네카, 얀센, 화이자, 모더나, 노바백스 등에서 생산한 백신인데요.

가장 먼저 들어오기로 돼 있는 아스트라제네카 백신의 경우에는 온도가 2~8℃를 유지할 경우 6개월 동안 보관이 가능하다고 해요. 얀센의 백신은 2~8℃를 유지할 경우 3개월, -20℃ 이하로 보관될 경우에는 2년 동안 보관할 수 있어요. 모더나 백신도 2~8℃를 유지할 경우에는 30일, -20℃이하인 경우에는 6개월 동안 보관이 가능하다고 하네요.

공식적으로 예방률이 가장 높은 것으로 알려진 화이자 백신은 상황이 조금 달라요.

이 백신은 2~8℃ 상태에서 보관할 경우 5일 가량 안전하고, -60∼-90℃를 유지해야 6개월 동안 보관이 가능하다고 해요.

따라서 우리나라의 코로나19 백신 접종이 안전하게 진행되기 위해서는 아스트라제네카 백신을 제외한 나머지 제품들은 초저온의 냉동조건을 맞춰야 하는 상황이에요.

냉동·공조설비가 콜드체인 ‘Key’

그렇다면 ‘콜드체인’에는 어떠한 기술요소가 반영돼 있을까요?

콜드체인과 관련된 기술은 물류센터, 운송차량, 컨테이너 등이 적정 온도를 유지토록 하는 냉동설비와 냉동공조설비가 가장 중요하다고 할 수 있어요. 또 이러한 설비들이 제 역할을 다할 수 있도록 하는 건물 구조설계도 중요한 요소지요.

우선 코로나19 백신을 운송할 때 사용되는 용기는 액티브타입(Active type)과 패시브타입(Passive type)으로 나눌 수 있어요.

액티브타입은 전기장치나 배터리를 활용해 자체적으로 온도를 유지할 수 있도록 하는 방식이며, 패시브타입은 냉매를 활용해 적정한 온도를 유지케 하는 방식이에요. 이런 방식은 온도 유지에 초점을 맞추고 있는 전통적인 콜드체인 기술이라고 할 수 있죠.

운송방식에 따라 항공용 컨테이너와 해상용 컨테이너로 구분될 수 있는데, 코로나19 백신의 경우에는 그 시급성이나 짧은 보관기간 등을 고려할 때 아무래도 항공으로 운송돼야 하겠지요.

최근에는 제품의 적정온도 유지 뿐만아니라 제품의 상태를 모니터링할 수 있는 스마트한 제품들이 선보이고 있어요. 이러한 스마트 냉동장비들은 제품의 위치와 온도, 습도, 동작 등을 실시간으로 추적할 수 있다는 장점이 있지요.

우리나라도 코로나19 백신공급 과정을 실시간으로 추적할 수 있도록 스마트 냉동장비를 사용하게 된다고 하네요.

또 코로나19 백신을 보관하게 될 물류창고는 온도 변화가 최소화될 수 있는 보관성능과 하역성능, 저장고의 단열성능, 서로 다른 온도 조건을 유지할 수 있는 온도관리성능 등이 고려돼 지어진다고 합니다.

특히 코로나19 백신이 보관·저장될 초저온 냉동창고는 극도로 낮은 온도에서 운영되기 때문에 하자발생으로 설비운영이 중단되지 않도록 하는 것이 중요한데요. 그래서 처음 공사를 할 때부터 유지관리를 최소화할 수 있는 공법이 적용되죠. 이 때문에 초저온 냉동창고는 마감재가 필요 없는 ‘노출콘크리트’ 바닥공법이 많이 적용되고 있어요.

초저온 냉동 물류센터에 사용되는 물류설비는 저온에서 가동될 수 있는 저온 부품을 사용하죠.

대표적인 보관설비로는 ‘냉동냉장 자동화창고’로, 냉동냉장 스태커 크레인과 주변 입출고 설비인 무인궤도차, 무인차 또는 무인지게차, 그리고 보관설비인 하이랙과 제어시스템 등으로 구성돼 있어요.

이 창고의 장점은 입출고 구역에 지게차로 제품을 얹어주기만 하면, 이후 과정은 모두 자동으로 입고, 보관, 출고가 이뤄지기 때문에 초저온 냉동창고에 사람이 들어가지 않아도 된다는 점이에요.

초저온 냉동 물류센터에 보관돼 있던 코로나19 백신은 전국 250개 접종센터로 옮겨지게 되는데, 이때 운송을 책임지게 될 차량에는 온도감지센서가 있어 운전석에서 코로나19 백신 보관용기의 온도를 바로 모니터링할 수 있도록 했어요.

스마트한 유통관리 기대

코로나19 백신이 우리나라에 들어와서 보관, 이송되는 방식과 그 과정에 적용되는 기술들을 살펴봤는데요. 그동안 잘 알려지지 않았던 다양한 기계설비기술(냉동·냉장기술)과 ICT기술이 반영돼 있는 것을 알 수 있네요. 이러한 기술들의 집합체인 ‘스마트 콜드체인시스템’을 적용하는 우리나라는 최소한 백신 유통과정에서 만큼은 철저한 관리가 가능하지 않을까 하는 기대를 하게 되네요.


코로나19 백신은?

◇아스트라제네카

영국에서 제조된 코로나 백신으로, 초저온이 아닌 상온 2~8℃에서도 유통이 가능하다는 장점이 있습니다. 임상실험 결과, 약 70%의 예방 효능이 있다고 하네요. 다만 65세이상은 접종 효과에 다소 논란이 일고 있는 제품이죠.

◇화이자

미국에서 제조하는 백신으로, 95%라는 높은 예방효과에 비해 유통 시 초저온 콜드시스템(-70℃)이 요구된다는 단점을 가지고 있어요. 그럼에도 불구하고 예방효능이 높고 변이 바이러스에 대한 예방효과도 보인다고 해서 많은 나라들이 선호하고 있는 제품입니다.

◇모더나

미국에서 제조하며, 94%라는 높은 예방효능을 가지고 있어요. 이 제품도 유통 시 -20℃의 초저온 콜드시스템이 필요하죠. 우리나라는 약 2000만명분을 도입하기로 했다고 합니다.

◇얀센

이 백신은 상온에서 유통이 가능하고, 1회 접종이라는 장점이 있습니다. 다만 66%의 낮은 예방효능을 보이는 등 타사 백신에 비해 효과가 낮다는 평을 받고 있어요.

◇노바백스

미국에서 제조된 백신으로, 예방 효능은 89%에 달한다고 합니다. 특히 국내 업체에 백신 제조기술을 이전키로 약속해 국내 생산을 통해 안정적으로 수급이 가능한 것이 장점입니다.


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