[한국쓰리엠, 호흡보호구] 코로나 바이러스를 연구하는 생물안전 3등급(BL3) 이상 실험실에서 호흡보호구가 쓰이는 이유는 무엇일까요?

신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19) 4차 대유행으로 확진자 수가 2000명대를 오르내리는 요즘, 뉴스에서 자주 보이는 단어들이 있습니다. 코로나 치료제 백신 개발에 대한 관심과 함께 특히 ‘BSL’ 이란 단어는 치료제 백신 개발을 위한 핵심 키워드로 쉴 새 없이 언론에 노출되고 있는데요. BSL이란 무엇이며 코로나19와 백신 개발, 이들은 어떤 관계가 있는 것일까요?

이번 시간에는 BSL에 대해 알아보고, 연구실에서 왜 호흡보호구를 착용해야 하는지 호흡보호구 선택 시 유의해야할 점은 어떤 것들이 있는지 알아보도록 하겠습니다. 😊

BSL이란 무엇일까요?

먼저 BSL(생물안전등급, Biological Safety Level)이란 감염위험도가 높은 미생물을 연구 실험할 수 있는 시설 등급 기준을 의미합니다. 등급은 1~4단계로 구분되며 그 등급이 높을수록 위험한 미생물을 다루는데요. 예를 들어, 전파속도가 빠른 코로나 바이러스 같은 경우 생물안전 3등급(BL3) 이상 실험실에서만 연구가 가능합니다. 일반적으로 기본적인 설비가 갖춰진 대학 연구시설이나 고등학교 생물실의 경우생물안전 1등급(BL1)에 해당하며 높은 등급에 해당하는 생물안전 3등급(BL3) 실험실의 경우 국내 약 60여개의 연구시설이 존재합니다. 가장 높은 단계인 생물안전 4등급(BL4)실험실의 경우 전 세계적에 54개의 실험실만 존재하며 국내에서는 질병관리본부만이 생물안전 4등급(BL4) 실험실을 소유하고 있습니다.

실험실에서 꼭 개인보호구를 착용해야 할까요?

 코로나 바이러스를 포함하여 전 세계적으로 확산되었던 신종 인플루엔자 바이러스나 결핵균 등을 이용하여, 실험하고자 할 때 가장 우선되는 것은 무엇일까요?

먼저, 실험실에서 실험종사자가 병원성 미생물에 감염되지 않고 실험실 물질이 외부 환경으로 유출되지 않도록 안전 조치를 마련해야합니다. 생물안전이란, 병원성 미생물 및 독소 등 위해 물질을 취급할 경우 일어날 수 있는 여러 가지 위해로부터 사람과 환경을 보호하기 위하여 관련 지식과 제도 안전장비 그리고 시설 등을 갖추는 일련의 조치 및 활동을 의미하는데요. 실험실에서 생물안전을 실천하기 위해서 가장 중요하고 기본이 되는 것은 실험종사자가 착용하는 개인보호구입니다.

개인 보호구란 병원성 미생물 및 독소 화학물질 등 위해물질을 취급할 때 발생할 수 있는 위해로부터 실험종사자를 보호하기 위해 고안된 의복, 장갑, 보안경 등 장비들을 말합니다. 개인보호구를 선택할 때에는 위해물질과 실험 방법을 고려하여 실험 수행 시 발생할 수 있는 질병의 감염 경로, 발생 가능성 및 심각성 등 위험요소를 꼼꼼히 파악하여 선택해야 합니다. 무엇보다 개인보호구의 보호 성능, 적절성, 내구성 등을 고려하여 적절한 종류의 호흡보호구를 선택하고 올바르게 사용하고 관리하여 연구자의 건강은 물론 안전한 연구 환경을 조성해야 합니다.

전동식 호흡보호구, 어떻게 선택해야 할까요?

생물안전 실험실에서 세균, 바이러스 및 감염성 물질의 입자로부터 실험자를 보호하기 위해 적절한 호흡보호구를 착용해야 합니다. 적절하지 않은 개인보호장비는 실험수행 등을 저해할 뿐만 아니라, 유해인자에 노출되는 잠재적 사고를 유발할 수도 있기 때문에 특히 위해수준이 높은 실험을 수행할 때는 작업 환경 내 모든 각각의 유해인자로부터 연구자를 보호할 수 있는 호흡보호구를 선택해야 합니다.

생물안전 3등급(BL3) 이상의 연구시설은 사스(SARS), 조류인플루엔자(AIV)처럼 인체 위해성이 상당한 미생물을 이용하는 실험실인데요. 안전이 핵심인 공간 특성상 다양한 호흡보호구를 선택하여 사용할 수 있습니다. 예를 들어, SARS-Cov, 결핵균 등 호흡기 매개 감염질환을 유발하는 병원체 및 에볼라 바이러스 등 고위험병원체를 취급할 때 양압식 호흡보호구인 전동식 호흡보호구를 사용하도록 권장하고 있습니다.

 특히 동물을 취급하거나 고위험 병원체를 다룰 경우에는 감염원으로부터의 노출을 피하기 위해 할당보호계수(Assigned Protection Factor)가 높은 보호구를 착용하는 것을 권고하고 있습니다.

“보호계수(Protection Factor, PF)”란 호흡보호구 바깥쪽에서의 공기 중 오염물질 농도와 안쪽에서의 오염물질 농도비로 사용자 보호의 정도를 나타내는 척도를 말하며, “할당보호계수(Assigned Protection Factor, APF)”란 잘 훈련된 사용자가 호흡보호구를 착용했을 때 특정 형태의 호흡보호구가 제공할 수 있는 보호계수의 기대치를 의미하는데요. 한국에서는 화학물질 취급 근로자의 호흡보호구 선정 기술지침 기준에서 각 호흡보호구의 형태별 할당보호계수를 정의하고 있습니다.

호흡보호구 형태별 구분과 할당보호계수를 정리한 그래프를 살펴보면 특정 형태의 호흡보호구가 제공하고 있는 보호 수준을 확인할 수 있는데요. 일반 안면부 여과식 마스크의 할당보호계수가 10인 반면, 전동식 호흡보호구의 할당보호계수의 경우 1,000인 것을 확인할 수 있습니다. 즉, 전동식 호흡보호구 사용시 훨씬 더 높은 수준의 보호수준을 기대할 수 있다는 의미입니다. 이러한 이유 때문에 많은 실험실 및 연구실에서 고위험 물질을 취급하는 경우 N95 마스크보다 할당보호계수가 높은 전동식 호흡보호구를 선택하고 있습니다.

높은 BSL 등급의 연구실에서도 사용할 수 있는 믿을 만한 호흡보호구가 있나요?

질병관리청에서 발간한 자료에 따르면 ‘고위험병원체 동물 이용 취급시설 및 동물 이용연구시설’ 시설에서는 전동식 호흡보호구(PAPR)를 필수적으로 보유하도록 권고하고 있습니다. 꼭 동물을 취급하지 않더라도 연구에서 다루는 물질이 위험하고 노출에 대한 불안함이 있다면 연구자의 판단 하에 PAPR처럼 할당보호계수가 높은 보호구를 착용하는 것이 권장됩니다.

그래프를 통해 파악할 수 있듯이 3M전동식 호흡보호구는 99.8% 이상의 필터효율을 가지고 있는데요. TR-300 시리즈의 경우 미국 NIOSH 및 유럽 CE(TH3) 인증을 가지고 있으며, 한국에서 판매하는 제품의 경우 산업안전보건공단의 KCs (보호구안전인증, 전동식 특급) 인증을 취득했습니다. 또한 S-433 헤드탑과 함께 사용할 시 1,000의 할당보호계수를 가집니다.

지금까지 연구실에서도 안전한 작업을 위한 호흡보호구 선택법에 대해 알아보았습니다.

위해 물질에도 걱정없이 연구에 집중할 수 있는

가장 안전하고 편리한 호흡보호구를 찾으시길 바라며

다음 시간에는 연구실에서 자주 사용하는 화학물질(EO & 포름알데히드)에 알맞은 보호구에 대해 알아보도록 하겠습니다!

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