코로나19 백신 적정온도 유지 ‘눈’으로 확인하는 기술 나왔다

화학연구원, 적정온도 이탈 여부 감지 기술개발, 조작 불가
미국화학회 'ACS Omega' 표지논문으로 게재

코로나19 백신이 저온에서 안전하게 보관·유통되는지 눈으로 손쉽게 확인할 수 있는 온도변화 감지장치가 개발됐다.

한국화학연구원은 박제영·오동엽·황성연 박사팀이 백신병에 특정 화합물을 담은 용기를 붙여 백신의 보관 온도상태를 실시간 확인할 수 있는 장치를 개발했다고 12일 밝혔다.

현재 코로나19 확산 방지를 위해 유통되고 있는 백신 중 화이자 백신은 영하 70도 정도의 극저온에서, 모더나 백신은 영하 20도의 저온에서 보관해야 한다.

지금까지는 극저온 상태에서 보관해야 하는 mRNA 백신이 상용화된 사례가 없어 백신이 영하의 저온에서 보관·유통됐는지 직관적으로 확인할 수 있는 방법은 없다.

이번 연구서 화학연 연구팀은 에틸렌글리콜과 물을 섞은 물질을 활용, 손쉽게 육안을 온도이탈 여부를 감별할 수 있는 장치를 개발했다.

에틸렌글리콜(ethylene glycol)은 알코올이 포함된 화합물로 물과 혼합되면 녹는점이 낮아지는 특징이 있다.

자동차 부동액으로도 활용되는 이 물질은 영하 69도 이하에서는 고체 상태를 유지하지만 그 이상의 온도에서는 녹기 시작한다.

연구팀은 이 물질의 상태를 눈으로 확인할 수 있도록 색소를 넣고 색소가 번지는 걸 볼 수 있는 하얀 펄프 가루를 흡착제로 밑에 넣었다.
이를 통해 물질이 영하 69도 이상의 온도에 노출돼 고체에서 액체로 변하면 액체가 화합물 밑의 펄프 가루에 스며들면서 사인펜 색이 젖은 종이에 번지듯 색깔이 퍼지도록 했다.

이 장치를 영하 70도 정도의 극저온에서 보관해야 하는 화이자 백신에 적용하면 영하 60도 이상 노출시 5분 이내에 색이 번지고 상온(영상 20도)에 노출되면 2분 이내에 변화를 감지할 수 있다.

권장온도 보다 높은 온도에 노출된 시간이 길어질수록 색이 더 많이 번져 손쉽게 노출 정도를 알 수 있다.

또 에틸렌글리콜 대신 다른 화합물 ‘수크로오스(d-sucrose)’와 물을 섞으면 영하 20도에서 보관해야 하는 모더나 백신에도 해당 기술을 적용할 수 있다.

연구팀은 유통이나 사용과정에서 불가피하게 상온에 짧게 노출될 때는 색이 번지지 않도록 화합물의 비율을 설정, 권장온도 이상에서 2분 이상 노출시에만 색이 번지도록 했다.

에틸렌글리콜을 40%, 물을 60%의 비율로 섞으면 온도가 영하 69도보다 올라가도 고체가 바로 액체로 변하지 않고 고체와 액체가 섞여 있는 상태가 일정기간 지속되기 때문에 짧은 시간의 온도 변화로는 색이 번지지 않는다.

특히 이 장치는 상온에 노출된 후 다시 극저온에 둬도 원래 상태로 돌아가지 않기 때문에 조작이 원천적으로 불가능하다.

이번 연구성과는 미국화학회 학술지인 ‘ACS Omega’ 온라인판에 ‘Tamper-Proof Time?Temperature Indicator for Inspecting Ultracold Supply Chain’이란 제목으로 사전 게재된 뒤 3월호 표지논문으로 실렸다.

연구팀은 원천특허를 확보한 상태이며 향후 상용화를 위한 후속 연구를 지속할 계획이다.

연구책임자 박제영 박사는 “백신이 안전한 온도에서 보관됐는지 쉽게 확인할 수 있을 것”이라며 “해당 기술이 빠르게 상용화될 수 있도록 백신 취급 및 운송기업과 긴밀하게 협력해 K-방역의 주도권을 확보하고 해외로 수출되길 바란다”고 말했다.

[대전=뉴시스]