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.
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.
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]