무균시험대

일반 공기가 노출된 환경에서 연구 실험을 진행하면, 원하지 않는 다양한 미생물에 의한 오염이 발생하게 된다. 특히 탄소원이나 영양분이 충분한 생물 배지나 배양액 작업 시에, 목적하는 생물체가 아닌 공기 중에 상존하는 다른 미생물들에 의한 오염이 빈번히 발생하게 된다. 무균 상태의 작업 공간을 만들어 주어서 이러한 오염을 방지하고자 고안된 기구가 바로 무균 작업대(Clean bench)이다. 무균작업대는 청정 작업이 필요한 배양실, 의학, 제약, 식품, 농업, 신소재 및 전자 산업 용 등에 다양하게 사용된다.

무균시험대 (출처: 최윤이/고려대)

목차

무균시험대(Clean bench)는 무균 상태에서 실험을 할 수 있는 작업대이며 외부 환경과 격리된 공간을 제공함으로써 무균 작업이 가능해진다. 외부의 공기는 HEPA 필터를 통과한 후 무균작업대 내부로 불어넣어지는데, 이 HEPA 필터를 통과하여서 무균공기가 된다. 또한 무균시험대 내부에는 형광등과 자외선 살균등(UV lamp)이 설치되어 있어서, 사용하지 않을 경우 자외선 살균등을 켜놓아 살균하게 된다.

무균시험대의 구성 (출처: 최윤이/고려대)

무균시험대의 주요 구조를 알아보면 다음과 같다.

외부 환경으로부터 무균시험대(Clean bench) 내부를 격리시키며 내부에 오염물질이 유입되지 않도록 무균 상태를 유지시키는 역할을 한다.

무균시험대 내부에는 fan과 motor가 존재하는데, 외부의 공기를 빨아들여 무균시험대 내부를 순환시킨 후 window sash의 틈을 통하여 공기가 다시 외부로 나가게 하는 역할을 한다. 이로 인하여 외부의 공기가 내부로 유입되지 못하게 된다.

1차적으로 공기를 여과시키는 필터이며 pore size는 HEPA 필터보다 상대적으로 크다.

무균시험대에서 가장 큰 역할을 하는 구성요소이다. 1차적으로 pre-filter를 통과하여 여과된 공기를 최종적으로 여과시키는 역할을 한다. Pore size는 0.5~2.0 μm로 되어 있어서 미세먼지나 외부 오염원이 이를 통과하지 못하고 걸러지게 되기 때문에 결과적으로 무균 상태의 공기만 내부로 유입되게 된다.

무균시험대 내부로 유입되는 공기의 양을 조절할 수 있는 장치이다.

UV를 사용하여 멸균이 가능하기 때문에 무균시험대 내부를 멸균하기 위하여 부착된 램프이다.

무균시험대 내부의 공기 흐름은 laminar airflow 형태를 보이게 된다. 이 공기가 유입되는 방향에 따라 다음과 같이 두 가지로 대별된다.

- Horizontal Air flow type: 공기의 흐름이 수평기류형으로 공기가 정면에서 수평방향으로 흐르는 방식.

- Vertical Air Flow type: 수직기류형으로 무균 상태의 공기가 상부에서부터 수직 방향으로 흐르는 방식.

일반적으로 무균시험대는 실험에 대상이 되는 시료만을 보호할 수 있는 수준의 장비를 지칭한다. 인체에 질병을 유발할 수 있는 감염균을 연구 할 경우에는 감염 위험에 노출 될 수 있어서 시료와 연구자를 같이 보호하기 위한 더 엄격한 수준의 생물학안전작업대, 생물안전작업대 (Biological Safety Cabinet)가 요구된다고 하겠다.

1. 사용 전 UV 램프를 켜서 30~40 분간 조사한다.

2. Fan을 작동시키고 pressure gauge를 조절하여 유입될 공기 양을 조절한다. (사용시에는 UV lamp를 끄고 사용한다.)

3. Front window를 작업하기 적당한 높이로 열고, 70% 에탄올을 사용하여 무균시험대 내부의 바닥을 소독한다.

4. Alcohol lamp나 burner 사용이 필요하다면 켜고 작업한다. (작업을 마친 후에는 반드시 끈다.)

5. 70% 에탄올을 사용하여 작업이 완료된 무균시험대의 바닥을 소독하고 front window를 닫는다.

6. Fan을 끄고 UV lamp를 켜서 내부를 멸균한다.

7. UV lamp 멸균을 15~20 분 정도 진행한 후 UV lamp를 끈다.

이러한 무균시험대는 일정한 스케줄의 관리가 요구된다. 무균시험대 내부의 공기의 흐름과 필터의 용량이 검증되어야 한다. 특히 필터와 UV 램프의 경우 수명이 있어서 주기적인인 교체가 요구된다.

최윤이/고려대학교, 남인현/한국지질자원연구원

차선신/이화여자대학교