생물안전작업대란 무엇인가요?

I. Introduction

생물안전작업대는 생물학적 위험에 대해 사용자, 시료 및 환경 보호를 제공하는 1차 엔지니어링 제어 장치입니다. 생물안전작업대의 공기 흐름은 작업 영역에서 생물학적 위험 물질이 우발적으로 방출되는 것을 방지하는 유입 기류 차단막으로 구성됩니다. 또한 작업 구역에서 오염 물질을 제거하여 시료를 위한 멸균 영역을 제공하는 하강 기류를 갖추고 있습니다.

생물안전작업대는 작업 유형, 생물학적 위험 분류(위험군 1-4); 방사성 핵종 및 휘발성 독성 화학 물질 노출에 대한 인원 보호; 또는 이들의 조합을 기반으로 선택해야 합니다. 아래 표는 각 보호 유형에 권장되는 생물안전작업대를 보여줍니다.

보호 유형	생물안전작업대 선택
인원 보호, 위험군 1-3 미생물	Class I, Class II, Class III
인원 보호, 위험군 4 미생물, 글로브박스 실험실	Class III
인원 보호, 위험군 4 미생물, 보호복 실험실	Class I, Class II
제품 보호	Class II, Class III
휘발성 방사성 핵종/화학 물질로부터의 보호, 작업 구역으로 재순환	Class II Type B1, 덕트 연결된 Class II Type A2
휘발성 방사성 핵종/화학 물질로부터의 보호, 작업 구역으로 재순환되지 않음	Class I, Class II Type B2, 덕트 연결된 Class III

출처: 실험실 생물안전 매뉴얼. 제3판 (개정판). 잠정 지침. 세계보건기구. p52.

Esco Lifesciences는 생물안전작업대 분야의 글로벌 리더로서 전 세계 100개국 이상의 주요 연구소에 수천 건의 설치 실적과 함께 업계에서 가장 광범위한 제품군을 공급하고 있습니다. Esco 생물안전작업대는 다른 어떤 제품보다 더 많은 국가에서, 더 많은 언어로, 더 많은 독립적 인증을 획득하여 업계 최고의 안전과 품질에 대한 당사의 헌신을 입증합니다.

Class I 생물안전작업대

Class I 생물안전작업대는 오늘날 사용 가능한 모든 생물안전작업대 중 가장 기본적이고 초보적인 설계를 갖추고 있습니다. 생물학적 위험에 대한 노출로부터 작업자와 환경에 보호를 제공하며 생물안전 등급 1, 2 및 3에 할당된 미생물 제제를 사용한 작업에 적합합니다.

Class II Type A2 생물안전작업대

Class II Type A2 생물안전작업대는 가장 일반적인 Class II 생물안전작업대입니다. 또한 사용 가능한 모든 다양한 유형 중 가장 일반적인 생물안전작업대입니다. 공기의 30%가 배출되고 70%가 하강 기류로 작업 영역에 재순환되는 플레넘을 갖추고 있습니다. 생물학적 위험에 대한 노출로부터 작업자와 환경을 보호하고 오염된 실내 공기 및 교차 오염으로부터 제품을 보호합니다.

미생물 공정의 보조물로 미량의 독성 화학 물질이 사용되는 경우 Type A 작업대는 덕트를 통해 배기되어야 합니다.

Class II Type B2 생물안전작업대

Class II Type B2 생물안전작업대는 작업대 내에 재순환이 없도록 설계되었습니다. 유입 및 하강 공기는 HEPA 여과 후 외부 환경으로 배출됩니다. Type B2 생물안전작업대는 재순환이 없으므로 미생물 공정의 보조물로 사용되는 독성 화학 물질을 사용하는 작업에 적합합니다. 이론적으로 Type B2 작업대는 하강 및/또는 배기 HEPA 여과 시스템이 정상적으로 작동하지 않을 경우 전체 배기 기능이 페일세이프 역할을 하므로 모든 Class II 작업대 중 가장 안전한 것으로 간주될 수 있습니다.

Class III 생물안전작업대

Class III 생물안전작업대는 Class I 및 Class II 생물안전작업대로는 달성할 수 없는 절대적인 수준의 안전성을 제공합니다. 생물안전 등급 1, 2, 3 및 4에 할당된 미생물 제제를 사용하는 작업에 적합합니다. 가장 치명적인 생물학적 위험을 수반하는 작업에 자주 지정됩니다.

II. Biosafety Cabinet Guide to models

제품	모델 코드	적용 분야	분류	인증	구조				제어 시스템	액세서리	특징
제품	모델 코드	적용 분야	분류	인증	본체 외장	측면 패널	작업 공간	블로워 팬	제어 시스템	액세서리	특징
Airstream®	AC1	생물학적 위험으로부터 사용자 및 환경 보호 제공	Class I 생물안전작업대	EN 12469 준수, SANS 12469 준수	Isocide™ 항균 코팅된 전기아연도금강판	강화 유리	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM	Sentinel™ Gold 마이크로프로세서 제어 시스템	2차 활성탄 필터, UV 도어(VHP 포트 포함), 배기 덕트	작업 구역에 쉽게 접근할 수 있는 90° 경첩식 창
Airstream® Class II Type A2 BSC - NSF 인증	AC2-NS	생물학적 위험으로부터 작업자 보호 및 환경 보호를 제공하는 동시에 오염을 방지하기 위한 멸균 작업 구역을 제공합니다.	Class II Type A2 등급 작업대	NSF 49 인증 획득		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM		기울어진 드레인 팬, 옵션 H₂O₂ 포트, 2차 활성탄 필터 구비	유입 및 하강 기류를 위한 단일 블로워. 에너지 효율적이고 경제적
Airstream® Gen 3 Class II BSC - E 시리즈	AC2-E		Class II 생물안전작업대	PHE 인증 EN 12469		강화 유리	다분할 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM			강화 유리가 시야를 넓혀주며 작업자가 갇힌 느낌을 받는 것을 방지합니다
Airstream® Gen 3 Class II BSC - S 시리즈	AC2-S			PHE 인증 EN 12469		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM			유입 및 하강 기류를 위한 단일 블로워. 에너지 효율적이고 경제적
Airstream® Gen 3 Class II BSC - D 시리즈	AC2-D			EN 12469 준수		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	이중 배기 블로워. DC ECM			유입 및 하강을 위한 이중 블로워. 이중화 시스템은 팬 고장 시 보호 기능을 제공합니다
Airstream® Gen 3 Class II BSC - G 시리즈	AC2-G			EN 12469 준수		강화 유리	다분할 스테인리스 스틸 작업대	이중 배기 블로워. DC ECM			유입 및 하강을 위한 이중 블로워. 이중화 시스템은 팬 고장 시 보호 기능을 제공합니다
Airstream® Class II BSC TUV-Nord - E 시리즈	AC2-E-TU		Class II 생물안전작업대	TUV-Nord 인증 EN 12469		강화 유리	다분할 스테인리스 스틸 작업대	이중 배기 블로워. DC ECM		VHP 포트, 배기 덕트	독특한 스테인리스 스틸 및 유리 하이브리드 벽은 가시성을 높이고 작업자가 갇힌 느낌을 받는 것을 방지하며 청소 용이성을 위한 곡면 모서리를 갖추고 있습니다.
Airstream® Class II BSC TUV-Nord - S 시리즈	AC2-S-TU		Class II 생물안전작업대	TUV-Nord 인증 EN 12469		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	이중 배기 블로워. DC ECM		VHP 포트, 배기 덕트
Labculture® Class II Type A2 모델	LA2-A-E		Class II Type A2 등급 작업대	NSF 49 인증 획득, EN 12469 규격, UL 61010, JIS K3800 및 CFDA YY-0569 준수		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM		배기 덕트	에너지 효율적, 인체공학적, 안전함, 조용함, 가장 많은 인증 획득
Airstream® Class II Type B2 모델	AB2		Class II Type B2 등급 작업대	NSF 49 준수, EN 12469, CFDA YY-0569* *CFDA 인증은 중국에서 판매되는 AB2 모델에만 독점 적용됩니다		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 EBM 블로워	Sentinel™ Silver 마이크로프로세서 제어 시스템	2차 활성탄 필터, VHP 포트	페일세이프 시스템
Labculture® Class II Type B2 모델	LB2		Class II Type B2 등급 작업대	NSF 49 인증 획득		스테인리스 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	단일 블로워, DC ECM	Sentinel™ Gold 마이크로프로세서 제어 시스템	역류 방지 밸브, 프리필터	에너지 효율적
Airstream® Class III BSC	AC3	가장 치명적인 생물학적 위험에 대해 절대적인 수준의 안전과 보호를 제공하도록 가스 밀폐형으로 설계되었습니다.	Class III 생물안전작업대	EN 12469 준수		Isocide™ 처리된 EG 스틸	일체형 스테인리스 스틸 작업대	더블 ECM 블로워	Sentinel™ Silver 마이크로프로세서 제어 시스템	배기 덕트	독점적인 이중 배기 필터는 단일 단계 설계보다 >100,000배 더 우수한 보호 기능을 제공합니다

III. Must-have features of a BSC

Esco 생물안전작업대로 보장되는 생물학적 위험 격리

격리(Containment)란 작업대의 전면을 통해 빠져나가지 않고 작업 공간 내에 모든 위험 입자를 격리하는 작업대/인클로저의 능력을 의미합니다. 현장에서 그리고 제조 후 생물안전작업대의 격리 성능을 테스트하는 가장 인정받는 방법은 KI-DISCUS 테스트를 통하는 것입니다. 작업대가 모든 기류 테스트를 통과하더라도 격리 테스트에서는 실패할 수 있음에 유의해야 합니다.

Esco Lifesciences는 유럽 외 지역에서 KI-DISCUS 테스트 기능을 보유한 소수의 회사 중 하나입니다. 또한 당사의 모든 생물안전작업대는 이 방법을 사용하여 형식 테스트를 거치고 격리 승인을 받았습니다. KI-DISCUS 외에도 제품 및 교차 오염 보호 테스트와 같은 미생물학적 테스트도 사용됩니다. 이러한 테스트는 다음을 결정합니다:

미생물 응용 분야 중에 형성된 에어로졸이 생물안전작업대 내에 효과적으로 격리될 수 있는지 여부,
외부 오염 물질이 작업 구역에 들어갈 수 없는지 여부,
다른 장비의 에어로졸 오염을 효과적으로 최소화할 수 있는지 여부.

Esco 생물안전작업대 특징:

NSF49 또는 EN 12469 표준 준수
오염 물질이 빠져나가는 것을 방지하는 음압 측면 벽
더 안전한 작동을 위해 찢어짐과 누출을 방지하는 펑크 방지 금속 플레넘
더 나은 여과 효율을 제공하는 ULPA 또는 H14 필터
미생물 성장을 억제하고 안전성을 향상시키는 표면의 항균 코팅
더 조용한 작동, 더 적은 열 방출 및 에너지 비용 절감을 제공하는 DC-ECM 블로워
작업자의 편의를 위해 아래로 기울어지고 중앙에 위치한 제어 시스템
생물안전작업대 파라미터를 보여주는 직관적인 제어 시스템
기류 장애 및 섀시 경보와 같은 불안전한 상태에 대한 음향 및 시각 경보가 있습니다.

IV. Factors to Consider When Selecting a Biosafety Cabinet

생물안전 등급에 따른 선택

생물안전 등급은 실험실에서 유해한 감염성 제제를 격리하거나 격리하기 위한 조치입니다. 유해 제제의 위험 평가를 위해 생물안전 책임자(BSO) 및 기관 생물안전 위원회(IBC)의 도움을 받을 수 있습니다. 네 가지 생물안전 등급이 있습니다:

생물안전 1등급은 학부 및 중등 교육 훈련, 교육 실험실 및 병원성이 없는 미생물을 사용하는 기타 실험실을 위한 것입니다. 예로는 Bacillus subtilis, Naegleria gruberi 및 감염성 개 간염 바이러스가 있습니다. 따라서 BSL-1 격리에는 손 씻기용 싱크대만 필요합니다.

생물안전 2등급은 인간 질병과 관련이 있고 지역사회에 존재하는 토착 중간 위험 제제를 다루는 임상, 진단, 교육 및 기타 실험실에 적합합니다. 예로는 B형 간염 바이러스, HIV, Salmonella 및 Toxoplasma가 있습니다. 이러한 미생물은 에어로졸 생성이 적은 한 개방형 벤치에서 사용할 수 있습니다. 위험은 미생물로부터의 섭취 또는 점막 노출을 통해 획득될 수 있습니다. 오염된 물질(예: 날카로운 물체)을 다룰 때 특정 예방 조치를 취해야 합니다. 마찬가지로 에어로졸을 수반하는 절차는 생물안전작업대 또는 안전 원심분리기 컵에서 수행해야 합니다. 개인 보호 장비도 손 씻기용 싱크대 및 폐기물 오염 제거 시설과 함께 효과적입니다.

생물안전 3등급은 치명적인 감염의 원인이 될 수 있는 호흡기 전파 가능성이 있는 토착 또는 외래 제제를 다루는 임상, 진단, 교육, 연구 또는 생산 시설에 적용됩니다. 예로는 Mycobacterium tuberculosis, 세인트루이스 뇌염 바이러스 및 Coxiella burnetii가 있습니다. 위험은 자가 접종, 섭취 및 감염성 에어로졸에 대한 노출을 통해 획득될 수 있습니다. 격리를 위해 절차는 생물안전작업대 또는 가스 밀폐형 에어로졸 발생 챔버에서 수행해야 합니다. 위험한 에어로졸의 방출을 줄이기 위해 환기 시스템도 적절해야 합니다.

생물안전 4등급은 에어로졸 경로를 통해 확산될 수 있고 사용 가능한 백신이나 치료법이 없는 생명을 위협하는 유해 제제 또는 병원체에 적합합니다. 예로는 마버그 또는 콩고-크림 출혈열이 있습니다. 감염성 에어로졸, 유해 비말에 대한 피부 점막 노출 및 자가 접종을 통해 위험이 발생할 수 있습니다. 감염원을 완전히 격리하려면 절차를 Class III 생물안전작업대에서 수행하거나 전신 공기 공급 양압 개인 보호복을 착용한 상태에서 수행해야 합니다. BSL-4 실험실은 특수 환기 및 폐기물 관리 시스템을 갖춘 격리된 단지에 위치해 있습니다. 실험실의 전체 운영은 실험실 책임자가 처리해야 합니다. 이에 대한 보완책은 훈련된 실험실 인력, 안전 조치/매뉴얼, 안전 장비, 시설의 적절한 설계, 개인 보호 장비 및 생물안전 등급 관행의 존재입니다.

	치사율	매개체	치료	예시
1	안전	액체	있음	Bacillus subtilis
2	보통	액체	부분적	HIV
3	심각	에어로졸	부분적	TBC
4	극도	에어로졸	없음	Ebola

여과 시스템에 따른 선택

생물안전작업대의 가장 중요한 구성 요소 중 하나는 필터입니다. 현재 생물안전작업대가 활용하는 필터에는 두 가지 종류가 있습니다:

MPPS(일반적으로 0.30 마이크론)에서 99.99% 효율적인 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터.
MPPS(일반적으로 0.12 마이크론)에서 99.999% 효율적인 초저침투 공기(ULPA) 필터.

ULPA 필터는 HEPA 필터보다 10배 더 효율적이므로 ULPA 필터가 있는 생물안전작업대는 더 나은 작업자, 제품 및 환경 보호를 제공할 수 있습니다.

유입 그릴 차단 가능성에 따른 선택

작업자 및 제품 보호는 전면 공기 그릴로 들어가는 유입 및 하강 기류 모두에 의해 생성된 에어 커튼을 통해 달성됩니다. 사용자는 작업자의 팔이나 시료에 의해 그릴이 우발적으로 막히는 것을 방지할 수 있는 생물안전작업대 설계를 선택해야 합니다.

유입 그릴 막힘을 방지하는 몇 가지 방법이 있습니다:

돌출된 팔걸이를 사용합니다.
유입 그릴 위에 팔걸이를 놓습니다
유입 그릴을 위로 곡면화합니다(A자 모양처럼)
유입 그릴을 아래로 곡면화합니다(V자 모양처럼)
유입 그릴을 작업대의 전면 노징 및 작업 트레이보다 낮게 배치합니다

그림 1. 우발적인 막힘을 방지하기 위한 돌출된 팔걸이와 곡면 유입 그릴의 조합.

기류 경보에 따른 선택

생물안전작업대에서 사용하는 경보 및 제어 시스템에는 다양한 가능성이 있습니다:

단순 스위치 – 블로워와 조명을 켜고 끄는 버튼이 있는 가장 단순한 제어 시스템입니다. 기류 장애를 나타내는 음향 및 시각 경보가 있습니다.
아날로그 디스플레이 – 기류 속도를 표시하고 현재 속도가 실패 지점에서 얼마나 떨어져 있는지에 대한 개요를 제공합니다.
디지털 마이크로프로세서 – 기류 값부터 섀시 상태 및 경보에 이르기까지 작업대의 기본 파라미터를 표시합니다. 작업대 작동을 위한 사용하기 쉬운 버튼과 사용자가 작업대 상태를 진단하고 실험 타이머 설정과 같은 다양한 기능을 프로그래밍할 수 있는 LCD 화면이 있습니다.

전면 창 메커니즘, 재질 및 각도에 따른 선택

생물안전작업대에는 사용자가 격리 성능을 저하시키지 않으면서 가장 편리한 유형을 선택해야 하는 다양한 창 메커니즘이 있습니다.

경첩식 창. 장점은 공칭 개구부 개방 높이가 고정되어 있어 얻기 쉽다는 것입니다. 그러나 작업자는 UV 조명이 켜져 있을 때 개구부를 덮기 위해 옵션 전면 덮개를 부착해야 합니다.
수동 섀시 창. 작업자는 가이드 표시에 표시되고 섀시 경보에 의해 지원되는 올바른 공칭 창 개방 높이를 준수해야 합니다. UV 조명이 활성화되기 전에 섀시 창을 완전히 닫아야 합니다.
전동식 섀시 창. 이것은 수동 섀시 창 버전과 유사하지만 사용자는 창을 움직이기 위해 하나 또는 두 개의 버튼을 누르기만 하면 됩니다. 일반적으로 작업자의 양손이 이동하는 창의 경로 외부에 있도록 안전을 위해 두 개의 버튼이 사용됩니다.

Esco Lifesciences BSC Shattered Tempered Glass

그림 2: 깨진 강화 유리 섀시의 샘플 사진.

강화 유리 또는 접합 안전 유리는 생물안전작업대의 섀시에 이상적인 재질입니다. 대부분의 강화 유리는 UV를 흡수하고 투명하며 깨졌을 때 형태를 유지하여 격리 실패나 사고를 방지합니다.

섀시는 수직 창이거나 경사진 창일 수 있습니다. 수직 창은 설계하기가 더 쉽지만 작업자에게 눈의 피로를 줍니다. 현대의 생물안전작업대는 눈부심과 반사를 최소화하면서 더 나은 가시성을 제공하기 위해 각이 진 전면 또는 경사를 가지고 있습니다.

작업 트레이에 따른 선택

안전을 위해 생물안전작업대의 표면은 사용 전후 또는 대량의 액체 유출이 발생한 후에 오염을 제거해야 합니다. 따라서 세척 용이성 요소는 생물안전작업대를 선택하는 데 중요한 역할을 합니다:

일체형 작업 트레이
일체형 작업 트레이에는 유출물을 담는 데 도움이 되는 오목한 영역이 있습니다. 이음매 없는 디자인으로 인해 유출물이 아래로 떨어지지 않습니다. 그러나 다분할 트레이보다 무겁기 때문에 청소하기가 더 어렵습니다.

그림 3. 생물안전작업대의 일체형 작업 트레이.
다분할 작업 트레이
분할된 작업 트레이는 더 가볍고 들어 올리기 쉬워 청소가 더 편리합니다. 그러나 분할 구획으로 인해 유출물을 효율적으로 담을 수 없습니다.

그림 4. 생물안전작업대의 다분할 작업 트레이 구분.

인체공학에 따른 선택

생물안전작업대는 편안함을 제공하고 생산성을 향상시키므로 인체공학적 기능을 갖추어야 합니다. 생물안전작업대를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 기능은 다음과 같습니다:

제어 패널의 위치 및 각도 - 제어 패널은 보고 닿기 쉬운 작업대 중앙에 위치해야 합니다. 작업자가 서 있든 앉아 있든 제어 시스템에 접근할 수 있는 것도 중요합니다.
조명 시스템 - 작업대의 조도는 작업 구역에 충분한 밝기를 제공하면서도 사용자의 편안함을 위해 최소한의 눈부심을 제공하도록 1000 lux를 초과해야 합니다.
저소음 작동 – 생물안전작업대가 67 dBA를 초과하지 않는 것이 이상적입니다. 이렇게 하면 작동 중 모든 방해 요소를 방지할 수 있습니다.
UV 조명의 위치 – 눈의 자극을 피하기 위해 UV 램프를 작업자의 시선에 직접 배치해서는 안 됩니다.

V. Safety Tips When Using Biosafety Cabinets

생물안전작업대에서 올바르게 작업하는 방법에 대한 팁

생물안전작업대는 병원성 시료를 다루거나 멸균 작업 영역이 필요한 응용 분야에 사용됩니다. 유입 공기에 의해 생성된 기류 장벽으로 생물학적 위험으로부터 사용자를 보호합니다. 동시에 작업대 내부의 시료는 또 다른 기류 장벽을 생성하는 하강 공기에 의해 보호됩니다. 그러나 생물안전작업대의 유효성은 작업자가 사용하는 방식에 의해서만 결정됩니다.

생물안전작업대에서 안전하게 작업하는 방법에 대한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다:

생물안전작업대를 무균작업대와 혼동하지 마십시오.
극도의 위험성이 있는 병원체에 작업대를 사용하지 마십시오.
경보가 활성화된 경우 작업대를 작동하지 마십시오.
분젠 버너를 사용하지 않아야 합니다.
작업대를 보관 공간으로 사용하지 마십시오.
적절한 작업대 위치 선정이 중요합니다.
항상 장비를 연속으로 가동하십시오.
기류 장벽에 대한 교란을 최소화하십시오.
작업대는 매년 인증을 받아야 합니다.
표면 오염 제거를 준수하십시오.
퍼지 사이클을 허용하십시오.
올바른 섀시 개구부 높이를 준수하십시오.
교육을 받은 인원만 작업대를 사용해야 합니다.
적절한 작업복을 착용하십시오.
안전 영역 내에서 작업하십시오.
적절한 무균 조작 기법을 준수하십시오.

Working Safely in your BSC Poster