[논문]생물테러와 환경소독

정우동; 문성민; 윤제용

생물테러와 환경소독
Bioterrorism and Environmental Decontamination 원문보기

대한환경공학회지 = Journal of Korean Society of Environmental Engineers, v.29 no.9, 2007년, pp.1051 - 1059

정우동 (서울대학교 화학생물공학부) , 문성민 (서울대학교 화학생물공학부) , 윤제용 (서울대학교 화학생물공학부)

초록
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병원성 미생물을 이용하여 인명살상과 사회적 혼란을 야기하는 생물학적 테러에 대응하기 위한 여러 방안 중에서 사후조치로써의 환경에서 생물무기 제독(환경소독)은 매우 중요하다. 이러한 상황에 대한 현재 우리의 환경소독 방법은 대부분 소독제를 물과 반응시킨 고농도의 수용액을 이용한 소독 방법을 적용하고 있다. 생물테러와 같은 고위험 병원성 미생물에 오염된 실내공간을 완벽하게 소독하거나 군사적인 목적의 제독작전을 위해서는 수용액을 이용한 표면의 제독방법과 더불어 가스 상의 멸균제를 혼합한 공간제독이 병행되어야 할 것이다. 이 글에서는 생물테러라는 특수한 상황을 전제로 하여 실내소독에 대한 현행 환경소독의 문제점과 해외 동향을 분석해보고 앞으로의 발전을 위한 제언을 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Bioterrorism intends to cause mass casualties and social panic by means of malicious pathogenic microorganisms. Environmental decontamination becomes very important as a follow-up measure if that happens. Conventional methods for decontamination is that aqueous disinfectants are being sprayed for killing or not spreading microorganisms with the purpose of preventing infection. However, these procedures are not enough to perfectly sterilize space or surface inside of building, requiring additional measures such as surface disinfection or gas treatment methods. This article deals with the issues about the present decontamination procedures, global trends, in order to formulate suggestion for advanced environmental decontamination.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논고에서는 현재 우리나라의 생물학 테러에 대한 대비상황과 문제점은 무엇이며, 또한 이에 대한 환경제독의 기술적인 해결책은 무엇인지에 대한 고찰을 해보고자 한다.
본 연구실에서는 고도산화법(AOP)을 공기나 표면으로의 반응으로 유도하여 바이오테러리즘에 대한 대비책의 하나로써 적용가능한 과산화수소와 오존을 혼합한 가스형태의 제독방안에 대해서 심도 깊은 연구를 진행하고 있다.
본고에서는 생물테러시 사용되고 있는 현행 소독기술과 보완되어야 할 부분에 대해서 알아보았다. 현재까지 대부분의 생물소독기술은 산화제를 물과 반응시킨 수용액을 이용한 환경소독이 주를 이루고 있다.

제안 방법

실험에 사용된 방법으로써, 테러상황을 묘사하기위해 특정 표면 위에 if/ CFU/mL의 스포어 현탁액을 건조시킨 쿠폰을이용하였으며, 이를 밀폐된 반응기에 넣은 후 water column을 통과한 습한 오존가스(wet gaseous ozone)를 일정 시간 주입하였다. Fig.
발전되고 있다. 여러 종류의 가스를 이용한 소독 방법 증 본고에서는 오존가스를 이용한 소독방법을 적용해보았고, 탄저균의 지표미생물로써 바실러스 스포어를 대상으로 한 여러 종류의 실험을 해보았다.
5는 오존 소독의 개략적인 실험 장치를 나타낸 것이며, 오존발생장치와 연결된 2개의 라인중 1개 라인은 water column을 통과시켜 습한 상태의 오존가스를 발생시키는데 이용하였다. 오존 농도의 변화를 관찰하기위해 반응기의 전후에는 일정한 오존농도의 모니터링을 위한 Ozone analyzer(INUSA, Model Hl, USA)와 UV spectrophotometer (Agilent Model 8453, USA)를 설치하여 실시간 오존의 농도를 모니터링 하였다. 오존 처리된 스포어의 회수시에는 처리된 시편을 10 mL의 인산완충용액(tween 20 : 0.

대상 데이터

8은 1, 500 ppm의 Wet Ozone gas가 서로 다른 군용피복류 표면위에서의 spore에 대한 불활성화 효과를 나타내고 있다. 사용된 표면의 재질은 침투성 보호의 외피, 방독면보호 두건, 페인트칠 된 금속의 표면이다. 이 실험 결과에서 보호의 T 방독면 보호두건T페 인트 표면T유리표면 순으로 불활성화가 빠르게 진행되었다.

이론/모형

오존 농도의 변화를 관찰하기위해 반응기의 전후에는 일정한 오존농도의 모니터링을 위한 Ozone analyzer(INUSA, Model Hl, USA)와 UV spectrophotometer (Agilent Model 8453, USA)를 설치하여 실시간 오존의 농도를 모니터링 하였다. 오존 처리된 스포어의 회수시에는 처리된 시편을 10 mL의 인산완충용액(tween 20 : 0.2%, Na2S2O₃ : 0.1 M 포함) 으로 옮긴 후 sonication을 20분간 처리 하여 건조된 스포어를 탈착시키고, 살아있는 포자의 수는 Spread Plate Method법에 의해 측정하였다.

성능/효과

1968년 이후 발생한 52건의 생화학 테러에 사용된 방법을 분석해 보면, 주로 요인 암살 등의 목적으로 직접 접촉 또는 투입하는 경우가 13%이었으며, 음식물 오염, 의료용 약품 오염 및 식수원 오염 시도가 각각 15%, 16% 및 11% 발생하였고, 에어로졸 살포방법이 17%이었다.°
사용된 표면의 재질은 침투성 보호의 외피, 방독면보호 두건, 페인트칠 된 금속의 표면이다. 이 실험 결과에서 보호의 T 방독면 보호두건T페 인트 표면T유리표면 순으로 불활성화가 빠르게 진행되었다.
이러한 방법에 의한 실험결과로써, 수분을 함유한 가스 상의 오존은 건조한 오존보다 매우 강력한 산화력을 지니고 있으며, 30분 이내에 6로그 이상의 불활성화를 달성할 수 있을 만큼 강력한 사멸효과를 나타내었다. 이 결과를 Ishizaki의 연구결과와 비교해 볼 때, 동일농도의 오존가스를 상대습도 95%에서 처리했을 때보다 3배 이상 빠른 불활성화를 유도할 수 있다는 결론에 도달하게 된다<Fig.

후속연구

더불어 미생물 사멸에 보다 효과적인 자외선, X선, 감마 방사선 조사를 이용한 방법도 적용 가능하리라고 예상하고 있다. 하지만 어떠한 방법도 완벽하다고는 장담할 수 없고, 이상적인 것은 없다고 하였다.
밀폐시설이 보장되어야 한다. 또한 오존 가스 자체에 수분이 함유되도록 물속을 통과한 습한 오존가스를 주입하는 것도 매우 효과적일 것으로 보인다. 비록 가스형태의 소독 방법이라 할지라도, 스포어가 존재하는 표면의 거칠기와 건조되는 과정에서 발생된 미생물의 중첩(clumped) 현상 등은 보다 높은 오존가스의 CT값이 필요한 요인으로 볼 수 있다.
아직까지 생물테러의 경험이 없는 우리사회로써는 어떠한 방법이 가장 합리적이고 효과적일지에 대해서 보다 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.
이와 더불어 생물테러에 대한 사전 조기탐지 및 경보체계를 확보하고, 유전적으로 변형된(recombinant) 미생물에 대해서도 항생효과를 나타내는 새로운 항생제의 개발과 비축, 그리고 생물테러가 발생된 각종 시설을 적절한 방법으로 효과적으로 제거하는 제반 기술들은 지속적인 연구개발과 실제상황을 묘사한 훈련을 통한 검증이 되어야 할 것이고, 이러한 내용들은 대국민 홍보활동을 통해서 적절하게 교육되어져야 할 것이다. 이렇듯 다양한 분야에서 생물테러에 대한 준비는 우리사회를 좀 더 안전하고, 깨끗한 사회로 만들어가는데 있어 반드시 필요한 부분이라는 생각이 든다.
철도, 공항, 항만 등 밀폐가 어려운 대규모 시설에 대해서는 또 다른 특성을 갖춘 생물제독제의 개발과 적용이 요구될 것이다.
현재까지 대부분의 생물소독기술은 산화제를 물과 반응시킨 수용액을 이용한 환경소독이 주를 이루고 있다. 하지만 인체 유해성, 사용 후소독제의 중화과정, 에어로졸 형태로 곳곳에 홑어져 분포된 병원성 미생물의 멸균이라는 측면에서 현행의 소독기술과는 다른 새로운 대처방안이 필요하다.

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상세보기
Public Broadcasting Service Home Page, http://www.pbs.org/wgbh/nova/bioterror/germs_01.html
World Health Organization Home Page, http://www.who.int/emc/diseases/smallpox/slideset/pages/spox_016.htm

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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