Recently, with the advent of high risk infectious agent such as the Ebola virus, SARS, special research facilities dealing with such dangerous pathogenic are drawing attention gradually. Especially, this kind of facilities can be called BL4(Biosafety Level 4) facility. At the moment, Korean governme...
Recently, with the advent of high risk infectious agent such as the Ebola virus, SARS, special research facilities dealing with such dangerous pathogenic are drawing attention gradually. Especially, this kind of facilities can be called BL4(Biosafety Level 4) facility. At the moment, Korean government is going to construct BL4 institute in order to handle efficiently such kind of pathogen. However, there are no proper design guidelines for BL4 facility. This paper proposes circulation system of BL4 facility on the basis of analysis of existing BL4 guidelines of Canada, and Korean BL3 facilities. The outcomes of this study are as follows. At first, functional areas of BL4 facilities have been divided into three categories according to the hazard level ; dangerous area, transitional area, and ordinary area. Secondly, circulation system of BL4 facility has been explored as a form of diagram according to the circulating subjects. These include human, laboratory animals, hazardous pathogen, equipments and cloth. This study has some limitations in that it lacks empirical evidences and concrete SOPs(Standard Operating Procedure). Despite of some weaknesses, it is expected to give some preliminary guidelines for the design of circulation system in BL4 facilities.
Recently, with the advent of high risk infectious agent such as the Ebola virus, SARS, special research facilities dealing with such dangerous pathogenic are drawing attention gradually. Especially, this kind of facilities can be called BL4(Biosafety Level 4) facility. At the moment, Korean government is going to construct BL4 institute in order to handle efficiently such kind of pathogen. However, there are no proper design guidelines for BL4 facility. This paper proposes circulation system of BL4 facility on the basis of analysis of existing BL4 guidelines of Canada, and Korean BL3 facilities. The outcomes of this study are as follows. At first, functional areas of BL4 facilities have been divided into three categories according to the hazard level ; dangerous area, transitional area, and ordinary area. Secondly, circulation system of BL4 facility has been explored as a form of diagram according to the circulating subjects. These include human, laboratory animals, hazardous pathogen, equipments and cloth. This study has some limitations in that it lacks empirical evidences and concrete SOPs(Standard Operating Procedure). Despite of some weaknesses, it is expected to give some preliminary guidelines for the design of circulation system in BL4 facilities.
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문제 정의
수 있다는 점에 의미가 있다. 그러나 BL4 실험시설의 프로그램 이 매우 다양하기 때문에 본 연구에서는 공간구성 및 동선계획에 있어서의 원론적인 내용만 제시하였다. 따라서 본 연구의 결과를 각 시설 계획에 실제적으로적용하기 위해서는 해당 시설의 정확한 SOP(표준운영방침)를 토대로 적절한 응용이 이루어져야 할 것이다.
현재 질병관리본부 관할로 BL4 연구실험시설을 포함한 특수복합시설이 계획 중이며 시설의 성공적인 건립을 위해서는 합리적이고 효율적인 공간 및 동선계획이 수립되어야 한다. 본 연구는 BL4 연구실험시설에 대한 기준 및 사례분석을 통하여 BL4 시설계획을 위한 효율적이고 합리적인 동선계획을 제시하고자 하였으며, 도출된 연구의 결과는 다음과 같다.
본 연구는 국내 BL4 실험시설의 건립 시 공간의 효율적인 배치를 위한 동선계획의 기초적인 지침으로 활용할 수 있다는 점에 의미가 있다. 그러나 BL4 실험시설의 프로그램 이 매우 다양하기 때문에 본 연구에서는 공간구성 및 동선계획에 있어서의 원론적인 내용만 제시하였다.
본 연구는 외국 BL4 실험시설 가이드라인과 국내에 건립된 BL3 실험시설의 공간구성 및 동선계획 사례를 분석하여, 국내 BL4 연구실험시설의 계획시 합리적인 동선계획을 위한 기초자료를 도출하는 것을 목적으로 한다.
가설 설정
제시한다. 동선계획의 경우 BL4 실험시설의 특성상 상하의 버퍼존과 설비층으로 인하여 수직 동선이 거의 발생하지 않기 때문에 본 연구에서는 수평 동선만 논하기로 한다.
제안 방법
BL 실험시설의 정의를 바탕으로 캐나다의 가이드라인과 국내시설사례의 건축평면도를 분석한다. 공간의 종류 및 조닝, 각 주체별 동선을 파악하고, 공간구성과 동선의 상관관계를 분석 한다.
국내시설사례의 건축평면도를 분석한다. 공간의 종류 및 조닝, 각 주체별 동선을 파악하고, 공간구성과 동선의 상관관계를 분석 한다. 주체별 동선에는 사람, 물품, 동물, 병원체, 실험 후 폐기물 동선 등이 포함된다.
동선은 전실을 경계로 일반동선(실험실 외부)과 오염 동선(실험실 내부)을 명확히 구분하고, 일반구역에서 오염구역으로의 일방향 흐름을 원칙으로 계획되었다. 고위험 병원체를 다루는 시설이기 때문에 최대한 교차 감염을 예방하기 위한 것으로 판단된다.
둘째, 교차오염의 가능성을 최소화하기 위하여 효율적이고 교차감염의 기회가 적은 동선체계를 동선 주체별 다이어그램으로 제시하였다. 동선주체는 크게 사람과 물품을 대상으로 하였으며, 사람에는 연구원, 행정관리직원 등이, 그리고 물품에는 실험동물 및 병원체, 기자재, 의류 등이 포함되었다.
둘째, 캐나다 BL4 실험시설 가이드라인과 최근 국내건립된 BL3 실험시설의 설치기준 및 공간구성, 동선계획 등을 분석한다.
여기서 폐기물의 동선계획은 멸균장치 등 설비적 측면에 따라 결정되는 경우가 많으며, 동선이 실험대에서 최소화7, 8) 될수록 바람직하기 때문에 본 연구의 분석대상에서는 제외하기로 한다. 따라서 동선계획은 사람과 물품, 두 가지 주체에 한정하여 분석한다.
먼저 생물안전등급(BL)에 관한 정의는 생물안전 등급과 등급에 따른 연구시설의 개념, 시설별 특징, 그리고 국내시설의 설치 현황을 중심으로 파악한다.
있다. 사람의 경우 들어가는 동선과 나오는 동선을 분리하였고, 나올 때는 항상 샤워실을 거쳐서 나오도록 설계하였다. 물품의 경우 에어락 도어를 통과하여 실험실과 재료보관실에 직접 유입되고, 폐기물은 양문형 고압 멸균 장치를 통하여 직접 배출된다.
사례조사에서 분석된 내용을 바탕으로 국내 BL4 실험시설의 기능공간을 설정하고, 각 주체별 동선계획을 다 이어 그램으로 제시한다. 동선계획의 경우 BL4 실험시설의 특성상 상하의 버퍼존과 설비층으로 인하여 수직 동선이 거의 발생하지 않기 때문에 본 연구에서는 수평 동선만 논하기로 한다.
설비층을 실험실의 상하로 배치하여 환기 및 폐기물의 멸균, 급배수, 전기배선 등 필요한 작업을 수행할 수 있도록 하였고, 실험실이 있는 층에는 실험실 전용 용도로만 계획하였다.
셋째, 사례분석을 바탕으로 BL4 실험시설의 기본적인 기능공간을 설정한다.
통과한다. 실험을 마치고 퇴실하는 모든 연구원은 1차적으로 BL4 실험실의 출구에서 화학 멸균 소독기를 통과하고 2차적으로 실험시설의 메인 출구에서 샤워 및 환복을 하여 병원균에 의한 감염을 예방한다.
실험의 재료로 쓰이는 동물보관실은 동물이 병원균에 오염되지 않는 것을 전제로 일반구역으로 분류하였다. 연구원들의 휴게실, 관리실 및 유지보수가 필요한 설비구역 또한 일반구역으로 분류하였다.
연구원들의 휴게실, 관리실 및 유지보수가 필요한 설비구역 또한 일반구역으로 분류하였다.
오염구역은 BL4 실험실과 실험 준비실, 병원체 보관실 등이 있고, 오염구역에서 일반구역으로 이동할 경우에는 전실과 샤워실, 화학멸균소독실 등을 통과7)하여 교차 감염을 최소화하도록 설정하였다.
따라서 기본적인 공간구성은 캐나다의 BL4 실험시설 가이드라인과 최근 건립된 국내 BL3 실험시설의 분석내용을 토대로 설정하였다. 이때 각 기능공간의 영역은 공간의 위험도(오염도)에 따라 일반구역, 통과구역, 오염구역으로, 공간의 기능에 따라 실험구역, 보관구역, 서비스구역, 행정구역, 설비구역 등으로 구분하였다.
전실과 에어락 도어를 통하여 공기를 통제하며 주요 내부환경(온도, 습도, 기압 등)을 모니터링하는 시스템을 설치하였다. 이러한 설비는 출입구와 실험실의 중간에 길게 자리 잡은 전실 및 실험준비실에서 확인 가능하다.
첫째, 일반적인 BL4 연구실험시설에 대한 공간을 단위 공간의 기능 및 청결도에 따라 구분하여 제시하였다. 기능에 따른 공간은 실험, 보관, 행정, 서비스, 설비 구역 등으로, 그리고 청결도에 따라서는 일반, 통과, 오염(위험) 구역 등으로 구분할 수 있다.
캐나다의 가이드라인은 작성된 시기가 10년 정도 지났고, 국내 상황 및 현대의 설비시설과 상이할 수 있기 때문에 국내에서 최고수준의 생물안전등급이 적용된 BL3 실험시설을 추가로 분석하였다. 현재 국내 BL3 실험시설은 15개소1)가 있으며, 이 중 최근 건립된 2개 시설을 분석하였다.
대상 데이터
BL4 실험실에서 다루는 물품의 종류는 실험의 목적에 따라서 매우 다양하지만, 본 연구에서는 실험을 위한 실험재료(흰쥐 등의 동물 또는 바이러스 등의 병원체), BSC 등의 기자재, 실험복 등의 의류 동선으로 한정하여 논하기로 한다. 동물의 사료는 기본적으로 동물의 반입 동선과 같은 것으로 보았다.
제시하였다. 동선주체는 크게 사람과 물품을 대상으로 하였으며, 사람에는 연구원, 행정관리직원 등이, 그리고 물품에는 실험동물 및 병원체, 기자재, 의류 등이 포함되었다.
정하기가 어렵다. 따라서 기본적인 공간구성은 캐나다의 BL4 실험시설 가이드라인과 최근 건립된 국내 BL3 실험시설의 분석내용을 토대로 설정하였다. 이때 각 기능공간의 영역은 공간의 위험도(오염도)에 따라 일반구역, 통과구역, 오염구역으로, 공간의 기능에 따라 실험구역, 보관구역, 서비스구역, 행정구역, 설비구역 등으로 구분하였다.
분석은 캐나다의 BL4 Laboratory Biosafety Guidelines 및 한국의 생물안전등급 적용 실험시설의 사례분석을 통하여 이루어졌다. BL4 시설 사례분석 대상으로 캐나다시설을 선택한 이유는 세계적으로 생물안전 실험시설에 대한 가장 진보된 기술을 보유하고 있는 나라가 캐나다이며(녹십자, 2003), 국내는 아직까지 BL4 실험시설의 건립 사례가 없기 때문이다.
시설은 지상 7층의 복합연구시설4)로 이루어져 있으며, 1층은 대규모 강당 및 설비실, 2층과 3층은 BL1 실험실 및 연구실, 4층은 BL2 실험실이 자리 잡고 있다. 사무행정을 하는 관리구역을 별동의 건물로 구성하여 프로그램에 따른 공간의 구획을 명확히 하였다.
파스퇴르 연구소의 BL3 생물안전 밀폐 실험실은 5층에 위치하고 있다. 5층 코어(엘리베이터 홀)에서 나와 서 측의 2중 에어락으로 된 문을 거치면 BL3 실험시설의 입구에 도달한다.
실험시설을 추가로 분석하였다. 현재 국내 BL3 실험시설은 15개소1)가 있으며, 이 중 최근 건립된 2개 시설을 분석하였다. 분석을 위하여 조사한 시설은 [표 1] 과같다.
성능/효과
셋째, 국내 사례를 볼 때 2중 전실을 크게 구성하는 것은 동선의 중첩으로 인한 교차 감염의 우려가 있다. 따라서 소규모 전실의 분산 배치, 폐기물 멸균장치의 분산설치 등으로 동선을 최소화하고 고위험병원체의 유출경로를 줄여야 한다.
첫째, 생물안전등급(BL)에 관한 국내외 기준과 현황을 분석하여 생물안전등급의 개념을 정립한다.
후속연구
둘째, 밀폐공간에서 오랜 시간 연구 및 실험을 해야 하는 연구원들의 업무 효율을 증진할 수 있도록 간결하고 편리한 동선이 요구된다. 동선이 길어질 경우 시설 내 근무자들이 계획된 동선에 따라 움직이지 않고, 교차 감염의 우려가 있는 대체 동선을 사용할 가능성이 높아지기 때문이다(권순정, 2006.
그러나 BL4 실험시설의 프로그램 이 매우 다양하기 때문에 본 연구에서는 공간구성 및 동선계획에 있어서의 원론적인 내용만 제시하였다. 따라서 본 연구의 결과를 각 시설 계획에 실제적으로적용하기 위해서는 해당 시설의 정확한 SOP(표준운영방침)를 토대로 적절한 응용이 이루어져야 할 것이다.
BL4 실험시설은 주변 환경으로 미생물의 확산을 막는 특별한 구조를 가지고 있어야 하며, 엄격하게 통제된 실험실 접근이 요구된다. 또한 최적의 동선계획이 구현되어야 실 면적의 낭비를 줄이고 병원체의 전염을 효과적으로 차단하는 것은 물론 적절한 실험을 수행할 수 있다.
이러한 병원체는 국내로 유입되어 전염병을 유발시키거나 생물 테러의 용도로 이용될 수 있다. 위와 같은 고위험 병원체에 효율적으로 대비하기 위해서는 이들 병원체의 특성을 체계적으로 연구하기 위한 실험실의 구축이 필요하다. 그러나 현재 국내에는 생물안전 4등급(BL4)의 고위험 병원체에 대한 연구실험시설이 없으며 2002년 BL4 실험시설 건립추진 이후 2010년 현재까지 건립되지 못하고 있는 실정이다.
참고문헌 (11)
권순정 외, 무균돼지 사육시설 계획을 위한 사례연구, 의료복지시설학회지, 2006. 03
권순정, 무균돼지 사육시설의 동선계획에 관한 연구, 의료복지시설학회지, 2006. 10
기술경영연구원, 연구.실험실 레이아웃 실무매뉴얼, 2000. 09
녹십자, BL4 생물안전 실험실 국내 신축을 위한 국제 실태조사 및 신축방안 계획연구, 2003. 08
대한결핵협회 결핵연구원, BCG 백신생산실 및 결핵연구원동 신축 공사 요약설계설명서, 2007. 11
질병관리본부, 신종.고위험 바이러스성 출혈열 환자 국내 유입대비 실험실 진단체계 구축 연구, 고려대학교, 2009. 11
질병관리본부, 실험실 생물안전지침, 2006. 12
태영건설, 한국파스퇴르연구소 생물안전밀폐실험실 건설지, 2009
한국개발연구원(KDI), 고위험병원체 관리 특수복합시설 건립사업 타당성 조사, 2010. 08
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