Korea Regulatory Affairs Professionals Society
의약품규제과학센터

[2021. 08. 25] 콜드체인, 아직 시작에 불과하다

운영자
2021-08-26
조회수 230

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이재현 성균관대 약대 교수

2020년 가을 독감 백신 유통사고로 소환된 콜드체인은 화이자, 아스트라제네카 코로나19 백신 유통으로 국내 바이오의약품 유통시스템으로 빠르게 자리잡고 있다. 바이오의약품 신약 연구개발이 활성화되는 만큼 콜드체인없는 유통은 상상할 수 없는 시대가 됐다. 콜드체인을 들여다 본다.

제1부  결이 다른 콜드체인의 현재와 미래
제2부  갈 길 바쁜 의약품 콜드체인

이재현 한국의약품유통협회 정책연구소장(성균관대 약대 교수)
이재현 한국의약품유통협회 정책연구소장(성균관대 약대 교수)

 

 1. 의약품 콜드체인이란?

콜드체인은 온도에 민감한 의약품을 최적의 상태로 유지하여 유통시키기 위해 이용되는 온도 제어 환경으로 제조·수입업체에서부터 의료기관의 투여 시점까지 운반, 보관, 취급에 관련된 모든 설비와 절차를 포함한다. 콜드체인이 필요한 의약품은 백신, 혈액제제, 세포치료제 및 유전자치료제와 같은 생물의약품으로, 이들은 분자의 크기가 크고 복잡한 구조를 갖고 있어 외부 환경 변화(온도, 물리적 충격 등)에 민감하기 때문에 유통 과정에서 콜드체인을 이용하고 있다.

대부분의 콜드체인 의약품은 통상 2~8°C에서 냉장 보관하며, 일부 세포치료제나 유전자치료제의 경우에는 냉동(frozen, –25~-10°C), 극냉동(deep frozen, –80°C 이하) 혹은 초저온(cyrogenic, -150℃ 이하)에서 보관하기도 한다. 

국내에서는 콜드체인의 온도 범위를 냉장(2~8°C), 냉동(-25~-15°C), 초저온(-90~-60°C)으로 구분하여 사용하고 있다. 이에 따라 일반적으로 백신별 적정 보관온도를 ‘바이러스 벡터 백신’은 냉장(2∼8℃), ‘mRNA 벡터 백신’은 냉동(-25∼-15℃) 또는 초저온(-90∼60℃)으로 운영하고 있다.(‘코로나19 백신 보관·수송관리 지침’, 식품의약품안전처·질병관리청, 2021.5.31.)

콜드체인의 온도 범위가 처음부터 2~8°C로 설정된 것은 아니다. 1899년 제약회사인 ‘Parke, Davis & Co.’(현재 Pfizer Inc.의 자회사)는 천연두 백신을 상업화하면서 “시원하고 어두운 곳에 보관하고, 70℉(약 21℃) 이상에 노출되는 것을 피한다”는 내부 지침을 만들어 운영했다. 이후 50℉(10℃) 이내에서 보관하도록 했는데, 그 온도 범위가 서서히 좁혀지면서 현재의 2~8°C로 설정되었다. 그러나 전 세계를 강타한 코로나19 백신의 보관온도는 사뭇 달랐다. 특히 새로운 생명공학기술인 mRNA를 이용한 화이자 백신은 -90~-60°C라는 초저온의 보관과 유통을 필요로 했다. 

 

2. 제약·바이오 콜드체인 시장 전망

2020년도 세계 콜드체인 의약품 시장은 $3,410억(약 385조 원)으로 전체 의약품 시장 $1조 3,000억의 26%를 차지했다. 2024년도까지 콜드체인 의약품은 연간 5%의 성장률을 기록하며 약 $4,400억에 도달하여 전체 의약품 시장의 28% 정도를 차지할 것으로 예상하고 있다.

콜드체인 시장의 성장 동력은 역시 생물의약품의 약진에 있다. 2018년도 세계 매출액 상위 50개 의약품 중 1위인 ‘Humira’를 포함하여 27개 의약품이 콜드체인이 필요한 생물의약품이었으며, 2025년까지 매년 10~20개의 세포치료제 및 유전자치료제가 FDA 허가를 받을 것이고, 2024년도 세계 매출 상위 10개 의약품 중 5개는 생물의약품이 될 것이라고 예상하고 있다.

인슐린도 중요한 콜드체인 의약품이다. 세계적으로 가장 큰 콜드체인 제품인 인슐린의 수요는 중국과 라틴아메리카와 같은 파머징 국가에서 당뇨병의 유병률 증가로 빠른 성장세를 보이고 있다. 인슐린 시장의 선두자인 Novo Nordisk에 따르면, 2014~2019년 세계 인슐린 수요는 매년 4%씩 증가했으며, 2024년까지 인슐린 매출액이 매년 3% 정도씩 증가하여 약 $580억(약 67조 원)을 기록할 것으로 예측했다.

임상시험도 콜드체인 성장에 주요한 동인이다. 의약품 개발과 시험단계에서 콜드체인은 여러모로 중요하다. 자칫하면 개발이 지연되거나 실패로 이어질 수 있기 때문에 임상시험 단계에서 시험용 제품이나 의료용 샘플에 대한 온도 모니터링 등 엄격한 관리가 필요하다. 향후 글로벌 R&D 비용은 매년 3% 정도씩 증가하고, 새로운 생물의약품 임상시험 건수와 참가자 수 또한 계속 늘어나 이에 따른 물류비용도 마찬가지로 2018년 $34.7억(약 3.9조 원)에서 2024년까지 3% 정도씩 증가하여 $41.7억(약 4.7조 원)에 이를 것으로 보인다. 

우리나라의 생물의약품 시장도 성장세를 보이고 있다. 2020년 식품의약품안전처에서 발간한 ‘2020년 식품의약품산업동향통계’에 따르면, 국내 의약품 시장 규모(생산액–수출액+수입액)는 2018년 23조 1,200억 원에서 2019년 24조 3,100억 원으로 5.16% 성장했고, 그 중 생물의약품은 2조 2,300억 원에서 2조 6,000억 원으로 16.55% 성장했다. 생물의약품이 전체 의약품 시장에서 그 규모는 10%에 불과하지만 3배 이상의 성장률을 보인 것이다. 우리나라의 콜드체인 의약품 시장 규모는 아직 구체적으로 확인되지 않았지만, 생물의약품의 성장 추세에 따라 콜드체인 시스템의 수요 및 콜드체인 물류 시장 규모는 점점 커질 것으로 예상된다.

3. 의약품 콜드체인의 구성 요소 

콜드체인은 제1차 세계대전 당시 혈액을 안전하게 운반하기 위한 수송용기를 개발하면서 확립되었다. 혈액의 채취와 사용을 시공간적으로 분리할 수 있었기에 많은 군인들의 생명을 구할 수 있었다. 이후 수송용기는 지속적으로 진화하여 2차 세계대전 당시에는 알루미늄과 이불솜을 단열제로 사용하기도 했다. 한국전쟁에서도 수송용기는 사용되었는데 조종사들은 수시로 콜드체인 수송용기의 온도를 확인하고 연료 주입소에서 얼음을 보충하도록 지시받았다. 1960년대에 이르러서 스트로폼을 단열제로 사용하기 시작하면서 온도에 민감한 제품의 장거리 운송이 가능해졌다. 

의약품 콜드체인 시스템은 다음과 같은 3단계로 이뤄진다.

첫째, 정해진 온도 범위를 유지할 수 있는 시설과 장비를 갖추는 것이다. 콜드체인 의약품의 보관 및 운송에 필요한 시설들이다.
둘째, 갖춰진 시설들을 적절하게 관리·운영할 수 있는 SOP를 확립하는 것이다. 특히, 이 단계에서는 비상상황에 대한 대비책들도 병행되어야 한다.
셋째, 실제로 정해진 온도 범위 내에서 관리되었는지를 확인하고 증명하는 단계이다. 규제 당국은 ‘출하증명서’ 등을 통해 책임소재를 명확히 하고 있다.

이와 같이 콜드체인 시스템을 유지·관리하기 위한 기준은 보관·운송 등에 필요한 시설인 하드웨어와 이를 조화롭게 설치, 운영하기 위한 소프트웨어로 구성되어 있다. 즉, 콜드체인 시스템은 외부의 자극에 예민한 의약품을 유통하기 위해 온도 유지 장치로서 단열재, 수송용기, 냉장·냉동 창고, 항공 카고 등의 하드웨어와 국제 표준 및 기준을 바탕으로 모니터링, 위험상황 시 대처, 리스크 분석 및 예측 등이 포함된 소프트웨어가 서로 유기적으로 연결되어야 한다. 

가. 콜드체인의 구성 요소

□ 보관시설


콜드체인 의약품은 자동온도기록장치가 설치된 냉장고 또는 냉동고 등에 다른 의약품과 구분하여 보관한다. 보관시설은 설정된 온도를 벗어나는 경우 자동 경보 기능 및 냉장고·냉동고 문 잠금 경보 기능을 갖추고, 냉동보관소의 경우에는 출입 시 보관온도에 영향을 최소화할 수 있도록 전실(前室)을 두며, 정전에 대비하여 보관소 비상 전원으로 UPS(Uninterruptible Power Supply, 일반 전원 또는 예비 전원을 사용할 때 순간 정전 및 과도 전압 등으로 인한 전원 이상을 방지하고 항상 안정된 전원을 공급해 주는 장치) 또는 자가발전시설 등을 갖추는 것이 바람직하다.

보관소의 시설 및 장비에 대해서는 ‘온도 Mapping’(의약품 보관 장소의 모든 지점의 온도가 목적한 온도 범위 내로 고르게 유지되는지를 확인하기 위해 온도센서 등을 활용하여 최대/최소값 지점을 확인하는 것) 등 보관조건에 적절한 온도를 검증하는 적격성평가 등을 실시하고, 보관책임자를 정하여 보관시설의 온도를 매일 2회 이상 확인하며, 자동온도기록장치는 주기적으로 검정 및 교정한다.

최근에는 mRNA 백신과 같은 초저온 조건을 유지하기 위한 냉동시설에 액화천연가스(LNG)를 사용하고 있는데, 평택 오성산업단지 내에 위치한 국내 최대 규모의 초저온 전문 물류센터인 ‘한국초저온’은 액화된 LNG를 기체로 가공하는 과정에서 발생하는 냉열을 냉매로 재활용하고 있다. 의약품 도매상으로는 지오영이 –190°C에서 동물백신을 보관·운송하는 등 초저온 물류 역량을 갖고 있으며, 동원아이팜 및 복산나이스 등이 초저온 물류 창고를 구축하고 있다.

□ 포장·소재

콜드체인의 소재가 되는 단열재(insulation)는 확장 폴리스티렌, 폴리우레탄폼과 같은 플라스틱폼이 가장 일반적인 재료로 사용된다. 최근에는 플라스틱폼의 10배 이상의 단열성을 가지고 있는 ‘진공 단열 패널’이 개발되어 더 오랜 시간 적정 온도를 유지할 수 있다. 

냉매제(refrigerant)는 얼음이나 드라이아이스, 상변화물질(PCM, phase-change materials)을 사용한다. 오랫동안 플라스틱 주머니 안에 들어있는 얼음이 냉매제로 사용되어왔다. 대부분의 백신은 동결 시 심각한 변질이 일어날 수 있으므로 냉매제가 제품에 직접 닿지 않도록 주의해야 한다. 또 다른 전통적 냉매제인 드라이아이스는 고체 상태에서 주위의 열을 흡수하여 기체로 승화하며 승화점은 –78.5°C이다. 부피 대비 얼음보다 더 많은 열을 흡수할 수가 있어 배송 시 부피를 줄이기 위해 많이 사용된다. 드라이아이스를 냉매제로 사용할 경우 수송용기 내부에 공기를 순환할 수 있는 장치가 있어야 하는데, 이런 이유로 대형 화물 컨테이너에 많이 사용된다. 

상변화물질은 고체에서 액체로 용해되는 과정에서 열을 흡수하도록 설계되어 있는데, 사용되는 혼합물의 화학 성분을 변화시킴으로써 제어된 상온(15~25°C) 또는 냉장(2~8°C) 외에 다른 온도 범위를 지정할 수 있다. 파라핀 혼합물 또는 식물성 및 동물성 오일이 사용되며, 파라핀 기반 상변화물질은 일반적으로 산업폐기물로 처리되는 반면, 후자는 생분해성이라는 장점을 가지고 있다.

□ 물류 인프라·장비   

콜드체인 시스템에서 수송용기는 운송 과정 동안 제품의 온도를 외부 조건에 따른 변화 없이 일정하게 유지하기 위해 중요한 요소 중 하나이다. 유통업체는 제품의 온도조건, 배송 거리, 수량 및 마진 등을 고려하여 적합한 수송용기를 선택하게 된다. 

수송용기는 스스로 온도를 제어할 수 있는지에 따라서 ‘능동적 수송용기’(Active Container)와 ‘수동적 수송용기’(Passive Container)로 구분한다. 능동적 수송용기는 자체 온도조절장치가 있어 안정적이다. 상대적으로 대량이거나 고가의 제품을 운송하는 경우 또는 배송 거리가 먼 경우에 사용한다. 출고하기 전에 외부 전력을 이용해서 충전하거나, 전력 공급이 어려운 운송 차량 또는 항공기에는 자체 내부 배터리를 사용한다. 대표적인 예로 ‘Envirotainer’사의 ‘RKN e1’ 및 ‘RAP e2’ 컨테이너가 있다. 이 컨테이너들은 100시간 동안 원하는 온도를 유지할 수 있는 배터리를 가지고 있다. 특히 ‘RAP e2’ 컨테이너는 지난 2월 아스트라제네카가 우리나라에 백신을 공급할 때 사용했던 컨테이너이다. 

WHO는 수동적 수송용기를 “냉동, 냉장 조절 또는 냉각 팩(Coolant pack)을 사용하여 일반적으로 자동온도조절장치 없이 밀폐된 단열 공간 내부에서 온도 조절 환경을 유지하는 용기”라고 설명하고 있다. 일반적으로 능동적 수송용기 보다 저렴한 방법이긴 하나, 운송 시간에 따라 냉매의 온도 유지 능력이 저하되어 온도 일탈이 일어날 수 있다는 단점이 있다. 상대적으로 소량이거나 저가의 제품 또는 배송 거리가 가까운 경우에 사용되지만, 팔레트형 컨테이너를 사용한 대용량 운송도 불가능한 것은 아니다. 수동적 수송용기의 예로는 백신 캐리어, 재사용 가능한 콜드 박스 및 일회용 절연 상자 등이 있다. 내부 온도 유지를 위해 넣어주는 냉매의 종류는 보관조건에 따라 결정되며, 냉각 팩, 아이스 젤, 드라이아이스, PCM 등이 있다. -150℃ 이하의 초저온 유지를 위해 액화질소(LN, Liquid Nitrogen))가 사용되기도 한다.

최근 우리나라에서는 코로나19 백신 수송용기로 국내 스타트업인 ‘에스랩’에서 개발한 수동적 수송용기인 ‘그리니 메디’를 이용했다. 스티로폼 대신 강화 골판지를 사용해 진공 단열재와 녹는점을 인위적으로 조절할 수 있는 자체 개발한 냉매 상변화물질로 제작되었으며, 제품은 72시간, 120시간의 온도를 유지할 수 있는 2가지 종류로 구성되어 있다. 2~8℃ 뿐만 아니라 –70~-20℃의 극냉동 상태를 유지할 수 있어 다양한 의약품 운송에 활용될 수 있다.

그 외에도 다양한 컨테이너 및 수송용기가 있는데, 항공화물용 컨테이너인 Skycell 1500C(숫자는 리터 단위 탑재하중용량을 나타냄)는 섬유 단열재와 충전 가능한 상변화물질을 결합하여 수송용기의 온도가 5°C 이상 또는 2°C 미만일 경우에만 상변화물질이 고갈되고, 2~5°C 냉장 조건으로 돌아오면 상변화물질이 충전되도록 제작되어 있다. 

‘CryoPort’는 벽 사이에 진공 공간이 있는 이중 벽면 용기로 제작된 약 1~7L 용량의 건식 수송용기를 개발했는데, 내부에는 액화질소(-195°C)가 존재하여 -150°C 이하의 온도를 10일 이상 유지한다. 

‘Savsu Technologies’는 고강도 플라스틱 외피와 나노 다공성 물질로 단열재를 갖춘 상자 크기의 장치인 Evo 수송용기를 제공한다. 이 수송용기는 젤 아이스 팩으로 냉동 온도를 조절하며, 온도 감지 센서와 무선 연결을 통해 실시간 상태 보고가 가능하다.

‘Jarden Life Sciences’이 개발한 Envirocooler ActiVault은 12V DC 전원 콘센트만 갖추면 SUV나 이와 비슷한 크기의 자동차 트렁크에 들어갈 수 있는 여행 가방 크기의 능동적 온도 제어 제품으로 택배형 배송에 적합하다. 

열 차단용 담요(Thermal blanketing)는 여러 층의 시트를 특징으로 하며, 일부 층으로 버블랩 재료를 사용하거나 다양한 종류의 섬유 단열재를 사용한다. 열 차단 담요는 상대적으로 가격이 저렴해 배송 후 폐기되는 등 1회용인 경우도 적지 않다. ‘DuPont Protection Solutions’는 공기 투과성이 있는 타이벡 소재로 열 차단 담요를 개발했으며, 화물에 해로운 영향을 줄 수 있는 응축의 생성은 호흡 가능한 담요로 인해 최소화할 수 있다.

한편, 국내에서 의약품의 유통은 대부분 차량 운송에 의해 이뤄진다. 이에 따라 외부 환경에 따른 온도 변화를 최소화 하고 의약품 유통 시 일어날 수 있는 돌발상황에 대처할 수 있는 콜드체인 시스템을 보유한 운송 차량이 필요하다. 온도관리 차량 적재함의 냉동기는 차량 운행에 의해 작동이 유지되는지 여부에 따라, 유지되지 않는 메인 타입과 별도의 엔진으로 유지되는 서브 타입으로 나눌 수 있다. 우리나라 의약품 온도관리 차량의 온도 유지 방식은 주로 냉동기 작동 방식이다. 1톤 온도관리 차량이 제일 많이 이용되고 있는데, 일반적으로 차량의 엔진이 꺼질 시 냉동기도 함께 정지한다.

금년 7월 16일에 개정된 「생물학적 제제 등의 제조·판매관리 규칙」(시행일 2022년 1월 17일)에서는 콜드체인 의약품의 수송용기 및 수송차량의 요건을 다음과 같이 규정하였다.
가. 자동온도기록장치가 설치되어 있을 것
나. 수송용기에는 외부에서 내부의 온도 변화를 관찰할 수 있는 온도계가 설치되어 있을 것
다. 식품의약품안전처장이 정하여 고시하는 바에 따라 물리적인 영향을 최소화할 수 있는 구조·장치를 갖출 것
라. 수송거리·수송시간·계절적 변동 요인 및 제품의 특성 등을 고려하여 식품의약품안전처장이 정하여 고시하는 바에 따라 검증을 하였을 것 

특히, 자동온도기록장치에 대해서는 주기적으로 검정·교정을 실시하도록 수송용기 요건을 강화하였다.

나. 콜드체인의 추적관리

□ 온도 모니터링 장치

온도 모니터링 장치는 지정한 온도 범위를 관리하기 위한 첫 번째 단계이다. 대부분 TOR(Time Out of Refrigeration, 보관조건 온도를 벗어나도 품질이 유지되는 시간)을 계산하여 범위를 기록하고 제품의 품질이 안정한지를 확인한다. 최근에는 실시간에 가까운 추적 및 모니터링 서비스를 운송에 적용하는 것이 대세이다.

냉장고와 냉동고의 온도는 일반적으로 온도계(아날로그)와 ‘데이터 로거’(디지털)를 사용하여 모니터링 한다. 데이터 로거는 일정 기간 동안 데이터를 측정하고 저장하는 장치이다. 고유 배터리를 가지고 있어 배터리가 전부 소진될 때까지 측정할 수 있다. 데이터 로거 모델은 데이터를 LCD 화면에 즉각적으로 표시해 주기도 하고, USB 또는 케이블을 통해 컴퓨터로 데이터를 다운로드 하여 확인하기도 한다.

WHO에서는 백신 냉장고의 온도 모니터링에서 최소 다음의 모니터링 장치를 권장하고 있다.
- 통합 디지털 온도계
- 백업용 막대 온도계(Stem thermometer)
- 전자식 동결 표시기(Electronic Freeze Indicators): 보관 또는 운송 중에 백신이 동결 온도에 노출되었는지 확인하는 데 사용된다. 60분 동안 –0.5℃보다 낮은 온도에 노출되면 알람 표시기에 특정 표시가 나타나고, 한 번 표시되면 되돌릴 수 없다.
- 가능한 경우에는 VVM(Vaccine, Vial, Monitor): ‘온도감지표시라벨’로서 유통 과정에서 백신의 변질 여부를 확인하기 위해 적정 온도를 넘어서면 변색되는 장치를 말한다. 

한편, 콜드체인 의약품을 유통하는 데 있어서 가시성(可視性, visibility)을 확보하기 위한 실시간 추적관리와 규제 이행을 증명하기 위한 온도 등 유통기록의 완결성(完結性, integrity)이 중요하다. 이에 따라 보관·운송 중의 온도 유지와 수송 과정에서의 배송경로 및 재고 현황 등을 실시간 관찰할 수 있는 기술들이 접목되고 있다.

‘TempTime’은 온도 노출에 따라 색깔이 변하는 캡슐화된 염료를 사용하여 "예/아니오"와 같이 직관적으로 판단할 수 있는 화학 지표를 사용한다. 이런 유형의 화학 지표는 온도 노출을 가장 적은 비용으로 확인할 수 있으며, 개별 바이알에 담겨서 운송된다. 화학 지표는 두가지 유형이 있는데, HEATmarker는 누적 지표로 노출 시간이 길어지고 노출 범위가 커질수록 색깔이 어두워지며, LIMITmarker는 가용성 재료를 기반으로 제작되어 지정된 온도를 넘게 되면 이들 가용성 재료들이 녹게 된다. 이 두가지 화학 지표는 온도의 노출 범위가 정해진 운송의 경우에 사용할 수 있다. 화학 지표는 WHO가 전 세계에 백신을 전달하는 경우에 많이 사용되며, 특히 데이터 로거나 컴퓨터를 이용한 운송 추적 기능이 제한되는 경우에도 빈번하게 사용된다. 

최근에는 무선으로 데이터 로거의 실시간 데이터를 원격에서 확인할 수 있는 장치들이 시중에서 판매되고 있다. 가장 일반적으로 사용되는 유형의 온도 모니터링 장치로 ‘Sensitech’의 데이터 로거인 ‘TempTale 4’나 ‘TagAlert’이 있다. Sensitech의 TempTale RF 모니터는 컨테이너나 차량 또는 창고 등 다양한 위치에서 온도를 기록하며 중앙장치를 통해 연속적인 온도 정보를 수집한다. 저장된 데이터는 컴퓨터에 USB 포트를 연결하는 간단한 방식으로 다운로드 할 수 있다.

□ IoT·클라우드·AI·빅데이터

온도 추적 시스템은 콜드체인 물류에서 제4차 산업혁명과 함께 빠르게 진화하고 있다. 예를 들어, 사물인터넷(IoT) 기술을 기반으로 실시간 자동 온도/습도 추적 기능과 온도 변화 알람 기능 등을 제공하기도 하고, 떠오르는 IT 기술인 블록체인 기술을 이용해 통신 네트워크를 통합하는 것이 각광받고 있다. 

운송업체들은 현재 통신 프로토콜을 표준화하기가 어렵다는 문제에 직면해있다. 예를 들어, 항공이나 해운 운송업체를 통해 수입된 의약품을 지상 운송업체가 트럭을 통해 운송품을 창고로 옮기는 과정에서 실시간 온도 모니터링 장치나 데이터 기록 등에 대한 기준이 운송업체마다 제각기 다르다. UPS, FedEx, DHL과 같은 다국적 3자 물류업체들은 자체적으로 표준화시킨 차량과 온도 데이터 관련 서비스를 사용하여 통일된 흐름을 제공할 수 있지만, 그 밖의 업체들에게 통일된 흐름이란 사실상 불가능하다. 블록체인이 이러한 문제를 해결할 수 있는 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

콜드체인의 절차가 자동화되는 것은 큰 의미가 있다. 결과적으로 생기는 이익은 사람이 관리하는 것보다 품질관리가 훨씬 믿음직스러워진다는 점일 것이다. 특히 예상치 못한 비상사태에 대한 대처 능력이 향상될 것이다. 예를 들어, 온도에 민감한 의약품이 보관되어 있는 창고에서 온도 이탈이 일어나는 상황이라고 가정해보면, 빅데이터를 이용해 온도 이탈이 일어날 가능성을 미리 예측하고 IoT를 이용해 즉시 온도를 조절해 의약품이 온도 범위를 이탈할 확률을 낮출 수 있다. 동시에 클라우드를 통해 실시간으로 통제본부에 보고할 수 있다. 이러한 과정을 현재는 보관소의 직원들이 SOP에 따라서 진행하고 있지만 자동화 기술을 이용한다면 문제가 발생함과 동시에 신속하고 정확하게 해결할 수 있게 될 것이다.

글로벌 해운사인 APL(American President Line)은 2010년부터 자사 컨테이너 사용자에게 출발지에서부터 목적지까지 냉장 수송용기에 대한 실시간 데이터를 제공하는 SMARTemp이라는 위성 추적 시스템을 제공하고 있다. 이는 화물이 항해 내내 적절한 온도가 유지되고 있다는 것을 화주에게 보증할 뿐만 아니라, 규제 당국에 추적 데이터를 제공함으로써 적절한 취급을 검증받고 배송 지연을 방지할 수 있게 한다.

다. 콜드체인의 운영

□ 적격성평가 및 밸리데이션

식품의약품안전처에서 발행한 「백신 보관 및 수송 관리 가이드라인」은 적격성평가와 밸리데이션을 다음과 같이 정의하고 있다.
● “적격성평가”란 기계 및 설비가 설계한 대로 제작, 설치되고 목적한 대로 작동하여 원하는 결과가 얻어진다는 것을 증명하고 이를 문서화하는 것을 말한다.
● “밸리데이션”이란 특정한 방법, 기계설비 또는 시스템이 미리 설정되어 있는 판정기준에 맞는 결과를 일관되게 도출한다는 것을 검증하고 이를 문서화하는 것을 말한다.

적격성평가는 그 성격에 따라 설계적격성평가(DQ, Design Qualification), 설치적격성평가(IQ, Installation Qualification), 운전적격성평가(Operation Qualification), 성능적격성평가(Performance Qualification)로 분류할 수 있다

콜드체인 시스템에서 냉장고 및 냉동고, 수송용기, 운송차량 내부 보관구역 등의 시설 및 설비는 의약품 보관조건에 맞게 온도, 습도 등을 일정 범위 내로 유지시킬 수 있음을 증명하고 검증해야 한다. 이 외에도 콜드체인 시스템 하에서 의약품을 취급하는 모든 과정 동안 보관조건을 유지할 수 있어야 한다.

콜드체인 시스템에 맞는 적격성평가 또는 밸리데이션을 진행하기 위해서는 제품의 특성(보관온도, 안정성 데이터 등), 제품의 형태, 제품의 보관에 필요한 시설, 설비, 장치, 제품의 보관량 및 운송량, 제품의 포장 및 운송 방법, 제품의 적재 방법, 운송 구간 및 특징, 운송 기점 및 특징 등을 고려해야 한다.

콜드체인 의약품 취급자는 취급 제품의 적격성평가 및 밸리데이션 고려 요소들을 바탕으로 콜드체인 시스템 유지를 위한 적격성평가 또는 밸리데이션을 수행한다. 대표적인 적격성평가 및 밸리데이션 절차로는 온도 Mapping을 예로 들 수 있다. 그 외에도, 운송 과정에 필요한 하드웨어/소프트웨어 요소들을 검증하는 차량 적격성평가, 운송 밸리데이션 등이 있다.

□ 표준작업지침서(SOPs, Standard Operating Procedures)

표준작업지침서는 “방법서”라고도 불리고, 업무수행의 기준이 되는 표준적인 규칙 또는 절차이다. 콜드체인 시스템의 유지 및 운영을 위해서 의약품 유통업체는 취급하는 콜드체인 의약품 및 납품처에 따라 업무에 대한 표준작업지침서를 보유하고 있어야 한다. 이 업무의 범위는 의약품의 일반적인 입·출고, 보관, 운송 절차에서부터 적격성평가 및 밸리데이션, 예방 및 비상조치 사항까지 다양하다.

표준작업지침서는 명확하고, 쉽고, 구체적으로 작성해야 한다. 특정 종사자만 이해할 수 있는 용어, 약어 등은 정의를 확실히 하여 업무를 수행하는 자가 혼돈이 없도록 해야 한다. 또, 해당 표준작업지침서를 기반으로 직원에 대한 교육도 지속적으로 이뤄져야 한다.

업체마다 표준작업지침서의 작성방법에는 차이가 있을 수 있으나, 표준작업지침서를 어떤 수준에서 어떻게 마련하고 있는 지는 해당 업체의 경쟁력으로 표현할 수 있다. 

이 원고는 “콜드체인 의약품 유통 관련 규정과 국내 도매상 현황 연구”(황재선, 2021. 8. 성균관대학교 제약산업학과 석사논문)과 “2020 BIOPHARMA COLD CHAIN SOURCEBOOK 11TH EDITION, PHARMACEUTICAL COMMERCE, (2020)” 내용을 중심으로 작성하였음.

자료정리 제약산업학과 배영준, 장명욱, 신지윤 연구원


  • 출처: 히트뉴스 
  •  입력 2021.08.25 06:32


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