PHWR 질병관리청 공식학술지
주간 건강과 질병(Public Health Weekly Report)

최근 SARS-CoV-2, SARS-CoV-1, MERS-CoV, 지카바이러스감염증 등 신변종 감염질환의 전 세계적인 유행과 탄저 등 고위험병원체를 이용한 생물테러 우려의 증가 등을 통해 국내외적으로 생물안전 및 생물보안의 중요성에 대한 인식이 확산되는 기회가 되었다. 또한 이러한 인체 및 동물감염 병원체를 취급하는 연구실의 감염성 물질 유출방지 및 실험 중 발생 할 수 있는 감염사고의 예방은 실험실 유래 지역 감염병 유행발생(outbreak)의 예방과 시험∙연구 종사자에게 안전한 실험 환경 제공 및 연구의 질적 향상에 도움을 준다. 이러한 감염성 병원체를 이용하는 연구는 허가된 동물이용 생물안전 3등급 시설에서 수행되어야 한다[1]. ‘인체위해 생물안전 3등급 연구시설’을 설치∙운영하려는 자와 ‘보건의료용 유전자변형생물체 3∙4등급 생산공정이용시설’을 설치∙운영하려는 자는 「유전자변형생물체법」에 따라, 질병관리청장의 허가를 받아야 한다[2]. 또한 2017년 12월에 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률(감염병예방법)」이 개정되고 2018년 6월에 시행됨에 따라, 「감염병예방법」에 따른 고위험병원체를 취급하는 기관에서 생물안전 3등급 고위험병원체 취급시설을 설치∙운영하고자 할 경우에도 질병관리청의 허가를 받아야 한다. 본 논문에서는 이러한 관련법과 지침 등 근거를 통해 동물이용 생물안전 3등급 시설(ABL3)에서 수행되는 감염동물실험에 대한 위해관리를 통해 생물안전을 안내하고자 한다.

감염동물실험은 교육∙시험∙연구 및 생물학적 제제의 생산 등 과학적 목적을 위하여 실험동물을 대상으로 실시하는 실험 또는 그 과학적 절차인 동물실험에 감염 병원체를 이용하는 것을 말한다. 감염동물실험을 실시하기 위해 ABL3에서는 일반적으로 지켜야 하는 생물안전 사항이 있다. ABL3은 항상 음압을 유지해야 하고, ABL3 구역 내에 전실을 포함한 실험실, 사육실, 부검실 등은 위해도에 따라 순차적 음압을 유지하여야 하며, 기류 흐름이 역전되는 것을 방지하기 위해 실간 차압은 10–15 Pa 이상의 차이를 유지하고, 동물사육실의 최소 음압은 –70 Pa 이하로 운영하여야 한다[3]. 또한, ABL3 내부의 차압을 확인할 수 있는 모니터링 장치를 ABL3 입구에 설치하고, 모든 이동 동선의 차압을 확인할 수 있는 차압계를 설치하여 연구자가 출입 시 실간 차압의 정상유지 여부를 확인할 수 있어야 한다.

생물학적 위해물질을 이용한 교육∙시험∙연구 등을 수행하기 위해서는 과학적 근거를 바탕으로 병원체 및 이들이 생산하는 독소 등으로 야기될 수 있는 질병의 발생 가능성과 심각성을 여러 단계에 걸쳐 평가하는 생물학적 위해성 평가를 실시하여야 한다. 위해성 평가는 연구실 환경, 시험∙연구종사자 및 작업 형태 등 평가하고자 하는 대상 및 목적에 따라 위험 요소, 위해성의 특성, 노출의 종류 등이 달라질 수 있다[1]. 시험연구종사자는 병원체를 이용한 감염동물실험 전에 취급 병원체별 위험군, 특성, 감염경로, 증상 및 백신 등 생물안전 정보[4]를 숙지하고, 생물안전 교육 및 실험동물 취급 교육 등 법정교육이 이수해야 하며, ABL3 시설 및 장비, 개인보호구 사용 절차, 비상시 행동 요령 등의 기관 자체 교육이 실시되어야 한다[5].

특히, ABL3에서 필수적으로 착용해야 하는 개인보호구(표 1) (personal protective equipment) 및 안전 보호구는(표 2) 실험실에서 감염성 물질을 취급하거나 유해화학물질 등을 다루는 과정에서 발생 가능한 위해로부터 시험∙연구종사자의 안전을 지켜주는 가장 기본적인 장비이다[6]. 연구자는 시설 내에서 직접 인체위해 병원체 등을 취급해야 하므로, 호흡보호구, 전신보호복, 보안경, 보안면, 신발덮개 등의 개인보호구를 반드시 올바른 방법으로 착용해야 한다. 감염성 물질 등을 취급하기 전 위해성 평가 또는 사전 유해인자분석을 통해 감염성 물질의 위해도에 따라 개인보호구, 실험장비, 실험 수행 방법 등을 선정할 수 있다[7]. 호흡보호구, 앞치마, 찔림방지 장갑 등 추가 개인보호장비 사용은 안전관리 등급, 대상 감염성물질 또는 독소의 특성 및 양, 실험과정 등에 따라 달라질 수 있다. 개인보호구를 선택할 때는 취급하려는 병원체 및 위해물질의 감염경로 및 신체 노출부위(예: 흡입, 섭취, 주사 또는 주입, 흡수 등)를 고려하여 선택해야 한다. 생물안전 3등급 시설에서는 호흡보호구의 경우 방진1급 이상, 전신보호복의 경우 5∙6형식 이상등급의 보호구를 선택한다. 개인보호구는 시험∙연구종사자가 착용하기 쉽고 접근이 쉬운 곳에 항상 보관∙관리하며 깨지거나 오염된 개인보호구는 사용하지 말고, 반드시 폐기한다. 1회용 전신 보호복은 몸 전체를 덮어 보호해주는 형태의 보호복을 사용한다. 동물과 직접적으로 접촉하는 연구활동종사자 또는 관련자는, 감염된 실험동물의 털과 깔짚 등에 노출될 가능성이 높으므로 전동식 공기 정화 호흡보호구(powered air-purifying respirator) 착용을 권장한다[3].

표 1

종류	전신 보호복	장갑	덧신
	5형식, 6형식 보호복	실험용 장갑(라텍스, 니트릴)	5형식, 6형식 방진 덧신(미끄럼방지)

종류	반면 공기정화 마스크	보안경
	실리콘 재질, 필터교체형	방진필터	물질 튐 방지용

종류	마스크	전동식공기정화호흡보호구
	1급 방진마스크	전동식본체, 필터 및 정화통(방진+유기+무기+산성용 정화통), 헤드탑, 연결튜브

표 2

종류	예시
찔림, 물림 방지장갑
	물림 방지 안전장갑-. 절단 보호 수준 5.	물림방지 장갑(손가락형) -. 소가죽 재질. -. 아라미드(aramide)섬유보강.	찔림방지 장갑 -. 3겹의 고성능 SuperFabric 기술 소재.
안전 주사기
	주사바늘 방향으로 안전장치를 밀어 잠근다. -. 5 ml, 21 G×1–1/2 inch. -. 10 ml, 22 G×1–1/2 inch. -. 1 ml, 25 G×1 inch.	1회 투여 시 사용후 바늘이 안으로 들어가는 안전주사기 -. 1, 2, 3, 5, 10 cc.

ABL3에서 수행되는 감염동물실험은 시험연구종사자에게 병원체 획득 감염 등 인체위해가 발생 할 수 있다. 감염동물 취급 시 적절한 개인보호구 및 보호장비(찔림방지 장갑, 안전주사기 등)를 착용해야 하며, 안락사(경추탈구 포함), 채혈, 부검 시에는 마취제 등을 이용하여 반드시 실험동물의 의식을 완전히 소실시킨 후 실시해야 한다[8]. 병원체가 포함된 감염성 물질을 취급하는 ABL3 구역에서 감염동물실험 종료 시 실험실은 훈증∙소독하고, 사육장치 등은 적절한 세정 및 소독하여 사육실 내 멸균을 실시해야 한다. 밀폐구역 내부(벽체 및 바닥 등)는 소독 대상이므로 각종 소독제(과산화수소수, 알코올, 염소계 소독제 등)에 대하여 성능과 형태의 변형이 발생하지 않는 재질로 마감하여야 하고, 특히 벽체 등을 클린 패널로 마감하는 경우에는 훈증소독과정 중 소독액 투습에 의한 손상을 방지할 수 있도록 표면에 불소도장 등의 처리가 되어 있어야 한다. 밀폐구역에서 사용되는 각종 급수배관의 보온재 재질 또는 커버 표면은 청소가 용이하도록 매끄럽고 방수성이어야 하며, 화학적 살균 및 훈증소독이 가능한 재질이어야 한다.

ABL3 사육실에 사육중인 감염동물을 이용한 관찰은 동물사육실에는 내부가 진공으로 처리된 이중 강화유리의 관찰 창이 설치되어 있어 출입 없이 내부를 관찰할 수 있어야 하지만, 사육실의 일변화에 영향을 미치지 않도록 수와 크기를 최소화하여 설계하여야 한다. 건물 외부에서는 동물을 볼 수 없어야 하고 보안 문제에 영향이 없어야 한다. 또한, 감염동물을 직접 손으로 보정하고, 감염성 물질을 투여하거나 증상을 관찰하고자 할 때는 실험동물의 종별 특성과 실험의 목적에 맞는 보정법을 고려해야 한다. 실수로 실험자의 몸을 주사바늘 등이 찌르지 않도록 찔림 방지 장갑을 착용해야 하고, 사전에 충분히 실험동물의 보정과 투여에 대한 교육∙훈련을 이수해야 한다.

대동물을 이용한 감염동물 실험 시 사용자가 사육실에 입실하기 전에 사육실 내부를 사각지대 없이 관찰할 수 있어야 한다. 즉, 사용자의 사육실 출입 전, 사육시스템 등에서 대동물의 탈출 여부 및 기타 상태가 확인 가능해야 하고, 서로 다른 면에 2개 이상의 관찰 창을 설치해야 한다. 관찰 창 설치가 어려운 경우, 사육실 입실 바로 전에 동물을 확인할 수 있도록 사육실 내부 모니터링 장치(CCTV 등)를 설치해야 한다.

절지동물을 이용한 감염동물 실험 시 절지동물 사육 챔버의 문에는 내부를 관찰할 수 있도록 관찰 창을 설치해야 하며, 관찰 창은 개폐되지 않는 고정식으로 기밀이 되어야 하고 충격 저항성(검증된 강화유리 등)이 확보되어야 한다[9].

질병관리청 생물안전평가과에서는 감염동물실험의 안전∙위해 관리를 위하여 지속적으로 관심을 가지고, 감염동물실험 수행 중 생물안전 사고발생을 예방할 수 있는 가이드를 발간하고 교육자료를 배포하여 안전한 감염병 실험∙연구를 통해 국민의 안전한 일상을 회복할 수 있도록 노력할 것이다.

None.

Not applicable.

This study was supported by intramural funds (grant NO. 6300-6332-304) from the KDCA.

The authors have no conflicts of interest to declare.

The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Conceptualization: HSS. Data curation: KJP. Funding acquisition: HSS. Investigation: KJP. Methodology: NJL. Project administration: HSS. Supervision: HSS. Writing-original draft: KJP, NJL. Writing-review & editing: KJP, HSS.