실험실의 건강과 안전이라고 하면 휘발성 화학물질, 감염성 세균 배양, 폭발성 물질, 방사선 노출을 떠올리는 사람이 많습니다. 이만큼 극단적이지는 않지만 중요도에서는 덜하지 않은 것이 바로 피펫과 관련된 안전 문제입니다. 피펫팅은 오늘날의 실험실에서 일상적으로 이루어지는 작업입니다. 일일 평균 피펫팅 시간은 2시간이며, 1년으로 환산하면 거의 500시간에 달합니다1,2. 수백 시간 동안 피펫팅을 하면 장기적이고 만성적인 건강 문제가 발생할 수 있지만, 인체공학적 작업 환경 이 구현되면 위험을 크게 줄이고 피펫팅 시간을 줄일 수 있습니다.
'인체공학(ergonomics)'은 '일'을 의미하는 그리스 어 'ergos'와 자연법을 의미하는 'nomos'가 합쳐진 말이며, '자연스러운 작업의 법칙'을 의미합니다. 인체공학은 산업혁명 시대에 처음 사용되었고, 당시에는 작업자의 생산성을 높이는 방법에 초점을 맞추었지만3 작업장을 작업자에게 맞도록 설계하는 방법으로 관심이 바뀌었습니다. 이에 따라 인체공학 전문가는 작업장의 스트레스 요인을 고려하기 시작했습니다.
피펫 사용과 관련된 인체공학적 스트레스 요인에는 엄지의 힘, 반복적인 동작, 부자연스러운 자세 등이 있습니다. 일반적으로는 약간 불편한 정도이지만, 최악의 경우 반복적 긴장 손상(RSI)이 발생할 수 있습니다4. 디자인이 인체공학적 스타일이면 많은 면에서 장점이 있습니다. 실험실 연구자의 부상 위험이 줄어들고, 더욱 편안한 작업이 가능하며, 생산성이 향상될 수 있습니다. 실험실 연구자의 작업 부담이 증가함에 따라 전반적인 보건 및 웰빙 개선을 위한 작업장 환경 최적화가 그 어느 때보다 중요해졌습니다.
간단한 조치만으로도 실험실 작업 환경의 안전성을 높일 수 있습니다. 규칙적인 스트레칭, 올바른 자세와 운동은 RSI 발생 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다. 하지만 이러한 습관을 실천해도 실험실에서 커리어 내내 안전하게 작업하려면 올바른 피펫을 사용해야 합니다.
그렇다면 올바른 인체공학적 피펫을 선택하려면 어떻게 해야 할까요? 당연하지만 작업을 줄이는 것이 가장 좋습니다. Eppendorf는 이러한 점을 고려하여 Multipette® plus 4980 디스펜서와 Combitips® plus 디스펜서 팁을 1996년에 출시했습니다(현재는 크기가 9개). 이전에는 사용자가 올바른 용량을 직접 선택해야 했지만, Multipette plus 기기는 Combitips plus 팁 크기를 자동으로 인식하고 가능한 분주 단계를 디스플레이에 표시합니다. 얼마 지나지 않은 1998년에는 Eppendorf의 첫 번째 전자식 멀티 디스펜서인 Multipette pro가 출시되었습니다. 모터 구동 피스톤을 이용해 팁이 자동으로 채워지고 분주됩니다. 실험실의 작업 환경은 빠르게 개선되었으며, Multipette pro 피펫은 가장 일반적으로 사용하는 제품으로 자리 잡았습니다.
작동 부하가 거의 없는 전자식 피펫은 작업 환경을 크게 개선했습니다. 이전에는 손잡이를 비틀어서 피펫팅 양을 조절하고 플런저를 눌러서 분주했지만, 지금은 그럴 필요 없이 버튼을 한 번 누르기만 하면 됩니다. 1999년에 Research pro 제품라인을 도입한 Eppendorf는 흡인/분주 속도처럼 점성 액체의 처리를 돕는 기능과 피펫팅 순서를 프로그래밍하는 기능을 결합하여 전자식 피펫의 유용성을 높였습니다. 2003년에는 epMotion® 5070 자동 분주기를 출시하여 완전 자동 피펫팅 시스템 을 한 차원 높였습니다.
자동분주기의 장점은 사용성 개선과 부상 위험 감소라는 인체공학적 이점보다 훨씬 더 많습니다. 예를 들어 전자 피펫은 모터를 이용해 피스톤 작동을 제어하므로 항상 일정한 양이 흡인 및 분주됩니다. 또한 피펫팅 프로토콜을 미리 프로그래밍하고 저장할 수 있으므로 매뉴얼 작업의 오류가 최소화되고 사용자가 바뀌어도 작업이 동일하게 처리됩니다. Eppendorf의 최신 휴대용 전자장치인 Xplorer® plus 피펫(2011)에서는 이러한 모든 기능과 기타 기능이 제공됩니다. 다목적성이 매우 뛰어나며, 워크플로와 용도에 맞게 다양한 모드를 선택할 수 있습니다. 또한 조정이 필요한 시기를 미리 알려줍니다.
오늘날의 연구실에서는 전자식 피펫이 필수품으로 자리잡았지만, 아직도 많은 작업에서 매뉴얼 피펫이 사용되고 있습니다. 인체공학에 대한 이해가 깊어지면서 스프링 장착 팁 콘, 양 표시와 같은 기능이 도입되었고 이에 따라 매뉴얼 피펫을 더욱 쉽고 가볍게 사용할 수 있게 되었습니다. 많은 인기를 끌고 있는 Eppendorf Research® plus 피펫이 대표적인 예이며, 피펫팅의 인체공학에서 큰 발전을 이루었습니다. Research® plus 피펫은 2009년에 출시된 이후로 세계에서 가장 상징적이고 성공한 매뉴얼 피펫 모델이 되었습니다.
연구실의 작업 부하가 지속적으로 커지면서 인체공학적 피펫이 더욱 개선되었습니다. 더욱 건강하고 안전한 작업장을 만들기 위해 2003년에 Eppendorf PhysioCare Concept® 이 도입되었습니다. 사용자, 실험실, 실험실의 작업공간을 종합적으로 고려한 솔루션을 제공하는 플랫폼입니다. Eppendorf는 인체공학적 피펫 디자인으로 시작해서 사용자, 실험실, 실험실 작업공간, 그리고 작업자 엄지손가락의 상호작용을 완벽하게 분석하여 최소한의 노력으로 작업공간을 더욱 건강하게 만들기 위해 노력했습니다.
오늘날의 실험실은 디지털화되고 모든 피펫은 네트워크에 연결되어 있습니다. 피펫팅의 역사와 미래에 대한 시리즈의 마지막 부분에 자세한 내용이 나와 있습니다.
참고자료
1. Pipette Usage and Trends | The Scientist Magazine®. www.the-scientist.com/surveys/pipette-usage-and-trends-37099.
2. Are you applying good pipetting practice? | Laboratory News. www.labnews.co.uk/article/2027358/are_you_applying_good_pipetting_practice.
3. History of Ergonomics | Sustainable Ergonomics Systems. ergoweb.com/history-of-ergonomics/.
4. Eppendorf. Tenosynovitis, CTS and RSI – Medical Background, the Meaning for the Laboratory and Possible Prevention. handling-solutions.eppendorf.com/fileadmin/Community/Liquid_Handling/Pipetting_Facts/Ergonomy/PDF/Whitepaper_Physiocare6_EN_2014_164652.pdf (2012).
