화학 연구는 위험을 고려해야 하며 전세계 실험실에서 많은 사람들이 작업하는 만큼 아주 작은 안전 사고라도 모이면 그 영향이 커지게 됩니다. 조직마다 사고 방지를 위한 전략을 갖고 있지만 수집된 안전 데이터가 항상 일상 작업에서 쉽게 활용할 수 있는 방식으로 보관되는 것은 아닙니다. 과학자들이 사용하려는 화합물에 대한 자료를 찾기 위해 수천 건의 과거 안전 보고서를 모두 읽어보는 것은 불가능합니다.

실험실에서 안전 사고가 자주 발생하는 것을 종종 목격할 수 있습니다. 저 또한 이전 직장의 실험실에서 발생한 한 사건을 기억합니다. 그 사건은 결국 전체적인 접근법을 변화시킨 계기가 되었습니다. 특허에 문서화된 반응을 실험하기 위해 트리플루오로아세트산과 수소화붕소나트륨을 혼합하여 소듐 트리플루오로아세톡시보로하이드라이드를 중단하는 작업이었습니다. 결국 NaBH4 분말이 빠른 속도로 용해되어 통제 불가능한 반응과 그에 따른 화재가 발생한다는 사실이 밝혀졌습니다. 펠러타이징된 NaBH4였다면 폭발 반응이 더 작았을 것입니다.

이 사건은 부서 안전 브리핑에 보고되었지만 내용이 전혀 공유되지 않았고 4년 후 같은 사건이 다시 발생했습니다. 저는 다른 과학자들이 기존 안전 정보를 활용하여 위험한 상황을 실제로 경험하지 않을 수 있는 방법이 없을지 고민했으며 그 결과, 과거의 안전 자료를 실험실의 일상적인 워크플로에 직접 통합해 이러한 유형의 방지 가능한 사건을 사전에 예방할 수 있는 실질적인 방법이 필요하다는 결론을 얻었습니다. 그렇다면 효과적인 방법은 실제로 어떻게 구현될 수 있을까요?  

필요한 시점의 안전 정보 제공

기존 정보를 활용하려면 안전 정보를 수집하고 실험실 프로세스에 추가할 수 있는 방법을 찾아내야 하며 그러한 연결 작업이 화학자들에게 또 다른 업무 부담을 주어서는 안 됩니다. 이때 고려해야 할 세 가지 변수는 공유할 정보, 전달 시점, 전달 방법이었습니다.

가치 흐름 매핑 방식으로 화학자 워크플로를 분석하여 안전 정보가 필요한 시점과 실제로 정보를 얻은 시점의 차이를 파악했습니다. 일반적으로 화학자는 반응을 설계하고 재료를 조달하며 마지막으로 결과물을 합성합니다. 따라서 효과를 극대화하기 위해서는 필요한 안전 정보를 결과물 합성 직전에 제공해야 한다는 사실이 명확해졌습니다.

또한 안전 데이터 시트, 기관 메모리와 같은 여러 소스의 정보를 ELN(Electronic Lab Notebook)에 공급할 수 있다는 사실도 알게 되었습니다. 과학자가 특정 화합물 사용 계획을 입력하면 “주의하세요(Hey, be careful)!”라는 시스템 팝업이 나타나고 이중 장갑 착용 또는 안전 스크린 추가와 같은 관련 지침을 제공할 수 있습니다. 또한 화학자가 잠재적으로 문제를 일으킬 수 있는 반응 실험을 계획하면 안전 부서에 해당 내용을 이메일을 통해 전달해 모범 사례를 기반으로 한 선제적 조언을 제공하고 대안을 모색할 수 있습니다.

더 넓은 커뮤니티로의 아이디어 확장

이러한 시스템 구현으로 반복 사고가 더 이상 일어나지 않았습니다. ELN을 활용하여 합성 시점에 안전 사안을 정확하게 경고하는 방법이 성공적인 전략으로 입증되었습니다. 이는 연구원들에게 희소식이었습니다.

안전은 모든 화학 시험실에서 실무 과학자, 부서, 조직 전체에 가장 중요한 항목입니다. 이 시스템을 성공적으로 구현한 후 전체 과학 커뮤니티로 같은 전략을 확장시켰으며 모든 화학자들이 도움을 받을 수 있었습니다. 그러나 시스템 효과를 극대화하기 위해서는 더 많은 안전 정보가 필요했습니다. 즉 모든 제약 회사가 내부 안전 데이터를 공유하기 위해 사용할 수 있는 시스템이 필요했으며 그러한 시스템을 구축할 수 있는 조직과의 협력 기회를 모색했습니다. 목표는 화학 안전 정보를 제공하기 위한 예비 크라우드소싱 도구를 개발하는 것이었습니다.

Pistoia Alliance는 생명 과학 연구 개발의 혁신을 촉진하기 위해 노력하는 비영리 회원제 단체입니다. 2017년, 이 조직은 제가 이전에 구현한 시스템을 토대로 Chemical Safety Library(CSL)에 대한 예비 프로그램을 시작했습니다. 이 프로그램의 목적은 화학 분야에서 제출된 안전 사고 정보를 수집하고 완성된 데이터베이스를 커뮤니티에 무료로 제공함으로써 안전 사고 방지에 도움을 주는 것이었습니다. 프로토타입이 공개되자마자 이러한 유형의 데이터 수집에 대한 폭발적인 커뮤니티 관심을 확인할 수 있었습니다. 그러나 사고 정보를 데이터 수집에 사용하는 것을 꺼려하는 반응도 있었습니다. 이유는 다양했지만 주로 문제의 소지에 대한 부담, 기밀 유지 문제, 데이터 입력의 복잡성이 문제였습니다.

그러나 요구는 명확했고 더 많은 기여자가 참여한다면 그 영향력은 더 커질 수 있었습니다. Pistoia Alliance는 이러한 자료의 가용 범위를 확대하고 참여를 방해하는 제한 요인을 해결하기 위해 미국화학학회 사업부이자 과학 정보 솔루션 전문 조직인 CAS와 협력하여 지난 해 10월 새로운 Pistoia Chemical Safety Library를 공개했습니다. 새로운 CSL 플랫폼을 개발하고 호스팅하고 있는 CAS는 새롭게 구현된 CSL로 알려진 문제를 해결할 수 있는 중요한 정보 관리, 기술 및 보안 전문성을 제공하고 있습니다. 효율적이고 간편한 데이터 입력이 가능해졌으며 사용자는 데이터 이용 시 개인 정보 보호에 대한 확신을 가질 수 있습니다. 또한 엔터프라이즈 ELN처럼 전체 데이터베이스를 조직이 내부 용도로 통합하여 사용할 수도 있습니다. Pistoia Alliance, CAS 및 학계와 산업계를 포함하여 광범위한 화학 커뮤니티의 대표로 구성된 CSL 자문 위원회에서 커뮤니티 구성원 가입을 심사하고 정책 및 시스템 개선에 대한 자문을 제공하기도 합니다.

커뮤니티 기여

이 방대한 리소스를 공개하게 되어 매우 기쁘게 생각합니다. 글로벌 화학 커뮤니티 전체에서 안전 정보를 수집하여 배포할 수 있는 최초의 기술입니다. 이 정보 컬렉션에 대한 크라우드소싱 노력이 성공을 거둔다면 반응 사건을 줄이고 전세계 수만 명의 화학자가 이용하는 실험실을 보다 안전한 환경으로 만들 수 있을 것입니다.

CAS가 제공하는 새로운 CSL은 공개 후 이미 전세계 96개국의 8,000명이 넘는 사용자가 이용하고 있습니다. 이제 여러분도 결정할 때입니다. 안전한 실험실을 만들 수 있는 방법을 CSL에서 확인하실 수 있습니다. 사고나 위험한 상황에 처한 경험이 있다면 CSL에 내용을 입력하여 전세계 연구원들과 경험을 공유하시기 바랍니다.

보다 안전한 실험실 환경을 만드는 데 도움을 주십시오! CSL에 안전 데이터 공유하기

‍