GMP 기준에 따른 공조 시스템 밸리데이션(Validation) 절차

GMP 기준에 따른 공조 시스템 밸리데이션(Validation) 절차

제약 공장에서 공조 시스템(HVAC: Heating, Ventilation, and Air Conditioning)은 의약품 제조 환경을 적절한 상태로 유지하는 데 필수적인 역할을 한다. 무균 환경이 요구되는 생산 과정에서는 온도, 습도, 차압, 공기 흐름 등의 환경 조건이 항상 일정한 범위 내에서 유지되어야 하며, 이를 위해서는 공조 시스템이 제대로 작동하는지 검증하는 과정이 반드시 필요하다. 이러한 검증 절차를 **공조 시스템 밸리데이션(Validation)**이라고 하며, 이는 GMP(Good Manufacturing Practice, 우수 의약품 제조 및 품질관리 기준)에서 요구하는 중요한 과정이다.

 

공조 시스템 밸리데이션은 설치 적격성 평가(IQ), 운영 적격성 평가(OQ), 성능 적격성 평가(PQ)라는 세 가지 주요 단계로 진행된다. 이 과정에서 시스템이 규정된 설계 기준을 충족하는지 확인하고, 실제 운영 조건에서도 일관된 성능을 유지할 수 있는지를 검증하게 된다. 만약 HVAC 시스템이 제대로 밸리데이션되지 않으면, 공기 중 미세 오염 물질이 제조 구역으로 유입될 가능성이 높아지고, 이는 제품 오염과 품질 저하로 이어질 수 있다. 또한, GMP 규정을 준수하지 않을 경우 규제 기관(FDA, EMA 등)의 승인을 받지 못할 수도 있기 때문에, 철저한 밸리데이션 절차는 제약 제조 공장에서 반드시 수행해야 할 필수 작업이다.

 

공조 시스템 밸리데이션의 첫 번째 단계는 **설치 적격성 평가(IQ)**로, 공조 시스템이 설계 도면과 요구 사항에 맞게 올바르게 설치되었는지를 확인하는 과정이다. 이 단계에서는 공조 시스템의 구성 요소가 설계 사양에 맞게 설치되었는지 점검하고, 필터, 덕트, 공기 배출구 및 흡입구 등의 위치가 정확한지 검토한다. 또한, 온·습도 및 차압을 측정하는 센서가 정상적으로 설치되었는지, 전력 및 전원 공급 시스템이 안정적으로 작동하는지도 확인해야 한다. 이러한 점검은 시각적 검사와 문서 검토, 그리고 예비 가동 테스트 등을 통해 수행되며, 설치 적격성 평가가 완료되면 시스템이 설계 기준에 맞게 정상적으로 설치되었음을 문서화하고 다음 단계로 진행할 수 있다.

다음 단계는 **운영 적격성 평가(OQ)**로, 공조 시스템이 정상적으로 작동하는지를 확인하는 과정이다. 이 단계에서는 온·습도, 차압, 공기 흐름 패턴 등 주요 환경 변수들이 설정된 기준을 충족하는지를 검증해야 한다. 특히, 공기 중 입자 수를 측정하여 제조 환경이 ISO 14644-1 및 GMP 기준을 충족하는지를 확인하는 것이 중요하다. 또한, 공기 흐름 패턴이 적절한 방향으로 유지되고 있는지를 평가하기 위해 연기(스모크) 테스트를 시행할 수도 있다. 공기 교체 횟수(Air Change Rate)도 평가해야 하는데, 예를 들어 Grade A 구역에서는 시간당 240~480회 이상의 공기 교체가 이루어져야 한다. 이와 함께 HEPA 필터의 누설 테스트를 통해 필터가 오염 물질을 효과적으로 차단하고 있는지도 확인해야 한다.

운영 적격성 평가(OQ)에서 문제가 발생하면 즉시 수정 조치를 시행하고, 필요한 경우 시스템을 조정한 후 재테스트를 수행해야 한다. 예를 들어, 차압이 규정된 범위보다 낮거나 높게 측정되면, 공조 시스템의 팬 속도를 조정하거나 추가적인 차압 조절 장치를 설치하는 등의 조치를 취해야 한다. 이와 같은 문제를 해결한 후에는 재검증을 통해 수정된 시스템이 정상적으로 작동하는지를 확인하고, 다음 단계인 성능 적격성 평가(PQ)로 넘어간다.

**성능 적격성 평가(PQ)**는 공조 시스템이 실제 운영 환경에서 장기간 안정적으로 GMP 기준을 충족하는지를 확인하는 과정이다. 이 단계에서는 HVAC 시스템이 장기간 안정적인 상태를 유지할 수 있는지를 모니터링하며, 필요할 경우 추가적인 보정 조치를 시행한다. 일반적으로 30일 이상의 데이터를 기록하여 온·습도, 차압, 공기 흐름, 공기 중 입자 수 등의 변화를 분석하며, 이를 통해 시스템이 정상적으로 운영되고 있음을 확인해야 한다. 또한, HVAC 시스템이 정전이나 예상치 못한 환경 변화(예: 문 개방, 인력 증가)에도 안정적으로 작동하는지를 테스트하여, 비상 상황에서도 환경 조건이 유지될 수 있도록 대비해야 한다.

 

공조 시스템 밸리데이션이 완료된 후에도, 장기적인 유지보수와 정기적인 점검이 필수적이다. HVAC 시스템의 성능을 지속적으로 유지하기 위해서는 실시간 환경 모니터링 시스템을 구축하고, 온·습도, 차압, 입자 수 등의 데이터를 지속적으로 기록하고 분석해야 한다. 또한, HEPA 및 ULPA 필터를 일정 주기마다 교체하고, 공기 흐름 테스트 및 누설 테스트를 정기적으로 수행해야 한다. HVAC 시스템의 팬, 덕트, 감압 장치 등도 주기적으로 점검하여 성능 저하를 예방해야 한다. 공조 시스템 밸리데이션을 철저히 수행하지 않을 경우, 심각한 문제가 발생할 수 있다. 한 사례로, 특정 제약 공장에서 공조 시스템 밸리데이션을 제대로 수행하지 않은 상태에서 제품을 생산한 결과, 미세 입자가 제조 환경에 혼입되어 전체 제품이 폐기되는 문제가 발생한 적이 있다. 이후 해당 공장에서는 HVAC 시스템을 재설계하고, 밸리데이션 절차를 강화하여 유사한 문제가 재발하지 않도록 조치했다. 이처럼 공조 시스템 밸리데이션은 단순한 형식적인 절차가 아니라, 제품 품질과 안전성을 유지하기 위한 필수적인 과정이라는 점을 인식해야 한다.

 

결론적으로, GMP 기준에 따른 공조 시스템 밸리데이션은 제약 공장의 환경을 최적의 상태로 유지하고, 제품 품질을 보장하는 핵심적인 절차이다. 설치 적격성 평가(IQ), 운영 적격성 평가(OQ), 성능 적격성 평가(PQ)의 세 단계 과정을 철저히 수행하면, HVAC 시스템이 규정을 준수하며 안정적으로 운영될 수 있다. 또한, 지속적인 유지보수와 모니터링을 통해 장기적으로 시스템 성능을 최적의 상태로 유지해야 한다. 이를 통해 제약 공장은 규제 기관의 승인과 품질 검사를 성공적으로 통과하고, 안전한 의약품을 안정적으로 생산할 수 있다.