효과적인 금속가공유 미생물 농도 측정법

세균은 교활하기 짝이 없습니다. 마치 사람이 모두 다른 것처럼, 생명체인 세균도 모두 다릅니다. 종류도 수없이 많아서 이것들을 '단순히 측정'한다는 것이 말처럼 쉬운 일은 아닙니다. 하지만 금속가공유 내에 세균이 지나치게 많이 들어 있는 것은 아닌지 확인할 수 있는 효과적인 방법이 몇 가지 있습니다.

딥슬라이드법과 배양법

가장 많이 쓰이는 방법은 딥슬라이드(dip slide)법과 배양법(cultivation method)입니다. 2~10일 간 배양액에 있는 영양분을 먹이로 하여 자라는 세균 군의 수를 개략적으로 측정하는 아주 간단한 방식입니다. 세균들이 큰 군집을 형성하게 되면 딥슬라이드나 배양 평판 배지(agar plate)의 표면 위에 점과 같은 형태로 나타나 비교적 쉽게 확인할 수 있습니다.

배양 평판 배지 위의 두 종류의 세균 군

의료 연구 분야, 음용수 또는 식품 산업 분야 등 다양한 영역에 적합한 수백 가지의 측정 방식이 있지만, 금속가공유 산업에서는 딥슬라이드 방식이 기준 측정법으로 자리매김하게 되었습니다. 그러나 더 나은 새로운 측정법들이 속속 등장하고 있습니다. 금속가공유의 품질을 떨어뜨리지 않으면서 안정적으로 제품을 생산하기 위해서는 가능한 한 자주 세균 수치를 확인하여야 합니다. 세균 수치 외에도 정기적으로 확인해야 할 사항들이 있습니다. - pH 수치가 지나치게 떨어지지 않도록 해야 합니다. - TA(총 알칼리도) 수치가 지나치게 떨어지지 않도록 해야 합니다. - 타유(tramp oil) 농도를 최소화해야 합니다. - 같은 양의 제품 생산에 더 많은 시간이 걸리지는 않는지 확인해야 합니다. (금속가공유가 세균으로 오염되면 생산성이 떨어집니다.) 이 수치들이 정상적인 범위 내에 있지 않다면 금속가공유가 세균으로 오염되었다는 뜻입니다. 금속가공유의 세균 오염 정도를 보다 쉽게 측정할 수 있는 새롭고 흥미로운 방식을 다음에 소개하였습니다.

광학측정법

사용법에 관한 교육만 받으면 분광 광도계(spectrophotometer)와 현미경을 이용해 시료에 있는 세균의 양과 종류까지 바로 알 수 있습니다. 숫자만 확인하면 되는 가장 빠른 측정법입니다. 의료 분야에서 사용되는 방식인데, 금속가공유 세균 측정에는 그다지 널리 쓰이지 않고 있습니다. 금속가공유 에멀션이 탁한 경우엔 잘 보이지 않기 때문입니다.

착색된 효모균의 현미경 이미지

ATP 측정법

ATP(adenosine triphosphate, 아데노신 3인산)는 모든 생명체의 주된 에너지원인 유기 화합물입니다. (ATP: 위키백과 한글, 영문) 세포를 가진 모든 유기 생명체는 에너지를 ATP 형태로 저장하고, 필요에 따라 이를 가수분해하여 이때 방출되는 에너지를 이용하게 됩니다. ATP 측정장치로 ATP 수치를 측정하면, 정확한 세균의 수치는 알 수 없어도, 세균 성장에 어느 정도 좋은 환경인지 간접적으로 확인할 수 있습니다. 긴 시간이 필요한 딥슬라이드법이나 배양법에 비해 자주 빠르게 측정할 수 있다는 것이 ATP 측정법의 큰 장점입니다. ATP 수치의 측정 단위는 RLU(relative light unit)로 ATP가 시약과 반응하여 내는 빛의 양을 수치화한 것입니다. (ATP test: 위키백과 영문, 추가 참고 문헌: Efficacy and Limitations of an ATP-Based Monitoring System)

이 외에도 세균의 특성에 따라 DNA 분석법, 화학적 세포 염색법, 전기적 성질을 이용한 측정법 등 다양한 측정 방식이 있는데, 어떤 경우든 금속가공유의 미생물 오염 정도를 저렴하고 신속하면서도 신뢰할 만한 수준으로 측정하는 것이 중요합니다.

이 포스트는 Wallenius Water의 금속가공유 응용 전문가(application specialist)이자 스웨덴 공정 유체 센터의 작업 환경과 건강 그룹 멤버인 Caroline Sterneryd가 Wallenius Water 블로그에 올린 "How to effectively measure the level of bacteria in metalworking fluid"를 번역한 것입니다. ※ 이 블로그의 포스트는 Wallenius Water와 Ecopharos의 사전 동의 없이 무단으로 전재하거나 복제, 전송, 출판, 배포, 기타 방법에 의하여 이용할 수 없습니다.

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