화학 실험은 위험할 수 있으며, 전 세계 실험실에서 수많은 사람이 근무하고 있는 만큼 사소한 안전 사고라도 그 영향은 누적됩니다. 개별 조직마다 사고 예방 전략을 갖추고 있지만, 수집된 안전 데이터가 일상적인 업무에 쉽게 활용될 수 있는 방식으로 저장되지 않는 경우가 많습니다. 과학자들이 사용하려는 화합물에 대한 언급을 찾기 위해 수천 건의 과거 안전 보고서를 읽는 것은 현실적으로 불가능합니다.
실험실 근무자들은 안전 사고가 반복되는 것을 종종 목격합니다. 제가 이전 직장에서 근무할 당시 한 실험실에서 발생했던 사고가 기억나는데, 이 사건으로 인해 우리의 전체적인 접근 방식이 바뀌었습니다. 특허에 기록된 반응을 수행하기 위해 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)과 소듐 보로하이드라이드(sodium borohydride)를 혼합하여 소듐 트리플루오로아세톡시보로하이드라이드(sodium trifluoroacetoxyborohydride) 현탁액을 만들어야 했습니다. 그런데 NaBH4 분말이 급격히 용해되면서 통제 불가능한 반응이 일어나 화재가 발생했습니다. 펠릿 형태의 NaBH4를 사용했다면 그렇게 격렬하게 반응하지 않았을 것입니다.
해당 사고는 부서 안전 교육 시간에 공유되었지만, 4년 후 같은 사고가 다시 발생한 것을 보면 정보가 제대로 전달되지 않았음이 분명합니다. 저는 다른 과학자들이 같은 실수를 반복하지 않도록 안전 관련 교훈을 더 효과적으로 기록할 방법은 없을지 고민했습니다. 고민 끝에, 이러한 예방 가능한 사고를 방지하기 위해 과거의 안전 지식을 일상적인 실험실 워크플로우에 직접 통합할 실용적인 방법이 필요하다는 결론에 도달했습니다. 그렇다면 이를 실질적으로 어떻게 구현할 수 있을까요?
필요할 때 제공되는 안전 정보
이 간극을 메우기 위해, 화학자에게 추가적인 부담을 주지 않으면서 안전 정보를 수집하고 이를 실험 과정에 추가할 방법을 찾아야 했습니다. 공유되는 정보, 정보가 전달되는 시점, 그리고 전달 방식이라는 세 가지 변수를 고려해야 했습니다.
우리는 가치 흐름 매핑(value-stream mapping)을 사용하여 화학자들의 워크플로우를 분석함으로써, 그들이 안전 정보를 필요로 하는 시점과 실제로 정보를 얻는 시점의 차이를 파악했습니다. 일반적으로 화학자는 반응 설계, 재료 조달, 제품 합성 순으로 업무를 진행합니다. 가장 효과적인 결과를 얻으려면 제품을 합성하기 직전에 안전 정보를 제공해야 한다는 점이 분명해졌습니다.
우리는 안전 데이터 시트와 조직 내 축적된 경험을 포함한 여러 출처의 정보를 전자 실험 노트(ELN)에 통합할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 이제 과학자가 특정 화합물을 사용하려고 계획하면 시스템이 "주의하세요!"라는 팝업을 띄우고 이중 장갑 착용이나 안전 스크린 설치와 같은 관련 지침을 제공할 수 있게 되었습니다. 또한, 화학자가 잠재적으로 문제가 될 수 있는 반응을 계획할 경우 안전 부서에 이메일로 알림이 전송되어, 사전에 모범 사례를 조언하고 대안을 모색할 수 있게 되었습니다.
더 넓은 커뮤니티로 아이디어 확장
이 시스템을 도입하자 반복적인 사고가 사라졌습니다. ELN을 사용하여 합성 단계에서 안전 문제를 원활하게 표시하는 전략은 성공적이었습니다. 이는 매우 고무적인 소식이었습니다.
안전은 모든 화학 실험실에서 연구원, 부서, 그리고 조직 전체의 최우선 과제입니다. 이 시스템을 성공적으로 구현한 후, 저는 이 전략을 전체 과학 커뮤니티로 확장하여 모든 화학자가 혜택을 누릴 수 있도록 하고 싶었습니다. 하지만 시스템의 효과를 극대화하려면 더 많은 안전 정보가 필요했습니다. 그래서 저는 모든 제약 회사가 안전 데이터를 공유할 수 있는 시스템을 구축할 수 있는 조직과 협력하기로 했습니다. 우리의 비전은 화학 안전 정보를 위한 경쟁 이전 단계의 크라우드 소싱 도구를 만드는 것이었습니다.
Pistoia Alliance는 생명과학 연구 개발 분야의 혁신을 촉진하기 위해 노력하는 글로벌 비영리 회원제 조직입니다. 2017년, 이들은 제가 이전에 구현했던 시스템을 기반으로 화학 안전 라이브러리(CSL) 파일럿 프로젝트를 시작했습니다. 이 프로젝트의 목표는 화학 분야 전반에서 제출된 안전 사고 정보를 수집하고, 이를 데이터베이스화하여 커뮤니티에 무료로 제공함으로써 안전 사고를 예방하는 것이었습니다. 프로토타입 공개 후, 우리는 이러한 데이터 수집에 대한 커뮤니티의 뜨거운 관심을 확인했습니다. 하지만 동시에 사고 정보를 공유하는 것에 대한 거부감도 발견했습니다. 그 이유는 당혹감, 기밀 유지 우려, 데이터 입력의 복잡성 등 다양했습니다.
필요성은 분명했고, 참여자가 많을수록 그 영향력은 커질 것이었습니다. 이 자원의 범위를 확장하고 참여를 저해하는 한계를 해결하기 위해, Pistoia Alliance는 과학 정보 솔루션을 전문으로 하는 미국화학회(American Chemical Society)의 사업부인 CAS와 협력하여 새로운 Pistoia Chemical Safety Library를 작년 10월에 출시했습니다. 새로운 CSL 플랫폼을 개발하고 호스팅하는 CAS는 뛰어난 정보 관리, 기술 및 보안 전문 지식을 제공하여 CSL이 기존의 장벽을 해결할 수 있도록 했습니다. 데이터 입력은 간소화되었으며, 사용자는 데이터가 비식별화되었음을 신뢰할 수 있습니다. 전체 데이터베이스는 기업용 ELN 등 내부 용도로 통합하려는 조직에서도 사용할 수 있습니다. Pistoia Alliance, CAS, 그리고 학계와 산업계를 포함한 더 넓은 화학 커뮤니티의 대표들로 구성된 CSL 자문 위원회는 커뮤니티의 입력 내용을 검토하고 정책 및 시스템 개선에 대한 조언을 제공합니다.
커뮤니티는 여러분을 필요로 합니다
저는 이 확장된 자원이 실현되는 것을 보게 되어 매우 기쁩니다. 우리는 처음으로 전 세계 화학 커뮤니티 전체의 안전 정보를 쉽게 수집하고 배포할 수 있는 기술을 갖게 되었습니다. 우리가 진정으로 힘을 합쳐 이 정보를 크라우드 소싱한다면, 반응 사고를 줄이고 전 세계 수만 명의 화학자들에게 더 안전한 실험실 환경을 제공할 수 있을 것입니다.
새로운 CAS 호스팅 버전의 CSL은 출시 이후 96개국에서 8,000명 이상의 사용자가 이용하고 있습니다. 이제 여러분의 차례입니다.CSL을 확인하여 안전을 유지하는 방법을 알아보시고, 여기서 멈추지 마십시오. 사고나 아차 사고를 경험하신 적이 있다면, CSL에 입력하여 전 세계가 여러분의 경험으로부터 배울 수 있도록 해주십시오.
오늘 우리 커뮤니티를 더 안전하게 만드는 데 동참해 주세요! CSL과 안전 데이터를 공유해 주시기 바랍니다.
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