콜드체인 밸리데이션, 변수와의 싸움에서 살아남기
데이터로거부터 외기 온도까지, 실무자가 직접 겪은 온도 일탈의 모든 것
밸리데이션은 단순한 절차가 아닌, 다양한 변수와의 싸움입니다. 특히 온도 유지가 중요한 콜드체인 밸리데이션에서는 예기치 못한 변수들이 결과에 큰 영향을 미칩니다. 이번 글에서는 제가 직접 경험한 주요 변수들을 소개하고자 합니다.
○ 데이터 로거의 위치에 따라 다르게 나타나는 온도
밸리데이션을 진행하다 보면 작은 박스 내부에서도 데이터로거의 위치에 따라 온도가 전부 다르게 나타납니다. 보통 아이스팩과의 거리와 온도는 반비례합니다. 아이스팩과 가까이 둔 데이터로거에서는 저온 일탈이 발생하고 아이스팩과 멀리 둔 데이터 로거에서는 고온 일탈이 발생합니다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해, 데이터로거를 박스 내 여러 위치에 배치하여 온도 분포를 확인합니다.
○ 아이스박스 내 여유 공간에 따라 달라지는 온도
아이스박스에 아이스팩만 들어있을 때와 제품이 적당히 들어있을 때의 온도 또한 달라집니다. 실제로도 큰 아이스박스에 데이터로거를 투입했을 때 고온 일탈이 관찰되지만 완충재(에어포켓 등)를 집어넣고 온도를 기록했을 때에는 적정한 온도가 관찰되기도 합니다. 결국 냉각 대상의 부피가 클수록 아이스팩의 냉각 효과는 분산되어, 기대한 온도 유지가 어려울 수 있습니다.
○ 외기 온도에 따라 달라지는 온도
아이스박스 내부는 완벽한 밀봉상태가 아닙니다. 따라서 어느 정도 외기의 영향을 받을 수밖에 없는데, 똑같은 스펙의 아이스박스와 아이스팩으로 포장하더라도 동절기에는 저온일탈, 하절기에는 고온 일탈이 발생할 수 있습니다. 따라서 이 점을 보완하기 위해 많은 기업에서는 계절별로 포장 시나리오를 다르게 가져갑니다. 이렇게 되면 포장자재 변경을 위해서 1년 내내 밸리데이션을 진행해야 하는 상황이 벌어집니다.
○ 실제 배송 중에 다르게 발생되는 결과
실제 배송 중에는 다양한 온도에 아이스 박스가 노출되며 기존에 비슷한 외기 온도로 테스트했던 결과와 또 다른 결과가 발생합니다. 일반적인 상온차량 배송인 경우에는 상온 창고 → 외부 일시 대기 → 상온 차량 → 배송 중 일시적 외기 노출(DC 등) → 배송 완료와 같은 상황들이 반복되는데 그 과정에서 온도가 생각했던 것과는 다르게 나오기도 합니다. 따라서 마지막 밸리데이션은 실제 배송을 진행하고 그 과정에서도 정온 유지가 가능할 때 채택합니다.
○ 결론
이 밖에도 제가 경험하지 못한 다양한 변수들이 있고 결국 그 변수들에 대항하기 위해서는 아이스팩도 중요하지만 좀 더 성능이 좋은 포장용기를 사용하여 외기 영향을 최소화하는 방법이 최선입니다. 외기 영향을 줄이기 위해서는 아이스팩보다는 아이스박스의 역할이 중요한데, 이전 글에서 설명드린 5개의 종류 중 외기 영향이 큰 순서는 EPS > EPP > 패시브 > 크레도 > 액티브 순서입니다. 사실상 액티브 박스는 외기 온도 차단과 더불어 전원을 통한 냉각을 하기 때문에 포장용기와 냉매 모두의 역할이 우수합니다.
외기 영향이 가장 높은 EPS박스 또한 스티로폼을 구성하고 있는 입자(비드)의 배율에 따라 밀폐 효과가 강합니다. 동일한 규격에 2,000개의 비드로 구성된 아이스박스와 4,000개의 비드로 구성된 아이스박스 중 아무래도 후자가 좀 더 질량으로 보았을 때 촘촘하게 구성되어 보냉 유지 효과가 좋습니다. 하지만 보냉 유지 효과가 좋아질수록 비용 또한 증가할 수밖에 없습니다.
다양한 변수에 대응하기 위해서는 단순히 냉매의 양을 늘리는 것보다, 포장 용기의 성능을 높이는 것이 더 효과적입니다. 특히 예산과 품질 사이의 균형을 고려한 전략적 선택이 중요합니다.
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