센싱과 제어 기술은 공장 자동화에 있어서 필수적으로 사용됩니다. 너무나 당연한 말이지만 어떤 분야에서 사용되는지에 따라 다양한 활용이 가능해, 외려 어디에 어떤 센서를 적용해야 할지 고민하게 됩니다.
지금까지 꽤나 다양한 분야에서 다양한 센서의 어플리케이션을 다뤄 보았지만, 이번에는 이제까지 다루지 않았던 바이오, 즉 생명 과학 분야에서의 공정에서 센서가 어떻게 활용되는지 이야기해 보려고 합니다. 현대 바이오 공정의 핵심은 정확성과 신속성에 있습니다. 이를 위해서는 정밀한 센싱 기술이 뒷받침되어야 하며, 이는 곧 검사 결과의 신뢰성과 생산성에 직결됩니다.
바이오 분야 공정을 센서가 사용되는 용도에 따라 크게 네 가지로 구분할 수 있습니다.
일련의 공정에서 생기는 대표적인 과제점으로는 좁은 공간에서의 오검출, 정전기로 인한 주입 용량 차이, 작업자의 안전 문제 등이 있습니다. 총 두 편에 나누어 바이오 공정에서 생기는 과제와 솔루션을 알아보고자 합니다.
처음으로는 검사 전 처리 공정에 해당하는 혈청, 혈장의 액면 검출에서 생기는 과제점을 알아보겠습니다. 기존의 방법으로 액면 검출의 정밀도를 확보하기 위해서는 프로브를 천천히 하강시켜야 했기 때문에 검사를 빠르게 진행하기 어려웠습니다. 시간을 단축하면서도 높은 정밀도를 유지하는 방법은 없을까요?
‘광학식 약액 검출 센서’를 사용하면 속도와 정밀도를 동시에 확보해 문제를 해결할 수 있습니다. 해당 센서는 고정밀도의 신속한 검출이 가능하고 강력한 투과력으로 라벨 너머로도 액면을 검출할 수 있습니다. 따라서 기존 방식과 비교해 빠르고 정확하게 검출할 수 있고, 슬릿(옵션)을 장착하면 좁은 시험관의 액면 검출도 가능해 다양한 용기에 적용할 수 있습니다.
다음으로는 분주 전 공정인 반응 용기 반송 공정으로 넘어가 보겠습니다. 반응 용기에 정전기가 생겨 문제가 된 적이 있지 않나요? 정전기를 띠면 액체가 용기 측면에 부착되어 바닥면까지 내려가지 못해 분주의 정확도가 떨어지게 됩니다. 이런 경우에는 이오나이저를 사용하면 간단하게 제전할 수 있습니다.
파나소닉의 제품 중에서는 '초소형 이오나이저 ER-VS02’를 활용해 보시기를 추천 드립니다. ER-VS02는 안정적으로 이온을 생성해 용기 내부의 정전기를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 또한, 초소형 설계에 고압 전원부를 본체에 내장하고 있고, 튜브 노즐을 사용해 한정된 공간에 설치가 쉬워 다양한 용기와 작업 환경에 유연하게 대응합니다.
분주 액면의 검출 공정에서도 분주 전 공정과 마찬가지로 정전기로 인한 문제가 발생합니다. 샘플 컵이 정전기를 띠면 정전 용량 센서가 오작동해, 액면을 올바르게 인식하지 못하는 경우가 있습니다. 이 때문에 흡인 노즐이 공흡인 상태로 넘어가 검사 에러가 발생하는데, 그렇다고 일반적인 이오나이저를 쓰면 에어가 방출되어 시약이 휘발될 수 있습니다.
이럴 때는 에어를 방출하지 않는 무풍 타입의 이오나이저를 사용하면 손쉽게 해결 가능합니다. 파나소닉의 ‘에어리어 이오나이저 ER-X’는 샘플 컵 표면의 정전기를 효과적으로 제거하여, 정전 용량식 센서가 오작동하는 것을 방지합니다. 무풍 타입 설계로 검체나 시약의 휘발을 걱정할 필요 없이 안정적으로 제전이 가능하며, 스폿 타입(ER-X001), 콤팩트 타입(ER-X008, 폭 약 80mm), 그리고 넓은 범위까지 커버하는 와이드 타입(ER-X064, 폭 약 640mm)까지 다양하게 구성되어 있어, 작업 환경과 용기에 맞춰 선택할 수 있습니다.
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다음 포스팅에서는 분주 액면 검출 공정에서의 또다른 과제와 함께 분석 후 폐액 배출 공정에서 생기는 문제점을 해결하는 센서 활용법을 소개하겠습니다.
파나소닉은 바이오 공정에서 생기는 다양한 과제를 해결하는 센서 솔루션을 제공하여, 고객의 생산성과 품질 향상을 위해 최선을 다하고 있습니다. 정밀한 액면 검출, 정전기 제전 외에도 여러 공정에서 활용 가능한 센서를 보유하고 있습니다. 지속적인 연구와 제품 개발로 바이오 분야에서 활약하고 있는 고객을 서포트 하겠습니다.