멸균 의 종류 와 방법

멸균 (Sterilization)

멸균이란 어떤 물체에 있는 모든 생명체가 제거되었거나 죽은 상태를 뜻한다. 

실험실이나 병원에서의 기구 소독 및 미생물의 순수배양을 위해서는 멸균이 선결되어야 한다. 

※ 멸균의 종류

열처리법	가장 오랜 세월 동안 널리 이용되는 멸균 방법이다.  비용이 적게 들고, 독성물질을 내지 않으면서, 빠른 시간 안에 신뢰할 수 있는 멸균 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 내열성 물질에만 적용이 되는 제한점도 있다. 이렇게 열에 의한 멸균에는 건열멸균과 습열멸균법이 있다.
공기의 열 전도율이 수증기의 열전도율보다 훨씬 낮기 때문에 건열처리시에는 습열처리시 보다 높은 온도에서 장기간 처리해야 만족할만한 멸균효과를 얻을 수 있다. 특히 내열성인 아포를 멸균할 때에는 더욱 세심해야 한다.
건열멸균	주로 유리기구나 내열성물체를 멸균하는데 쓰는데, 165도씨 정도에서 90분 이상 처리한다.
습열멸균	끓이는 자비법과 기압 수증기를 사용하는 압력증기 또는 고압증기멸균 (autoclave)가 있다. 자비법은 끓는 물에 견디눈 물체의 멸균에 사용되나 이 방법으로 영양세포는 멸균되지만 내열성 아포가 살아남을 수 있다. Autoclave를 이용하는 기압증기 멸균법은 약 15 Lb/inch^2의 압력으로 120도씨에서 15분정도 처리하면 아포까지 사멸시킬 수 있어서 널리 이용되고 있다.
여과에 의한 멸균	여과에 의한 멸균법에서는 열에의해 파괴 될 수 있는 물질을 Autoclave로 멸균할 수 없기 때문에 효소제나 이열성 화학물질의 용액으로부터 오염된 미생물을 제거하기 위해서 여과법을 이용하고 있다. 여과막에는 셀룰로오스 아세테이트와 같은 것을 사용한다. 그러나 바이러스 등은 여과막을 통과할 수 있으므로, 필요에 따라서 바이러스의 존재는 다른 방법으로 확인해야 할 때도 있다.
자외선, 감마선, X선 등	질량은 없으나 에너지를 갖고 있어 생물세포에 대해 살균력을 발휘하고 있다. 이중 특히 자외선과 X선은 미생물살균에 널리 이용되고 있다.
화학약품을 이용한 멸균	많은 종류의 화학물질이 미생물의 작용을 억제하는 성질을 갖고 있다. 그러나 대부분 이들 물질이 미생물 살균제로 사용하기에는 완전멸균의 신뢰성이 높지 못할 뿐만 아니라 화학물질이 지닌 잔여독성 때문에 사용에 제한이 따른다. 독력이 강한 화학물질은 무생물체의 소독제로 실험실 또는 병원용 기구의 멸균에 많이 사용된다.

medical sterilization

멸균과 소독

멸균・소독・살균의 정의

멸균

「병원체・비 병원체 관계없이 모든 미생물을 사멸 또는 제거하는 것」

(보충설명)

세균의 사멸 특성은 지수 관수로 표시되어 진다. 따라서 생육미생물의 존재는 확률로 표시되고,
그 확률이 매우 낮은 수치로 감소한다 하더라도 0으로는 될 수 없다. 통상, 멸균은 10-6 이하의 무균성 보증 (SAL : Sterility assurance level)이 확보되는 조건에서 실행한다.

예)

• 고압증기 멸균
• 산화 에틸렌가스 멸균
• 건조멸균 등

소독

「병원성 미생물을 사멸, 또는 제거하여 감염의 위험을 제거하는 것」

예)

• 삶은 물 소독
• 각종 약물 소독 등

살균

「균의 생활력을 빼앗는 것을 말하지만, 넓은 의미로 사용되며 포자, 곰팡이 등의 많은 종류의 미생물을 불활성화 하는 것을 말한다.」

각종 멸균법・소독법의 개요

고압증기 멸균

금속 수술 기계, 리넨류, 고무류 등 고온・고습에 견딜수 있는 제품의 멸균에 병원, 연구시설, 산업분야 등에서 폭넓게 이용되고 있는 제일 우선되는 멸균법입니다. 멸균 처리에 필요한 시간, 코스트가 비교적 적게들고 그 적용 범위도 넓습니다. 가장 역사가 길고 신뢰성이 높습니다.

건조멸균

유리기구・연고・분말등의 멸균에 주로 사용되는 방법으로 사용 온도가 상당히 높은 온도 (160℃이상)이 되기때문에 그 적용범위는 한정됩니다.

산화 에틸렌 가스 멸균

열에의한 방법에 비교하여 상당히 저온으로 작용하기때문에 내열성이 적은 고무제품, 플라스틱류, 광화기기류 등의 멸균에 사용됩니다. (멸균시의 관체 온도, 40℃〜60℃정도)
피멸균물에의 침투성이 뛰어나서, 폭넓게 적용할수 있습니다만 멸균처리에 필요한 코스트, 시간이 비교적 많이 걸리고 또 그 독성때문에 멸균후의 잔류 가스 제거 및 작업 환경의 환기 등의 취급에 주의가 필요합니다.

저온 플라스마 멸균

기체에 주파수 에네르기를 더하여 플라스마 상태를 만들어내고, 프리 래디컬의 작용에 의해 멸균합니다. 실용화되고 있는 것은, 과산화수소 증기와 고주파수 에네르기를 조합한 과산화수소 플라스마 멸균이 있습니다만 좁은 관이나 좁은 틈에의 침투성이 좋지않기 때문에 적응 여부에는 주의가 필요합니다.

화염멸균

검사(특히 세균검사)용 기구의 부분 멸균, 각 부서에서의 폐기물의 소각 등에 사용되어집니다.

삶은 물 소독

금속 수술・진단용 기구, 주사기 등의 소독에 넓게 사용되어지는 방법중에 하나 입니다만 점차적으로 고압증기 멸균 방법으로 변해가고 있습니다.

유통(circulation) 증기 소독

장치내에서 발생 또는 흘러들어오는 증기는 챔버내에서 출구로 배출되기때문에 내부 압력이 대기압을 넘는 경우는 없습니다.
따라서 처리 온도는 100℃에서 실행됩니다.

소독약

각종 용도에 따라서 단독 또는 조합해서 사용합니다.

출전 : 고압증기 멸균장치의 지식 기초편
발행처 : 사쿠라 세이키 주식회사 교육센터

감염과정은 감염회로의 형태로 쉽게 이해 될 수 있으며 감염 예방법을 인식하기 위해 중요하다.

1. 용어 정의

cleaning(세척) : 토양, 유기물과 같은 이물질을 제거하는 과정으로서, 물, 기계적 마찰, 세제 이용
disinfection(소독) : 무생물체 표면에 있는 세균의 아포를 제외한 대부분 혹은 모든 병원성 미생물을 죽이는 과정
sterilization(멸균) : 물리적 혹은 화학적 방법을 이용하여 아포를 포함한 모든 형태의 미생물을 완전히 죽이는 과정
disinfectant(소독제) : 소독과정에 사용되는 약품
antiseptics(피부소독제) : 피부나 조직에 있는 미생물을 파괴하거나 증식을 억제하기 위해 사용되는 약품
germicide(살균제) : 미생물 중 병원성 미생물을 사멸시키기 위한 약품

2. cleaning(세척)
: 소독 대상물에 묻은 오염물은 소독제나 멸균제가 미생물이 있는 곳까지 침투하여 이를 파괴하는 것을 방해하므로, 소독이나 멸균 전에 반드시 적절한 세척이 선행되어야 한다. 세척작용은 화학에너지(세제), 열에너지(온도), 물리적 에너지(마찰)가 있어야 하며, 분류하기, 담그기, 씻기, 헹구기의 4단계로 진행된다.

3. disinfection(소독)
1) 소독대상의 분류

-1968년 earle H. Spaulding : 의료기구 사용 시 감염위험 정도에 따른 분류법 제시

(1) 고위험 기구(critical items)
• 특징 : 조직이나 혈관에 직접 접촉하는 것으로서, 어떤 종류의 미생물에 의한 오염도 없어야 하는 기구(아포제거 포함)
• 물품의 종류 : 수술기구, 심장 및 혈관 카테터, 골수검사 기구, 이식물, 내시경의 부속품 중 biopsy forcep이나 cutting instruments, 주사바늘 등
• 소독방법 : 물품의 종류에 따라 고압증기 멸균, EO가스멸균, 건열멸균, 화학 멸균제를 이용

(2) 준 위험 기구(semicritical items)
• 특징 : 점막이나 불완전한 피부에 접촉하는 기구들로서, 세균의 아포를 제외한 모든 미생물이 없는 상태로 환자에게 사용되어야 하는 기구
• 물품의 종류 : 호흡기 치료 기구, 마취기구, 내시경 등
• 소독방법 : 높은 수준의 소독 이상이 요구됨

(3) 비위험 기구(noncritical items)
• 특징 : 손상되지 않은 피부와 접촉하는 물품들로 점막에는 사용되지 않는 기구
• 물품의 종류 : 대변기, 혈압기 커프, 침대, 청진기, 욕조, 린넨, 체온계 등
• 소독방법 : 일반적으로 세척하여 재사용이 가능하나 환자의 분비물이나 감염균에 오염되어 다른 환자에게 미생물을 전파시킬 가능성이 있는 경우는 낮은 수준의 소독이 요구된다.

2) 소독수준의 분류
(1) 높은 수준의 소독(high level disinfection)
세균의 아포를 제외한 모든 종류의 미생물을 사멸시키며, 일반적으로 화학멸균제가 주로 이용됨. 소독제를 사용 한 후 충분히 헹구어 독성이 남아있지 않아야 하며, 헹구는 과정 및 보관과정에서 재 오염되지 않도록 주의

(2) 중간 수준의 소독(intermediate level disinfection)
결핵, 영양형 세균, 대부분의 바이러스, 대부분의 진균은 사멸하나 세균의 아포는 사멸시키지 못함.

(3) 낮은 수준의 소독(low level disinfection)
대부분의 세균, 바이러스의 일부, 진균의 일부는 사멸시키지만, 결핵, 세균의 아포등과 같이 저항성이 있는 미생물들은 사멸시키지 못함

3) 소독과정에 영향을 미치는 요소
• 미생물의 수와 오염 부위                   • 물리적 화학적인 요인들
• 미생물의 소독제에 대한 내인성          • 유기물질
• 소독제의 농도와 효과                       • 노출시간
• 희석용매의 성질

4) 화학적 소독 멸균제의 종류와 사용법

종류	사용법	살균 효과	적용	장․단점, 주의점
Isoprophyl alcohol	수용성, 70~75%농도	세균, 결핵균, 진균, 바이러스 ※아포균은 효과 없음	피부 소독, 체온계와 기구소독에 사용	• 잔유물과 착색효과가 없고 살균효과가 신속함 • 자주사용 시 피부건조, 피부염 발생 • 플라스틱 물품을 손상시킴
Sodium hypochlo-rite solution (Vipon, ROX)	5%차아염소산나트륨 용액	세균, 결핵균, 진균, 바이러스, 아포균	• 의료기구, 수술실 소독(200~300배 희석) • 상처 소독, 방광 세척(200~800배 희석)	• 유지비가 싸고, 간편함 • 스테인리스 스틸이 아닌 경우 금속부식성이 있음 • 유기물이 있을 경우 소독력 감소
Amphoteric com-pounds (Tego, Hygine)	0.5~1% 희석액	세균	• 손 소독 • 병실, 수술실 소독 • 기구 소독	• 유기물이 있는 경우도 사용 가능 • 인체에 해가 없음
Hydrogen Perox ide(H₂O₂) :과산화수소수	3~6%용액	세균, 결핵균, 진균, 바이러스	상처 표면, 구강, 인두 등을 소독할 때 사용	살균 효과가 짧고 미약함, 금속, 광선, 열에 분해되므로 차광 냉소 보관
Gentian Violet	1%용액	그람 양성균과 녹농균	구내염, 피부만성 궤양, 농가진, 피부 진균증
Povidone iodine (Betadine)	7.5~10%용액	세균, 진균, 바이러스, 프로토조아 효모	수술부위, 감염 피부, 피부염, 열상, 화상, 창상의 살균 소독에 이용	• 독성과 자극성이 적음 • 요오드 과민증환자, 신생아, 임부, 수유부, 갑상선 이상 환자는 사용 못함
Phenol (Cresol, Hexachlorophene)	0.4~5%용액	세균, 바이러스, 진균, 결핵균	검사실 환경 표 면, 낮은 수준의 소독이 필요한 물품의 소독	• 잔류 소독제는 피부에 독성 • 신생아 고빌리루빈혈증 유발로 신생아실 사용 금지
chlorhexidine gluconate	4%용액	세균, 진균, 피막이 있는 바이러스 ※결핵균은 효과 없음	• 손 씻기 및 피부 소독 • 기구 소독	• 금속부식, 착색 없음 • 유기물, 피부의산도, 습기 등에 의해 살균력이 변화됨, 비누 사용 시 병용 금지
100% Ethylene oxide (E.O.가스)멸균	50~60℃ 습도40~60%	세포, 진균, 결핵균, 아포균, 바이러스	고압멸균 할 수 없는 플라스틱제품과 고무제품, 열과 습기에 약한 의료용품	장점 • 아포 형성균에 효과적임 • 좋은 침투력과 열에 민감한 물질에 효과적 • 유효기간이 6개월~2년으로 길다 단점 • 인체 독성 • 사용하기 전 공기를 통해 가스를 제거해야 함 • 가스를 흡수하는 액체는 멸균 할 수 없음 • 비싸고 시간이 많이 소요됨(2~5시간)
Glutaraldehyde (Wydex)	2%용액	세균, 진균, 결핵균, 바이러스, 아포	• EO가스 멸균기를 이용할 수 없거나 열에 약한 물품 멸균 시 이용 • 내시경류, 마취장비, 인공호흡기 부속물품, 수술기구 등	• 화학약품에 담을 수 있는 모든 기구에 안전함 • 쉽게 부식되거나 착색되지 않음 • 맵고 자극적인 냄새
Peracetic acid	0.2%용액 55~56℃(저온) 12분	세균, 진균, 결핵균, 바이러스, 아포	• 주로 내시경 소독 및 멸균에 이용	• 낮은 온도에서도 효과발생시간이 빠름 • 유기물 존재 시 효과적임 • 산화작용을 유발하여 기구를 손상

4. 멸균(sterilization)
1) 멸균과정에서 일반적인 요구사항
•시간  •온도  •상대습도  •산도  •보관  •적재표준화

2) 멸균 모니터링
(1) 기계적, 물리적 모니터링
진공, 압력, 시간, 온도를 측정하는 멸균기의 차트나 출력물을 점검하는 것
(2) 화학적 모니터링
화학적 표식자(chemical indicator)를 이용하는 것으로 멸균기의 종류에 따라 시간, 온도, 습도, 멸균제의 농도에 통합적으로 반응한다.
(3) 생물학적 모니터링
아포를 형성하는 고 내성 미생물을 멸균기에 넣고 멸균 후 균의 사멸 여부를 확인

3) 물리적 소독 멸균법의 종류와 사용법

종류	사용법	장․단점
건열(dry heat)멸균	180℃의 건열에 2시간	• 장점 : 부식이 적고 투과력이 좋아 유리제품과 금속 물체에 사용 할 수 있음 • 단점 : 멸균소요시간이 길고, 고열로 인한 손상이 있을 수 있음
고압증기멸균(Autoclave)	120~130℃, 15~17 1b/inch³ 의 압력에서 약 30~45분	• 장점 : 멸균 효과가 크며, 편리하고 독성이 없고 경제적임 • 단점 : 열에 약한 플라스틱, 고무제품, 내시경 등에는 적합하지 않음
자비소독(boiling)	적용:100℃(212℉)의 물로 최소 15분 이상 끓인다.	• 장점 : 사용하기 쉽고 저렴함 • 단점 : 아포와 일부 바이러스는 파괴하지 못함
방사선(radiation)	적용: 이온화된 방사선과 이온화되지 않은 방사선 (자외선 소독)을 적용함	• 장점 : 멸균하기 어려운 품목에 효과적임, 자외선 소독은 공장에서 음식, 약 그리고 열에 민감한 물품 등에 이용됨 • 단점 : 자외선 소독 기구는 비싸며, 깊숙이 침투할 수 없음, 세균의 아포는 저항성이 있음
소각법(incineration)	불에 태워 없앰	• 장점 : 오염된 의류나 목재, 전염병 사체 등에 효과적 • 단점 : 공기 오염
여과법(Filtration)	고성능 필터를 사용함	• 장점 : 가열 살균할 수 없는 의약품, 무균실, 무균공기 생성 등에 사용할 수 있음 • 단점 : 공기시스템 내에 먼지가 과다할 경우 장애를 유발할 수 있음

내과적 멸균법 : 대상자의 환경에서 병원 미생물의 수를 줄일 수 있는 중재방법
외과적 멸균법 : 멸균술을 이용하여 수술 전, 중, 후에 감염으로부터 대상자를 보호하는 것이다.

4) 수술실 멸균법 적용
피부, 물리적 방벽(멸균 영역), 환경을 통제함으로서 이루어진다.

① 피부

대상자의 피부는 침습적 시술 전에 멸균상태로 있어야 한다. 먼저 더러운 것을 제거하기 위해 물과 비누로 깨끗이 씻는다. 그 후 피부에 남아 있는 것을 제거하기 위해 항 미생물제제를 이용해 완전하게 도포한다. 털은 피부를 세정하기 전에 삭모하며, 탈모제를 이용할 수 있다.
멸균법은 도뇨나 정맥관 삽입, 드레싱 교환, 기관 내 흡인, 정맥 내 주사 등과 같이 대상자의 방어선이 손상 받을 수 있을 때는 항상 적용되어야 한다.

② 멸균 영역

수술실 안에서 제한된 시술을 위해 실시하는 멸균법에는 멸균장갑을 이용하는 방법과 멸균물품이 보존될 수 있는 멸균영역을 확보하는 방법을 포함하고 있다. 멸균영역을 확보하기 위해서 멸균물품이 들어있는 멸균 포장된 트레이의 방포를 연다. 또는 멸균영역을 확보하기 위해 먼저 멸균방포를 열고, 그 위에 필요한 멸균물품들을 옮겨놓기도 한다. 멸균영역에서 일할 수술팀원들은 수술실에 들어가기 전에 손과 팔을 씻어야 한다. 먼저 더러운 것을 제거하기 위해 물과 비누로 깨끗이 씻은 후, 미생물을 제거하기 위해 항 미생물제제의 비누를 사용하여 다시 손과 팔을 스펀지로 문질러 닦는다. 스펀지를 이용해 피부를 문질러 닦으면 미생물을 효과적으로 제거할 수 있다.
멸균영역을 유지하기 위해 멸균장갑, 가운, 방포 등을 수술팀원을 포함한 환경과 대상자 사이의 방벽으로 사용된다. 멸균 장갑과 가운을 착용한 후에는 다른 오염된 부위에 닿아서는 안 된다. 수술 후에는 가운 아래옷의 오염을 막기 위해 장갑과 가운을 조심스럽게 벗어야 한다.

③ 환경

환경 관리는 미생물을 감소시킬 수 있다. 특수한 목적을 가진 수술실과 처치실은 사용되지 않을 때 살균 소독제를 이용해 청소한다. 또한 공기 내로 미생물의 유입을 막기 위해 양압 공기 흐름이 유지되어야 하며, 유입된 미생물을 제거하기 위해 자주 환기를 시켜야 한다. 불필요한 방문자는 제한한다.
일반 병실에서 시술이 이루어지는 경우에는 시술 전에 살균 소독제를 이용해 청소를 하고, 시술하는 동안 공기흐름에 의해 유입되는 미생물의 수를 줄이기 위해 외래인을 제한하며, 개인보호를 위해 스크린을 사용한다. 무균시술이 끝난 후 병실은 CDC지침에 준하여 청소한다.

멸균처치에서 사용했던 기구들은 더러운 것을 제거한 후, 살균제로 세척한다. 침습적 처치에 사용했던 기구들은 세척 후 반드시 고압멸균기에서 멸균시켜야 한다. 습기, 고열, 고압에 파괴되는 기구들은 가스를 이용해 멸균시킨다. 1회용 물품들은 멸균된 상태로 구입되는데, 손상이 없는 상태에서 유효기간 내에만 멸균상태가 유지된다고 간주한다. 간호사는 사용 전에 멸균물품의 멸균상태 유지와 손상유무의 확인에 대한 책임이 있다.

5) 멸균법의 원리

• 멸균은 모든 미생물이 없는 상태이다.
• 피부는 멸균될 수 없지만, 깨끗하게 씻으면 미생물의 수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
• 오염된 물품과 접촉된 멸균물품은 더 이상 멸균상태가 아니다.
• 멸균영역이 젖은 경우, 모세현상에 의해 방포 아래 표면으로부터 미생물이 방포 내로 침투된다. 젖은 방포는 멸균상태가 아니다.
• 허리 아래에 있는 물품은 오염되었음을 기억한다.
• 멸균영역 아래로 떨어져 있거나 걸려있는 어떤 부위도 오염되었음을 기억한다. 허리선이 멸균영역의 제한선이다.
• 멸균영역의 끝에서 5cm 이내 부위만 멸균된 상태이며, 어떤 것도 접촉해서는 안 된다.
• 멸균영역 위로 기침, 재채기, 대화를 해서는 안 된다.
• 멸균영역 위로 팔을 뻗어서는 안 된다.
• 얼굴을 항상 멸균 영역 쪽으로 두고 있어야 한다. 만일 멸균영역에 등을 돌렸다면 오염되었다고 본다.
• 멸균물품은 포장을 연 후 즉시 사용해야 한다.
• 멸균용액 병을 개봉한 후에는 더 이상 멸균상태가 아니다.
• 폐기일이 지난 멸균포장 물품은 사용하지 않는다.
• 멸균포장 물품의 라벨이 떨어져 있으면 오염된 것이다.
• 멸균상태가 의심스러우면 오염된 것으로 본다.
• 멸균포장 물품이 젖어있거나 파손되었으면 오염된 것이다.