제약 포장 멸균 공정의 두 주인공 - DHT와 CHT
1. “DHT의 원리와 장점”
DHT(Direct Heat Tunnel)는 제약 포장 공정에서 유리병(바이알)과 같은 용기를 고온의 직접 가열 방식으로 멸균·건조하는 장비다.
이 장치는 전기 히터 또는 가스 버너에서 발생한 고온 공기를 터널 내부에 직접 불어 넣어, 제품 표면과 내부를 빠르게 가열한다.
직접 가열 방식이기 때문에 멸균 온도에 도달하는 시간이 짧고, 짧은 시간 안에 높은 멸균 지수(F₀)를 확보할 수 있다.
제약회사는 DHT를 주로 대량 생산 라인에서 사용한다.
바이알 멸균 후 바로 무균 충전 라인으로 투입할 수 있어 생산 효율이 높고, 터널 내 온도 구배가 크지 않아 균일한 멸균이 가능하다.
다만 직접 가열로 인한 표면 산화 가능성과, 열에 민감한 재질에는 부적합할 수 있어 적용 전 제품 특성을 검토해야 한다.
GMP 환경에서는 DHT의 온도 프로파일과 공기 흐름 패턴을 밸리데이션하여, 재현성과 일관성을 보증하는 것이 필수다.
2. “CHT의 원리와 특성”
CHT(Circulating Hot Tunnel)는 순환 가열 방식을 채택한 멸균 터널로, 내부의 고온 공기를 팬과 덕트를 통해 순환시키며 제품을 가열한다.
이 방식은 공기를 지속적으로 재순환하기 때문에 열 손실이 적고, 에너지 효율이 높다는 장점이 있다.
또한 터널 내 온도 분포가 일정하게 유지되어, 장시간 멸균이나 열안정성이 중요한 제품에 적합하다.
CHT는 일반적으로 건조·멸균·냉각 구역이 명확히 구분되어 있으며, 터널의 길이가 비교적 길어 멸균 후 안정적인 냉각까지 한 번에 처리할 수 있다.
제약회사는 CHT를 무균 생산 환경에서 유리병, 앰플, 주사기 등 다양한 1차 포장재 멸균에 활용한다.
CHT는 열전달이 간접적이므로 표면 손상 위험이 낮지만, 초기 가열 속도는 DHT보다 다소 느릴 수 있다.
따라서 생산량보다 품질 균일성과 에너지 효율이 중요한 라인에서 주로 선택된다.
3. “DHT vs CHT – 선택 기준과 밸리데이션 고려사항”
제약회사는 DHT와 CHT 중 어떤 장비를 선택할지 결정할 때 다음 요소를 고려한다.
- 생산량 – 대량 생산, 빠른 멸균이 필요하면 DHT / 균일성과 안정성이 중요하면 CHT
- 제품 특성 – 열 민감성 재질은 CHT / 고온에 강한 유리병은 DHT
- 에너지 효율 – 순환 방식인 CHT가 장기적으로 절약 가능
- 설비 공간 – DHT는 상대적으로 콤팩트, CHT는 길이가 길 수 있음
GMP에서는 두 방식 모두 멸균 밸리데이션이 필수다.
온도 맵핑(Temperature Mapping)을 통해 터널 전 구간의 온도 분포를 측정하고, 공기 흐름 패턴과 HEPA 필터 성능을 검증해야 한다.
또한 멸균 공정의 재현성을 입증하기 위해 최소 3회 이상 반복 시험을 수행해야 하며, 운영 중에는 주기적인 재밸리데이션과 HEPA 필터 교체 기록을 유지해야 한다.
4. “미래의 멸균 터널 – 에너지 절감과 스마트 제어”
최근 제약업계에서는 DHT와 CHT 모두에 스마트 제어 기술과 에너지 절감 기능을 적용하는 추세다.
IoT 센서와 데이터 로거를 이용하여 터널 내 온도, 공기 흐름, HEPA 필터 상태를 실시간 모니터링하고, AI 알고리즘이 자동으로 가열·냉각 패턴을 조정한다.
이러한 기술은 에너지 사용량을 줄이면서도 멸균 품질을 유지할 수 있게 해주며, ESG(환경·사회·지배구조) 경영 목표에도 부합한다.
또한 멸균 터널 설계 단계에서 열 회수 시스템을 적용해 배출되는 고온 공기를 재활용하거나, 저에너지 팬과 모터를 사용하여 운전 비용을 절감하는 시도가 늘고 있다.
향후에는 DHT와 CHT 모두 고효율·저에너지 모델로 진화할 것이며, 멸균 품질뿐 아니라 지속 가능성까지 평가 기준에 포함될 것으로 전망된다.
제약회사가 이러한 변화를 선제적으로 반영하면 규제 대응뿐 아니라 생산 경쟁력 강화에도 도움이 된다.