[무기의 탄생] <35> 신형 개인제독 키트(KD-1)

개인휴대용 화생방 방호 무기 장병 생명 지키는 ‘수호천사’

단시간에 화학작용제 저독성 물질로 분해

국방과학 분야 1호 신약…4년여 연구 개발

인체안전성·유효성·저장안전성 인정받아

 

국방과학연구소가 개발해 전력화한 신형 개인제독 키트 KD-1. 개인제독 키트는 신경·수포·혈액·질식작용제 등 적의 화학작용제 공격으로 오염된 장병의 피부와 개인 장구류를 응급 제독하기 위해 사용되는 개인휴대용 화생방 방호 무기 체계다. 이경원 기자

 

 개인제독 키트는 신경·수포·혈액·질식작용제 등 적의 화학작용제 공격으로 오염된 장병의 피부와 개인 장구류를 응급 제독하기 위해 사용되는 개인휴대용 화생방 방호 무기 체계다. 특히 신경작용제의 경우 극소량이라도 피부에 오염됐을 경우 빠른 시간 안에 신속히 제독하지 않으면 생명이 위태롭거나 생존하더라도 뇌손상 등 심각한 후유 장애를 겪게 된다.

 개인제독 키트는 이런 맹독성 물질을 아주 빠른 시간 내에 제독해 야전에서 장병의 생명을 지키는 매우 중요한 역할을 한다. 미국의 경우 1990년대 초반에 분말형 개인제독 키트를 개발해 군에 보급했고, 국내에서는 국방과학연구소(ADD)가 자체개발이 가능한지를 판단하기 위해 1992년부터 핵심기술연구를 수행했다.

 이후 ADD는 1997년부터 2000년까지 체계개발을 수행해 군 요구에 맞는 독자적 모델의 개인제독 키트(KD-1)를 전력화했다. KD-1은 식품의약품안전처의 규정·가이드라인에 따른 비임상시험과 임상시험을 모두 거친 의약품으로 인체안전성·유효성(제독성능)·저장안전성을 인정받은 국방과학 분야 1호 신약이다.

 KD-1의 제독제 분말은 고성능 활성탄(흡착제), 분해제1, 분해제2로 이뤄져 있다. 이 제독제는 액체성 화학작용제와 만나면 극히 짧은 시간 안에 흡착제가 작용제를 흡수하고 이어 분해제가 고독성의 화학작용제를 저독성 물질로 분해시킨다. 기존의 액체성 개인제독 키트(KM258A1)보다 인체에 자극성이 덜하고 장비의 부식성이 거의 없다.

 KD-1은 1개의 제독 키트에 4개의 제독 패드가 들어 있으며 각 제독 패드는 손에 끼워서 장비 표면이나 인체 피부에 두드려 사용한다. 사용 방법이 매우 간편하고 중량이 가벼워 병사 개개인이 휴대하기 편하며 겨울철에도 결빙되지 않는다.
　 

　●개발 배경 및 과정

 우리 군은 과거 미군 제품을 모방해 개발한 KM258A1과 KM13을 사용했다. 이 제품은 자극성이 매우 강해 안면부에 사용이 곤란할 뿐 아니라 일부 성분은 발암성이 있다는 보고가 있어 새로운 개인제독 키트의 개발 필요성이 제기됐다. 당시 미국은 Rhom & Haas가 다년간 연구해 개발한 고분자형 흡착분말(Ambersorb™)을 주성분으로 하는 개인제독 키트를 개발해 운용하기 시작했다.

 제독 성능이 우수하고 피부에 자극성이 적은 이 제품은 피부용(M291)과 개인 장비용(M295)으로 이원화돼 있었다. 우리 군은 기존의 KM258A1과 KM13의 제한사항을 개선하고 인체에 비교적 안전하며 미국의 M291·M295 대비 동등 성능을 내는 새로운 개인제독 키트의 전력화를 요구했다. 이런 상황에서 ADD는 수의사·약사·생화학전문가 등으로 연구팀을 구성하고 군 요구 성능을 충족시킬 수 있는 신형 개인제독 키트 개발에 착수, 약 4년에 걸쳐 체계개발을 수행했다.

 개발 방향은 우수한 제독 성능은 기본이고 한국 실정에 맞도록 피부와 개인장비 겸용이 가능하며 미국 제품과는 기술적으로 차별되는 새로운 제독분말을 개발하는 데 맞춰졌다.

 인체에 비교적 안전하면서도 탁월한 제독 성능을 보유한 제독제를 개발하기 위해 ADD 연구팀은 흡착·분해형 분말을 설계·제조하고 분말형 제독제의 시험평가기법을 확립해 광범위한 시험평가를 했다.

 독성 화학작용제를 매우 빠른 시간 안에 흡착하고 분해·중화시켜야 하는 제독분말은 인체 피부에 적용해야 하는 특성 때문에 국방부 훈령에 의거한 무기체계 개발 절차를 밟으면서 식품의약품안전처의 의약품 품목허가도 획득해야 했다. 두 마리 토끼를 한꺼번에 잡아야 하는 어려운 과정이었다. 이 과정에서 많은 시행착오를 겪었지만 ADD 연구팀은 마침내 군 요구 성능을 충족시킬 수 있는 제독제 분말을 개발해 냈다.

　●개발 에피소드

 군에서는 제독 키트를 물자로 간주하고 열악한 야전상황에서 견딜 수 있는 내구성과 사용 편이성을 지녔으며 장기보관이 가능한 형태로 개발해 줄 것을 요구했다.

 하지만 KD-1은 물자가 아닌 의약품에 해당해 유효성(약효)과 안전성(인체 부작용 검증)에 지장이 없는 범위 내에서 군의 요구조건을 최대한도로 충족시켜야 했다.

 또 미국에서 개발된 M291(피부 제독 키트)과 M295(개인장비 제독 키트)의 제독 성능 수준과 동등 이상의 성능을 군에서 요구했기 때문에 개발시험평가 및 운용시험평가에서 실제 독성 화학작용제를 사용해 국군화생방방호사령부 산하의 화생방방어연구소에서 시험평가를 실시해야 했다.

 특히 운용시험평가 과정에서 개인 병사들을 대상으로 사용 편이성, 휴대 간편성, 야전 운용성 등 다양한 시험을 했는데 안면부 제독 중 일부 병사에게 피부 발적 현상이 나타나 운용시험평가를 일시 중단해야 했다.

 원인 규명과 대책 강구를 위해 외부 전문가를 포함한 위원회를 구성해 제한된 인원을 대상으로 재시험을 실시했다.

 시험에 참여하는 인원수를 대폭 늘려 동일한 조건에서 피부 발적 현상이 나타나지 않는 것을 확인한 후에야 운용시험평가를 재개할 수 있었다.

 이렇게 개발된 KD-1의 제독 성능은 미군이 운용 중인 M291, M295와 비교해 동등 이상으로 평가받았다.

　●국내외 연구개발 수준

 미국의 경우 고분자 흡착제를 이용한 M291, M295를 개발, 전력화했고 이스라엘은 분말형 제독제(DP-2)를 개발해 운영 중이다.

 캐나다는 상처 부위의 피부까지도 제독이 가능한 것으로 알려진 로션형 개인제독 키트를 개발했다.

 향후 개발될 차세대 개인제독 키트는 인체안전성을 극대화하고 제독효과를 향상시킨 생촉매형(Bio-catalyst type) 개인제독 키트가 될 것으로 전망되며 실제로 선진국에서는 관련 핵심 기술 연구가 상당 수준 진행된 것으로 알려지고 있다.

 

　국방과학기술지식대백과사전- 제독 기술

 

 적의 화생방 공격으로 아군의 지역, 시설·장비·인체가 오염된 경우 전투력을 회복하고 생존성을 보장하기 위해 화생방작용제를 물리·화학적 작용을 통해 제독해 안전하게 하는 데 소요되는 기술로 제독제 기술 및 제독장비 기술로 구분할 수 있다.

 제독제 기술은 화생작용제의 공격으로 발생하는 표면상의 유해물질을 물리적 또는 화학적 방법으로 제거 또는 중화할 수 있는 약품을 제조하는 기술을 말하며, 제독장비 기술은 화생작용제로 오염된 인원, 장비, 물자 및 지역을 제독해 재사용 가능하게 만드는 장치 기술을 의미한다.

 제독 기술 적용 방법은 물리적 방법과 화학적 방법으로 나눌 수 있다. 물리적 방법은 화학작용제의 화학구조나 관련 지식 여부와 무관하게 거의 동일하게 작용하는데 많은 양의 물로 씻어주기, 활성탄 등 흡착제를 이용한 작용제 제거, 열·마이크로파·복사선·플라스마 이용 등 다양한 방법이 있다.

 화학적 방법은 물과 비누를 이용한 세정, 산화반응을 이용한 작용제의 산화, 산성 또는 염기성 용액에 의한 가수분해의 세 가지 방식에 의해 이뤄지며 화학적 제독 반응에서 가장 중요한 부분인 산화반응은 차아염소산염과 같은 활성 염소 화합물을 포함한 산화성 염소 처리 과정을 통해 이뤄진다.

 화학작용제는 산화 및 가수분해 과정을 통해 독성이 적은 화합물로 전환 가능하며 이것을 이용한 제독 방법이 주종을 이루고 있다.

국방기술품질원 제공