포장수준 넘어 재료수준의 낱알 단위 위조약 식별기술 개발

[산업일보]
약효가 전혀 없을 뿐만 아니라 오히려 환자의 생명을 위협하는 위조약을 구분하는 낱알 단위 위조약 방지 신기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

경희대 박욱 교수(34세)와 서울대 권성훈 교수(37세)가 주도하고, 서울대 한상권 박사생, 배형종 석사생 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 학문후속세대양성사업(대통령Post-Doc.)의 지원으로 수행됐고, 재료과학 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Advanced Materials’ 최신호(11월 20일자)에 표지논문으로 발표됐다. (논문명: Lithographically Encoded Polymer Microtaggant Using High-Capacity and Error-Correctable QR Code for Anti-Counterfeiting of Drugs)

특히 이번 연구결과는 국내 토종 연구자들 중심으로 일궈낸 성과로서, 참여연구자 전원이 40세를 넘지 않는 신진 연구자들이라는 점에서 의미가 크다.

지금까지 제약업계는 의약품 위조 방지를 위해 포장으로 복제가 어려운 식별자를 사용해 정품을 구분했다.

그러나 포장인증 방식은 복제가 가능하고, 포장을 제거하면 내용물을 쉽게 구별하기 어려운 단점이 있었다. 이를 극복하기 위해 최근 알약에 식별자를 포함하는 방식(낱알 단위의 인증방식)과 이를 구현하기 위한 마이크로식별자* 기술이 주목 받고 있다. 그러나 지금까지 이 기술은 모양과 문자 등을 이용한 단순한 구조로 위조약 여부를 판별하는데 그쳤다. 또한 의약품 제조과정에서 물리적인 압력이나 충격으로 마이크로식별자에 새겨진 코드에 손상이 발생해 의약품 정보를 인식하기 어려운 경우도 발생했다.

경희대 박욱 교수와 서울대 권성훈 교수 연구팀은 의약품 위조 방지를 위해 대용량 정보를 저장하고 손상된 정보를 복원하는 QR코드 마이크로식별자를 개발하는데 성공했다.

연구팀이 개발한 마이크로식별자는 먼지만한 크기의 식별자에 대용량 정보를 넣을 수 있는 QR코드 기술을 적용해, 기존에 비해 최대 100배 이상의 정보를 저장할 수 있으며, 약의 이름, 성분, 제조지, 제조일, 유통기한 등 제품과 관련된 모든 정보를 담을 수 있다. 즉, 대량의 정보를 가진 식별자를 약물과 함께 제조하면, 포장수준이 아닌 재료수준에서 위조약 제조를 원천적으로 봉쇄할 수 있다.

연구팀은 인체에 무해한 폴리머 입자를 제작해 QR코드 기술을 접목해 저장할 수 있는 정보의 양을 획기적으로 늘렸다. 또한 아주 작은 식별자가 외부의 압력에 훼손되는 경우에 대비해, 코드가 일부 손상(최대 20%)되더라도 정보를 정상적으로 인식할 수 있는 기능을 추가해 실용화의 가능성을 높였다.

또한 연구팀은 2차원의 평면코드를 3차원 입자에 입체적으로 구현해 양각과 음각으로 된 코드를 제작하면서 동시에 전체적으로 연결된 하나의 마이크로 구조물을 제작할 수 있었다. 이 공정은 복잡한 구조의 3차원 마이크로입자의 고속, 대량생산에 핵심이 되는 기술이다.

박욱 교수는 “이번 연구성과로 위조약을 구별하기 위한 포장기반의 기술에서 한 단계 진화된 제약재료 단계에 식별자를 삽입해, 향후 재포장 혹은 유통기한 변경과 같은 위조 행위를 원천적으로 근절하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.