연구실 환경에서 여과(Filtration) 는 매우 중요한 기술로, 시약 멸균과 기초 연구부터 임상 진단, 환경 평가까지 다양한 분야에서 활용됩니다.

특히 분석을 위한 시료 전처리 단계에서 중요한 역할을 하기 때문에, 여과 시스템 선택 시에는 여러 요소를 신중하게 고려해야 합니다.

아래에서는 여과 공정 설계 및 필터 선택 시 반드시 확인해야 할 5가지 주요 사항을 소개합니다.

1. 필터 재질 (Filter Material)

필터 재질 선택은 여과 목적과 시료 성분에 따라 달라집니다.

필터의 소수성·친수성, 단백질 결합 성향, 광학적 특성 등이 중요한 기준이 됩니다.

-> 예시: PTFE 필터는 소수성이 강해 배기용 여과에 적합하며,

Track Etched 멤브레인은 매끄러운 표면 덕분에 입자 회수에 유리합니다.

2. 필터 기공 크기 (Pore Size)

필터 기공 크기는 통과 또는 차단할 수 있는 입자의 범위를 결정합니다.

일반적으로 마이크론(µm) 단위로 표시되며, Nominal(90~98% 보유율) 과

Absolute(100% 보유율, 특정 조건 충족 시) 로 구분됩니다.

적절한 기공 크기는 시료의 특성, 요구되는 순도, 수율에 따라 달라지며,

때로는 여러 단계의 기공 크기를 조합한 다단계 여과가 필요할 수 있습니다.

3. 재질 호환성 (Material Compatibility)

필터 재질은 시료의 화학적·물리적 특성과 호환되어야 최적의 결과를 얻을 수 있습니다.

• 일부 필터 하우징은 특정 화학물질에 강한 저항성을 보입니다.

• 단백질을 잘 흡착하는 필터는 최종 수율을 떨어뜨릴 수 있습니다.

• 온도, 압력, pH 조건과 맞지 않으면 필터가 변형되거나 누수가 발생할 수 있습니다.

4. 유속 (Flow Rate)

유속은 액체나 기체가 필터를 통과하는 속도를 의미합니다.

이는 필터 재질, 기공 크기, 여과 면적, 시료의 점도와 온도, 전처리 여부에 따라 달라집니다.

• 유속이 빠르면 작업 시간은 단축되지만, 보유율이 낮아질 수 있습니다.

• 최적의 결과를 위해서는 유속과 보유율 사이의 균형을 맞추는 것이 필요합니다.

5. 포맷 (Format)

여과 포맷은 사용 목적과 작업 조건에 맞추어 선택해야 합니다.

시린지 필터, 캡슐 필터, 진공 필터 홀더 등 다양한 형태가 있으며, 고려해야 할 요소는 다음과 같습니다.

• 처리량과 유속

• 여과 목적

• 작업 편의성과 속도

• 일회용 여부 또는 재사용 가능 여부

각 포맷은 고유한 장점을 가지고 있어, 시료 특성과 목표 처리량에 맞추어 선택할 수 있습니다.

결론

효율적인 여과 공정을 위해서는 필터 재질, 기공 크기, 호환성, 유속, 포맷 등 여러 요소를 종합적으로 검토해야 합니다.

이를 통해 안정적인 시료 전처리와 신뢰성 있는 분석 결과를 확보할 수 있습니다.