스마트랩과 LIMS/LAS의 연결을 통한 실험실 작업 흐름 최적화

 

 

연구 환경에서 실험실의 효율성과 정확성은 연구 성과와 직결됩니다. 이러한 이유로 많은 실험실이 스마트랩(Smart Lab) 구축 과정 중 LIMS(Laboratory Information Management System)와 LAS(Laboratory automation system)를 도입하여 작업 흐름을 최적화하고 있습니다. 이번 글에서는 스마트랩과 LIMS/LAS의 연결을 통해 실험실 작업 흐름을 최적화하는 방법과 이점을 살펴보겠습니다.

 

 

스마트랩의 정의와 역할

스마트랩은 첨단 기술을 활용하여 실험실 작업을 자동화하고, 데이터 수집과 분석을 실시간으로 수행하는 실험실을 말합니다. IoT(사물인터넷), AI(인공지능), 클라우드 컴퓨팅 등의 기술이 적용된 스마트랩은 실험 데이터를 자동으로 수집하고 분석하여 연구자들이 더 중요한 연구 활동에 집중할 수 있도록 합니다. 또한, 스마트랩은 실험 장비와 시스템 간의 원활한 통신을 가능하게 하여 실험 정확성과 효율성을 높입니다.

 

 

LIMS(실험실정보관리시스템)란?

LIMS는 실험 데이터의 수집, 저장, 분석, 보고를 위한 통합 플랫폼을 제공합니다. LIMS는 시료 추적, 데이터 무결성 보장, 규제 준수, 보고서 생성 등 다양한 기능을 통해 실험실 운영을 체계적으로 관리할 수 있도록 도와줍니다. 특히, LIMS는 데이터를 중앙 집중화하여 연구자들이 언제 어디서나 필요한 정보를 쉽게 접근하고 공유할 수 있게 합니다.

 

 

표 1. LIMS(WizFlow®) 핵심 기능

시험업무 프로세스	작업등록/시험배정/시험수행/시험검토/결과작성/결과승인/결과조회 등 핵심적인 시험업무 프로세스를 효율적으로 수행 가능하게 합니다.
기준관리	시험업무 프로세스를 사용하기 위해 작업분류/시료분류/시험항목분류 등 다양한 컨텐츠를 분류별로 관리합니다.
자원관리	시험에 사용되는 기기 및 소모 시약, 기구 등 자재들의 정보를 체계화하여 관리합니다.
문서관리	각종문서 양식을 등록할 수 있으며, 양식에 문서 정보를 삽입하여 자동으로 문서를 작성하고, 검토/발행/개정/폐기 등 문서의 전체 수명 주기를 관리합니다.
검색통계	작업, 문서, 기록, 기기, 자재 등에 대해 키워드로 통합 검색할 수 있으며, 작업과 일정에 상세 조건을 적용하여 다양한 형태의 통계와 목록을 조회합니다.
변경추적	시스템 내 모든 정보에 대한 이력을 관리하고, 불법적인 변경을 자동으로 탐지합니다.

 

 

LAS(실험실자동화시스템)란?

LAS는 실험실에서 발생하는 데이터를 자동으로 수집하고 통합 관리하며, 이를 분석하여 다른 시스템이나 소프트웨어에 전달해 주는 시스템입니다. 시험분석장비에서 발생하는 모든 데이터를 자동으로 수집하고 변경이력과 함께 보관하여 데이터의 신뢰성을 향상시킵니다.

 

 

표 2. LAS(WizBase®) 핵심 기능

데이터 수집	시험장비와 연동된 컴퓨터에 수집기를 설치하고 데이터의 형태를 정의하여, 원하는 데이터를 자동으로 수집합니다.
데이터 전송	데이터가 추가/수정될 때마다 자동으로 지정된 프로그램으로 데이터가 전송되어 다른 시스템과 실시간으로 연계합니다.
데이터 검색 및 조회	서버로 수집된 데이터는 프로젝트별, 소유자별, 컴퓨터별로 조회할 수 있으며, 데이터 태그에 대해 복합적으로 검색하여 상세하게 조회 가능합니다.
태그값 분석 및 계산	수집한 데이터의 이름과 내용에서 텍스트를 추출하여 태그값으로 사용할 수 있고, 데이터의 특정 태그에 다른 태그들을 변수로 하는 계산식을 미리 설정하여, 데이터를 수집하거나 수정할 때에 자동으로 태그값이 계산됩니다.
변경추적	시스템 내 모든 정보에 대한 이력이 관리되고, 불법적인 변경을 자동으로 탐지합니다.

 

 

 

그림 1. ㈜브릴리언트시스템즈 솔루션을 활용한 실험실 작업 흐름 구성도

 

 

스마트랩 작업 흐름 최적화의 방법 및 이점

 

1. 데이터 자동화 및 실시간 분석

 

● 자동화된 데이터 수집

스마트랩은 다양한 센서와 IoT 장비를 통해 실험 데이터를 자동으로 수집합니다. 이 데이터는 LAS를 통해 LIMS에 실시간으로 전송될 수 있으며, 이를 통해 데이터 입력의 수작업 오류를 줄이고, 데이터 수집에서 분석까지의 시간을 단축할 수 있습니다.

 

● 실시간 데이터 모니터링

스마트랩에서 수집된 데이터는 LIMS에 즉시 반영되어 연구자들이 실시간으로 실험 데이터를 모니터링할 수 있게 합니다. 이는 실험 중 발생할 수 있는 문제를 빠르게 식별하고 해결할 수 있도록 도와줍니다.

 

 

2. 데이터 무결성 보장 및 규제 준수

 

● 중앙 집중화된 데이터 관리

LIMS는 모든 실험 데이터를 중앙에서 관리하여 데이터의 일관성과 무결성을 유지합니다. 스마트랩에서 수집된 데이터는 LAS를 통해 자동으로 LIMS에 저장되어, 데이터 손실이나 변조의 위험을 최소화합니다.

 

● 규제 준수 기능

LIMS는 다양한 규제 요구사항을 충족할 수 있는 기능을 제공합니다. 자동화된 데이터 수집과 저장은 규제 기관의 요구사항을 쉽게 충족시키고, 필요할 때 빠르게 보고서를 생성할 수 있게 합니다.

 

 

3. 효율적인 샘플 관리

 

● 시료(샘플) 추적

스마트랩은 바코드, QR 코드 라벨 등을 사용하여 샘플의 위치와 상태 등의 정보를 추적합니다. 이러한 정보는 LIMS에 실시간으로 업데이트되어 연구자들이 시료(샘플)를 효율적으로 관리할 수 있도록 합니다.

 

● 시료(샘플) 관리의 투명성

LIMS는 시료(샘플)의 전체 라이프사이클을 기록하고 추적하여 샘플 관리의 투명성을 높입니다. 이는 시료(샘플)의 분실을 방지하고, 실험의 재현성을 높이는 데 기여합니다.

 

 

4. 작업 흐름의 자동화

 

● 실험 프로세스 자동화

스마트랩과 LIMS/LAS의 통합을 통해 실험 프로세스의 여러 단계를 자동화할 수 있습니다. 예를 들어, 실험 장비가 자동으로 작동하고, 결과가 자동으로 LIMS에 기록되는 시스템을 구축할 수 있습니다. 이는 연구자들의 작업 부담을 줄이고, 실험 속도를 높입니다.

 

● 일관된 프로토콜 준수

자동화된 시스템은 모든 실험이 동일한 프로토콜을 따르도록 보장합니다. 이는 실험의 일관성과 재현성을 높이는 데 중요합니다.

 

 

5. 통합 보고서 생성 및 분석

 

● 포괄적인 데이터 분석

LAS를 통해 다양한 장비에서 수집된 데이터를 수집 및 분석하여 포괄적인 보고서를 생성할 수 있습니다. 이는 연구자들이 실험 결과를 쉽게 분석하고 중요한 인사이트를 도출하는 데 도움을 줍니다.

 

● 맞춤형 보고서 생성

연구자들은 LIMS를 통해 필요에 맞게 맞춤형 보고서를 생성할 수 있습니다. 이는 데이터를 보다 효과적으로 활용하고, 특정 연구 요구에 맞춘 분석을 가능하게 합니다.

 

 

 

㈜브릴리언트시스템즈는 실험실이 존재하는 모든 현장의 원시 데이터를 자동 수집 및 분석하고 관리하는

실험실데이터자동화 스마트랩 구축 전문업체입니다.

 

 

실험실정보관리시스템(LIMS/SDMS/LAS/ELN)에 관한 상세 문의는 ㈜브릴리언트시스템즈,

044-865-6602 또는 info@brillys.com으로 연락 주시기 바랍니다.

 

https://www.brillys.com/article/list.do?boardKey=7&menuKey=62