가속노화시험 가속노화기간 계산하기

 

 

가속노화 시험 (Accelerated Aging Theory)

- 가속보존동안 물질의 반응이 아레니우스 반응속도(Arrhenius reaction rate function)에 따른다

가정에 기초를 두고 가속노화지수 온도 10°C 변화에 따른 반응속도 변화의 비율(Q10) 이용해서 결정한다.

 

아레니우스 반응속도 함수

온도 10°C 상승 또는 하강 될 때 화학반응속도가 2배 또는 1/2배 변한다는 이론

 

가속노화계수를 먼저 구해야 한다! AAF 공식이 아래와 같다는 것만 알아두자! 

가속노화계수(AAF) : Accelerated Aging Factor 

멸균보호시스템의 물성변화를 실시간(RT, real time) 환경에서 보관된 상태와 동일수준으로 얻기 위해

추정 또는 계산된 시간의 비율

TAA =가속노화온도 (°C)

TRT =  실온보관온도 혹은 주변 온도 (°C) 

(예시)

가속노화온도(TAA)-실온보관온도(TRT)를 구하면 되는데

재료에 따라서 온도에 따라 예민할 수 있기 때문에 재료가 가속노화온도 60도에서는 어느정도 괜찮겠다고

생각한다면 TAA=60°C애 실온보관온도 30°C라고하면 TRT=30°C Q10=2라고 하면

TAA-TRT=30인데다가 10나누면 3이 나오면 2의 3제곱은 8이 된다.

 

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여기서 Q10이 왜 2일까? Q10의 정의를 찾아보니까

Q10은 온도가 10°C 상승 또는 감소 시 노화계수

 

Q10을 결정하는 것

다양한 온도에서 재질을 시험하고 온도 10℃ 변화에 대한 반응율 차이를 설정하는 것을 포함한다.

재질의 퇴화에 대한 운동학적 모델링은 복잡하고 어려운 과정이며 이 규정에 포함되지 않는다.

▶ 규정에서도 포함되지 않는다고 나와있다. 다루기 어려운과정이기 때문에 

주로 시험기관에서 2로서 많이들 제시를 했었다. 일단 Q10은 시험기관에 물어보도록 하자!

 

 

 

(예시2)

▶ 장기보존시험과 동일한 결과로 얻기 위한 시간의 비율이다!

유효기간 2년짜리를 가혹한 조건(더 높은 온도)등으로 설정해서 2년에서

100일로 단축해서 시험을 하는 걸로 생각하면 이해가 쉽다.

AAF가 5가 나왔다고 하면 3년짜리 365*3=1095일이니까

1095/5=219일 짜리의 가속노화시험을 한다고 보면된다!

 

 

(예시3)

가속노화온도(TAA) = 40도 / 실온환경온도(TRT) = 20도, Q10=2라고 하면

가속노화온도(TAA)-실온환경온도(TRT)=20 / 20/10=2

가속노화계수(AAF) = 2의 2제곱= 4

제품의 의도된 유효기간(사용기간)이 2년이라고 하면 730/4= 182.5일이 나온다.

그렇게되면 시작일(0일)-91일-182일 되는날 3번의 기록을 측정해주면 된다.

 

만약 가속노화온도를 더 높이게 되면 어떻게 될까?

가속노화온도(TAA) = 50도 / 실온환경온도(TRT) = 20도, Q10=2라고 하면

가속노화온도(TAA)-실온환경온도(TRT)=30 / 20/10=3

가속노화계수(AAF) = 2의 2제곱= 8

제품의 의도된 유효기간(사용기간)이 2년이라고 하면 730/4= 91.25일이 나온다.

그렇게되면 시작일(0일)-45일-91일 되는날 3번의 기록을 측정해주면 된다.

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아레니우스 공식에 따라서 10도 상승하니까 화학반응속도가 2배로 빨라져 

가속노화 시간은 1/2로 줄어든다는 것을 확인할 수 있다. 

가속노화계수 결정	일반적이고 전통적인 방법으로 노화계수를 계산하는 경우에는 Q10값을 2로 한 아레니우스 식을 사용한다. 조사 중인 시스템이 문헌상에 충분히 특징이 잘 나타나 있다면 더 활동적인 반응율 계수, 예를 들어 Q10 값을 2.2-2.5 범위 값을 사용할 수 있다. 손상 정도와 특성은 반응계수와 가속노화온도가 정당한 범위에 유지되고 있음을 보증하기 위하여 문헌에서 보고된 것과 유사하여야 한다.
	가속노화계수(AAF) 산정은 다음 식에 따라 측정한다. AAF = Q10[(TAA-TRT)/10] (1) TAA ≡ 가속노화온도 (°C) TRT ≡ 주변 온도 (°C) 상세한 적용 예는 별표 2를 참조
	실시간 노화와 등가를 확립할 필요가 있는 가속노화시간(AAT)은 설정된(요구된) 사용기간(유효기간)을 AAF값으로 나누어 계산한다. 가속노화시간(AAT)=설정된 (RT)/AAF (2) 시간과 온도를 나타내는 그래프는 별표3을 참조. 또한 샘플시험계획을 세울 때 별표 3의 식(1)과 (2)를 사용한 계산 예를 참조할 것
	조사 중인 포장에 관한 정보가 거의 없을 때에는, 특정 초안에 대한 적절한 노화계수를 선택하기 위해 상기 지침을 사용 한다. 이 방법은 매우 짧은 사용기간(유효기간)을 보일 수 있기 때문에 제조업체의 위험 부담이 클 수 있다. 그러나 더 정확하고 활동적인 사용기간(유효기간) 예측은 쉽게 얻을 수 없으므로 지속적인 안전성 최대화하기 위해 신중을 기해야 함

 

가속노화방법