정도관리 시료 농도 수준은 Low·Mid·High 세 구간으로 나누어 정량범위 전체에서 정확도와 정밀도를 확인하는 것이 원칙이다. 각 수준의 농도 위치, 배치당 개수, 배열 순서를 근거에 맞춰 결정해야 QC 데이터가 판정의 의미를 갖는다. 이 글은 그 결정 과정을 실무 4단계로 정리한다.
목차
정도관리 시료 농도 수준을 나누는 이유
정도관리 시료 농도 수준을 하나로만 운영하면 그 지점 부근의 성능만 확인될 뿐 정량범위 전체가 검증되지 않는다. 검량선은 저농도 영역과 고농도 영역에서 오차 특성이 다르게 나타나므로, 서로 다른 농도에 QC를 배치해야 구간별 편향과 변동을 구분할 수 있다.
국제 지침은 최소 3개 수준(Low, Mid, High)의 QC를 두도록 권고한다. 저농도는 정량하한(LLOQ) 부근의 검출 능력을, 중농도는 일상 시료가 몰리는 구간의 안정성을, 고농도는 정량상한(ULOQ) 부근의 직선성 이탈을 감시한다.
따라서 정도관리 시료 농도 수준의 설계는 단순한 개수 선택이 아니라, 어떤 실패 모드를 어디에서 잡을지 정하는 작업이다. 이 관점에서 4단계로 결정 과정을 진행한다.
1단계: 정량범위 확인과 수준 개수 결정
먼저 분석법의 정량범위, 즉 정량하한(LLOQ)부터 정량상한(ULOQ)까지의 구간을 확정한다. 정도관리 시료 농도 수준은 이 범위 안에서만 의미가 있으므로, 범위가 확정되지 않은 상태에서 농도를 먼저 정하면 안 된다.
수준 개수는 최소 3개(Low·Mid·High)를 기본으로 하되, 정량하한 부근 성능이 중요한 항목이라면 LLOQ 수준을 별도로 추가해 4개 수준으로 운영한다. 국립환경과학원 QA/QC 핸드북 계열의 회수율 검증에서도 저·중·고 각 농도수준에 시료를 배치해 구간별 회수율을 평가한다.
수준이 많을수록 정보량은 늘지만 배치 부담과 시약 소모가 커진다. 항목의 규제 요구, 시료 농도 분포, 위해도를 함께 고려해 개수를 정하는 것이 실무적이다.
2단계: 정도관리 시료 농도 수준의 Low·Mid·High 배치
Low는 정량하한의 3배 이내(≤ 3×LLOQ)에 두는 것이 국제적으로 널리 합의된 기준이다. 이 지점은 저농도 편향과 검출 신뢰성을 감시하며, 너무 낮게 잡으면 변동이 커져 판정이 불안정해진다.
Mid는 정량범위의 기하 중앙 또는 약 30~50% 지점에 배치한다. 일상 시료가 가장 많이 분포하는 구간이므로 이 수준의 정확도와 정밀도가 전체 데이터 품질을 대표한다.
High는 정량상한의 75% 이상 지점에 둔다. 고농도에서의 검량선 곡률, 포화, 이월(carry-over) 영향을 조기에 잡기 위함이다. 이렇게 세 정도관리 시료 농도 수준을 배치하면 정량범위 양 끝과 중앙이 모두 감시 대상에 들어온다.
3단계: 배치당 개수와 배열 설계
각 농도 수준은 분석 배치마다 최소 2반복(duplicate)으로 넣는 것이 일반적이다. 반복을 두어야 그 수준의 변동성을 즉시 확인할 수 있고, 우발적 이상치와 계통 오차를 구분할 근거가 생긴다.
전체 QC 개수는 시료 수의 약 5% 또는 배치당 최소 6개(3수준×2반복)를 기준으로 삼는 경우가 많다. 배열은 배치 앞쪽과 뒤쪽에 나누어 배치해 분석 시간에 따른 드리프트를 잡을 수 있도록 한다.
중요한 원칙은 최소 2개 수준의 QC가 실제 시료의 농도 범위 안에 들어오도록 배치하는 것이다. 실측 시료가 모두 저농도인데 QC만 고농도에 몰려 있으면, 정도관리 시료 농도 수준이 실제 결과를 대표하지 못한다.
4단계: 허용기준과 판정 규칙 설정
각 수준의 허용기준은 참값(nominal) 대비 정확도로 정한다. 국제 지침에서는 일반 구간 ±15%, 정량하한 부근은 ±20%를 허용하는 방식이 널리 쓰인다.
배치 판정에는 이른바 4-6-15 규칙이 자주 적용된다. 총 6개 QC 중 최소 4개가 각 참값의 ±15% 이내여야 하고, 벗어난 2개가 같은 농도 수준에 동시에 몰리면 안 된다. 이 조건은 특정 정도관리 시료 농도 수준에서만 일관되게 실패하는 상황을 걸러낸다.
허용기준은 방법 검증 시 확보한 정밀도와 정확도 데이터에 근거해 정해야 하며, 임의로 완화하지 않는다. 부적합이 반복되면 한계 재계산이나 원인 진단으로 넘어간다.
관련해서 정도관리 시료(QC Sample) 운영 체계 잡기 글도 참고할 만하다.
정리 — 결정 체크포인트
정도관리 시료 농도 수준 설계는 정량범위 확정 → 수준 개수 → Low·Mid·High 농도 배치 → 배치당 개수·배열 → 허용기준 순으로 결정하면 누락이 적다.
핵심 체크포인트는 다음과 같다. 첫째, Low는 ≤3×LLOQ, Mid는 범위의 중앙(30~50%), High는 ULOQ의 75% 이상인가. 둘째, 각 수준을 배치마다 반복으로 넣고 앞뒤로 분산 배치했는가. 셋째, 최소 2개 수준이 실제 시료 농도 범위 안에 있는가.
마지막으로 허용기준과 판정 규칙(예: ±15%, 4-6-15)이 방법 검증 데이터에 근거해 문서화되어 있는지 확인한다. 이 네 단계를 근거와 함께 남겨두면 정도관리 시료 농도 수준 운영이 감사에서도 방어 가능한 체계가 된다.
