QC 시료 표준물질 차이는 값을 얼마나 믿을 수 있는지, 그리고 무엇을 확인하려고 쓰는지에서 갈린다. 인증표준물질(CRM)은 인증서에 적힌 값·불확도·소급성으로 결과가 참값에서 얼마나 벗어났는지(편향)를 확인하는 데 쓴다. QC 시료는 균질하고 안정하다는 점을 바탕으로 같은 시료를 반복 측정해 측정 시스템이 평소 상태를 유지하는지 감시하는 데 쓴다.
목차
QC 시료 표준물질 차이, 먼저 답부터
QC 시료와 표준물질은 값을 얼마나 믿을 수 있는지, 무엇을 확인하려고 쓰는지가 다르다. 인증표준물질(CRM)은 인증서에 값과 그 값의 불확도, 계량학적 소급성이 함께 적혀 있다. 그래서 측정 결과가 참값 쪽으로 맞는지, 즉 편향을 확인하는 데 쓴다.
QC 시료(정도관리 시료)에서 중요한 것은 충분히 균질하고 안정하다는 점이다. 같은 시료를 배치마다 반복 측정해서 측정 시스템이 평소와 같은 상태인지 감시하는 데 쓴다. 이때 QC 시료의 값은 참값을 보장하는 숫자가 아니라 비교 기준으로 쓰는 숫자다.
용어끼리의 관계도 알아 둘 필요가 있다. 표준물질(RM)이 가장 넓은 개념이고, 그중 계량학적으로 타당한 절차로 특성값을 정하고 인증서를 붙인 것이 CRM이다. ISO Guide 80은 실험실이 자체로 조제한 QC 물질(QCM)도 표준물질의 한 종류로 본다. 다만 요구 수준은 CRM보다 낮다고 설명한다.
이 글은 화학·환경 분석처럼 실험실이 배치마다 QC 시료를 측정해 관리도에 올리는 상황을 기준으로 설명한다. 임상검사처럼 따로 규정이 있는 분야라면 그 분야의 지침을 함께 확인한다.
표준물질, 인증표준물질, QC 시료의 정의
표준물질(RM, Reference Material)은 정해진 성질 하나 이상에 대해 충분히 균질하고 안정하며, 측정 과정에서 의도한 용도에 맞는다고 확인된 물질이다. 균질성은 병이나 분취량마다 값이 같은 정도를 말하고, 안정성은 보관·사용 기간 동안 값이 변하지 않는 정도를 말한다. NIST는 표준물질의 용도로 측정 시스템 교정, 측정 절차 평가, 다른 물질의 값 부여, 정도관리를 든다.
인증표준물질(CRM, Certified Reference Material)은 표준물질 가운데 계량학적으로 타당한 절차로 특성값을 정하고 인증서를 붙인 것이다. 인증서에는 값, 불확도, 계량학적 소급성에 대한 진술이 들어간다. 불확도는 그 값이 놓일 수 있는 범위를 나타내는 수치다. 소급성은 측정값이 SI 단위 같은 상위 기준까지 끊기지 않는 비교 사슬로 이어진다는 뜻이다.
QC 시료는 Eurachem/CITAC 지침에서 '실험실 내부 표준물질(in-house reference material)'이라고도 부르며, 시험의 정밀도를 일상적으로 평가하는 데 쓰는 물질로 설명된다. ISO Guide 80에 따르면 QC 물질을 조제할 때는 균질성·안정성을 평가하고, 사용 전에 제한적인 특성 평가로 대략적인 값과 변동 정도를 파악한다. 즉 QC 시료의 값은 인증값이 아니라 실험실이 반복 측정해서 정한 지시값이다.
RM·CRM·QC 시료 정의 비교
| 구분 | 핵심 조건 | 값의 근거 |
|---|---|---|
| 표준물질(RM) | 균질·안정, 용도에 적합 | 용도에 맞게 확립된 성질값 |
| 인증표준물질(CRM) | 인증서 동반 | 인증값·불확도·소급성 |
| QC 시료(QCM) | 균질·안정, 요구 수준은 CRM보다 낮음 | 실험실 반복 측정 지시값 |
QC 시료와 표준물질, 확인하는 대상이 다르다
CRM은 진도(trueness), 즉 반복 측정한 평균이 참값에 얼마나 가까운지를 확인할 때 쓴다. CRM을 측정한 결과를 인증값과 비교하되 인증값의 불확도를 함께 고려해서 편향이 의미 있는 크기인지 판단한다. 방법 밸리데이션이나 교정에 CRM을 쓰는 것도 같은 이유에서다.
QC 시료는 시간에 따른 변화를 확인할 때 쓴다. 관리도의 중심선과 관리한계는 실험실이 그 QC 시료를 반복 측정한 결과로 정한다. 그래서 관리도가 정상이라는 것은 '평소와 같다'는 뜻이고, '참값과 같다'는 뜻은 아니다.
이 차이 때문에 생기는 빈틈이 있다. 실험실 전체가 처음부터 한 방향으로 치우쳐 있었다면, QC 시료의 기준값도 그 치우침을 담은 채 정해지므로 관리도에는 드러나지 않는다. 이런 편향은 CRM 측정이나 숙련도시험처럼 외부 기준과 비교해야 보인다.
쓰는 양과 비용도 다르다. CRM은 비싸고 한 단위의 양이 적어서 배치마다 쓰기에는 부담이 크다. QC 시료는 한꺼번에 많이 조제해 분주해 두고 오랫동안 같은 로트를 쓰는 경우가 많다.
용도별 쓰임 비교
| 확인 대상 | CRM | QC 시료 |
|---|---|---|
| 편향(진도) 확인 | 적합 | 부적합 |
| 일상 관리도 | 가능(비용 부담) | 적합 |
| 정밀도 감시 | 가능 | 적합 |
| 교정 | 용도에 맞으면 가능 | 쓰지 않음 |
※ 실제 사용 가능 여부는 각 물질의 인증서와 용도 표기를 기준으로 판단한다.
CRM을 QC 시료로 써도 되는 경우와 안 되는 경우
CRM을 QC 시료처럼 관리도에 올려 쓸 수는 있다. 그러면 정밀도와 편향을 한 차트에서 같이 볼 수 있다. 다만 중심선을 인증값으로 둘지 실험실의 반복 측정 평균으로 둘지 먼저 정하고, 그 근거를 기록해야 한다.
중심선을 인증값으로 두면, 실험실에 작지만 일정한 편향이 있을 때 점들이 한쪽으로 몰리는 경고가 계속 나올 수 있다. 실험실 평균을 중심선으로 두면 관리도는 안정적으로 보이지만, 편향은 인증값과 따로 비교해서 평가해야 한다. 어느 쪽을 고르든 관리도가 보여 주는 것과 보여 주지 않는 것을 구분해 둔다.
반대 방향은 성립하지 않는다. QC 시료의 지시값은 인증값이 아니므로, 이 값과 일치한다고 해서 정확도가 확인됐다고 판정하지 않는다. QC 시료를 교정에 쓰지도 않는다. 교정한 물질로 다시 점검하면 점검이 아무 정보도 주지 않기 때문이다.
같은 원액에서 교정용 표준액과 QC 시료를 함께 만드는 것도 피한다. 원액 농도에 오류가 있으면 교정과 QC가 같은 방향으로 틀려서 오류가 드러나지 않는다. 또 ISO Guide 80은 QC 물질을 정할 때 매트릭스 일치와 교환성(실제 시료와 같은 방식으로 측정되는 성질)을 고려하도록 다룬다. 따라서 QC 시료는 가능하면 실제 시료와 매트릭스가 비슷한 것을 고른다.
QC 시료 표준물질 차이에서 흔히 틀리는 지점
첫째, 현장에서 '표준물질'이라는 말이 교정용 표준용액을 가리키는 경우가 많다. 같은 낱말이 RM·CRM·교정용 표준액을 오가면 기록만 보고는 어떤 물질을 썼는지 알 수 없다. 절차서와 기록지에는 CRM, 교정용 표준액, QC 시료를 나눠 적는다.
둘째, 제품명에 '표준물질'이 들어 있어도 인증서가 없는 RM일 수 있다. 값, 불확도, 소급성 진술이 모두 있는 인증서가 붙어 있어야 CRM으로 다룬다. 인증서에 적힌 최소 시료량, 건조 기준, 개봉 후 사용 조건도 인증값을 적용하는 조건이므로 함께 확인한다.
셋째, 상용 QC 시료에 제조사가 기기·방법별 기대 범위를 적어 두는 경우가 있다. 이 범위는 인증값이 아니므로 그대로 관리도의 중심선이나 관리한계로 쓰지 않는다. 실험실에서 직접 반복 측정해 기준값을 정한다.
넷째, 숙련도시험 시료는 이 둘과 또 다르다. 외부 기관이 배포한 시료를 측정해 다른 실험실들과 비교하는 데 목적이 있다. ISO/IEC 17025에서 결과 유효성을 감시하는 수단으로 무엇을 어떻게 요구하는지는 해당 조항 원문에서 확인한다.
혼동을 막는 점검 항목
- ✓기록지에 CRM·교정용 표준액·QC 시료를 구분해 적었는가
- ✓CRM 인증서에 값·불확도·소급성 진술이 모두 있는가
- ✓인증서의 최소 시료량·건조 기준·개봉 후 조건을 지켰는가
- ✓제조사 기대 범위를 관리한계로 그대로 쓰지 않았는가
- ✓QC 시료 지시값으로 정확도를 판정하지 않았는가
이어서 읽을 글: 표준액 QC 독립성 검증 4단계 — 동일 원액 공통 오류 차단
보유 시료가 CRM인지 QC 시료인지 가려 보는 순서
지금 실험실에 있는 시료를 어떤 용도로 써도 되는지는 문서를 보면 대부분 가릴 수 있다. 먼저 인증서가 있는지, 있다면 값·불확도·소급성 진술이 모두 들어 있는지 본다. 셋 중 하나라도 빠졌다면 CRM으로 다루지 않는다.
다음으로 그 시료를 지금 어디에 쓰고 있는지 확인한다. 같은 물질이 교정과 QC에 함께 쓰이고 있거나, 교정용 표준액과 QC 시료의 원액이 같다면 독립성이 깨진 상태다. 이때는 출처가 다른 물질로 나눈다.
마지막으로 관리도의 중심선을 무엇으로 정했는지와 그 근거를 기록에서 확인한다. 중심선이 인증값인지, 실험실 반복 측정 평균인지, 제조사 표기값인지에 따라 관리도가 보여 주는 의미가 달라진다. 편향을 따로 평가하는 수단이 있는지도 함께 점검한다.
보유 시료 구분 순서
- 인증서 확인
값·불확도·소급성이 모두 있어야 CRM으로 다룬다 - 현재 용도 확인
같은 물질을 교정과 QC에 함께 쓰는지 본다 - 원액 독립성 확인
교정용 표준액과 QC 시료의 출처를 나눈다 - 중심선 근거 기록
인증값·실험실 평균·제조사 표기값 중 무엇인지 적는다 - 편향 평가 수단 점검
CRM 측정이나 숙련도시험으로 따로 확인한다