매일안전신문 - 코로나 중증 환자용 이동형 음압병동 세계 최초 개발 ... KAIST 연구팀

[매일안전신문] 3차 코로나 대유행으로 중증 환자 수가 급증하면서 병실부족이 심화되고 있다. 이를 신속하게 해결할 수 있는 이동형 음압병동이 KAIST(한국과학기술원)의 연구진이 개발했다.

음압병동은 중증 감염병 환자 치료에 필수적인 시설로 다수의 음압병실을 갖추고 있다.

'음압병실'은 전염병 확산 방지를 위해 병실 내부를 외부의 공기압보다 낮은 음압으로 해서 내부의 공기가 외부로 배출되지 않도록 되어 있는 병실을 말한다.

음압병실은 외부에서 공기가 들어갈 수 있더라도 내부의 공기에 포함되어 있는 바이러스는 병실 밖으로 나올 수 없는 구조이다.

중증환자를 위한 음압 병상과 중증환자를 이송하기 위해 필요한 별도의 음압 캐리어(음압 이송장비)도 사용하고 있다.

반면, 중중환자를 위해 진료진들은 양압의료복을 착용하고 있다. 양압의료복은 음압병실과 반대로 의료복을 착용하면 내부가 외부의 공기보다 양압으로 외부의 공기가 의료복 내부로 들어오지 못하게 제작되어 있다.

이런 장비는 고가일 뿐만 아니라 성능의 신뢰성이 가장 우선이므로 쉽게 구비가 어려운 실정이다.

KAIST 산업디자인학과 남택진 교수 연구팀은 코로나 대응 과학기술 뉴딜사업단(단장 배충식 공과대학장)의 한국형 방역패키지 기술 개발사업의 일환으로 작년 7월부터 연구해온 '이동형 음압병동'을 개발해 시범 운영에 들어갔다.

이 이동형 음압병동은 고급 의료 설비를 갖춘 음압 격리 시설로 신속하게 변형하거나 개조해 사용할 수 있는 것이 특징이다.

이 연구팀은 지난해 12월 28일부터 서울 노원구에 있는 한국원자력의학원에 4개의 중환자 병상을 갖춘 병동을 설치한 후, 의료진과 일반인으로 구성한 모의 환자그룹을 대상으로 의료 활동과 환자 일상 등 치료 전 과정을 점검하는 시뮬레이션에 들어갔다.

이달 15일까지 모의 운영을 진행한 뒤 의료진과 환자의 사용성·안정성·만족도 등을 임상 검증한 후 본격적인 상용화에 나설 계획이다.

남 교수 연구팀이 개발한 이동형 음압병동은 약 450㎡(136평) 규모로 가로 15m x 세로 30m 크기다. 이 MCM은 음압 시설을 갖춘 중환자 케어용 전실과 4개의 음압병실, 간호스테이션 및 탈의실, 그리고 각종 의료장비 보관실과 의료진실로 꾸며져 있다.

컨테이너나 텐트 등을 활용해 짓는 기존의 조립식 감염 병동은 건설과 장비 확보에 비용이 많이 들고, 기능적으로는 임시 수용 시설에 불과하다는 게 단점이다

남 교수 연구팀은 안전한 음압 환경을 형성하는 독자적인 기기인 '음압 프레임'을 설계하고 이를 '에어 텐트'와 연결하는 모듈형 구조에 접목해 최소한의 구조로 안정적인 음압병실을 구축할 수 있는 MCM 기술 개발에 성공했다.

연구팀 관계자는 "병실 모듈 제작에 걸리는 시간은 14일 정도며 이송 및 설치 또한 통상적으로 5일 안에 가능하다ˮ고 말했다.

특히, 전실과 병실로 구성된 MCM의 기본 유닛은 모듈 재료가 현장에 준비된 상태에서 15분 이내에 설치가 가능한 게 특징이다. 이밖에 기존 조립식 병동으로 증축할 경우와 비교할 때 약 80% 정도 비용을 절감할 수 있다고 연구팀 관계자는 설명했다.

연구 총괄을 맡은 남택진 KAIST 산업디자인학과 교수는 "이동형 음압병동은 병동 증축을 최소화하며 주기적으로 반복될 감염병 위기에 필수적인 방역시스템으로 자리를 잡게 될 것ˮ이라고 말했다. 남 교수는 이어 "세계 최초로 개발한 이동형 음압병동의 하드웨어와 운용 노하우를 향후 K-방역의 핵심 제품으로 추진하고 수출까지 기대할 수 있다ˮ고 덧붙였다.

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