카이스트 연구팀, '이동형 음압병동' 최초 개발

MCM 음압병실 내부 모습

 
신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 3차 대유행으로 중증 환자 수가 급증하면서 병상 부족 사태가 심화되고있는 가운데, 이 문제를 신속하게 해결할 ‘이동형 음압병동’이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

카이스트(KAIST)는 교내 코로나 대응 과학기술 뉴딜사업단이 작년 7월부터 한국형 방역패키지 기술 개발사업의 일환으로 연구해온 ‘이동형 음압병동(Mobile Clinic Module, 이하 MCM)’을 만들어 시범 운영에 들어갔다고 7일 밝혔다. 

산업디자인학과 남택진(사진) 교수팀이 개발한 MCM은 고급 의료 설비를 갖춘 음압 격리 시설로 신속하게 변형하거나 개조해 사용할 수 있는 것이 특징이다. 

작년 12월 28일부터 서울 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. 

카이스트는 오는 15일까지 진행될 시뮬레이션을 통해 의료진과 환자의 사용성·안정성·만족도 등을 임상 검증한 후 상용화에 나설 계획이다. 

한국원자력의학원에 설치된 MCM 전경

MCM은 약 450㎡(136평) 규모로 가로 15m, 세로 30m 크기다. 음압 시설을 갖춘 중환자 케어용 전실과 4개의 음압병실, 간호스테이션 및 탈의실, 그리고 각종 의료장비 보관실과 의료진실로 구성됐다. 

음압 프레임·에어 텐트·기능 패널 등의 부품을 조립하는 방식이어서 신속하게 음압 병상이나 선별진료소 등으로 개조해서 사용할 수도 있다. 기존 중환자 병상을 음압 병상으로 전환하는 데도 매우 효과적이다.

MCM 내부 전경

남 교수팀은 컨테이너나 텐트 등을 활용해 짓는 기존의 조립식 감염 병동의 문제점을 MCM을 통해 해결하기 위해 안전한 음압 환경을 형성하는 독자적인 기기인 ‘음압 프레임’을 설계했다. 또 이를 ‘에어 텐트’와 연결하는 모듈형 구조에 접목해 최소한의 구조로 안정적인 음압병실을 구축하는데 성공했다. 

음압 프레임은 양방향으로 압력을 조절해 병실과 전실 같은 두 에어 텐트 공간을 효과적으로 음압화하는 원리로 만들어졌다. 이를 에어 텐트의 ‘기능 패널’과 조합해 중환자 치료에 필요한 의료 설비나 기본 병실 집기를 구축할 수 있게 했다. 모듈 조합을 변경해 음압병동 및 선별진료소, 음압화 중환자 병상, 음압화 일반병실 등 다른 시설로도 사용할 수 있다.   

모듈 제작에 걸리는 시간은 14일 정도, 이송 및 설치 또한 통상적으로 5일 안에 가능하다.

특히, 병실과 전실로 구성된 기본 유닛은 15분 이내에 설치가 가능하고, 비용도 기존 조립식 병동과 비교할 때 약 80% 정도 절감할 수 있다는게 연구팀 설명이다. 기존 조립식 병동 대비 부피와 무게를 70% 이상 줄인 상태로 보관할 수 있어 군수품처럼 비축해놨다가 감염병이 유행할 때 빠르게 설치할 수 있는 것도 장점이다.

카이스트 남택진 교수

남 교수는 “MCM은 병동 증축을 최소화하며 주기적으로 반복될 감염병 위기에 필수적인 방역시스템으로 자리를 잡게 될 것”이라며 “모듈화된 패키지는 항공 운송도 가능해 병동 전체 수출도 기대할 수 있다”고 말했다.

한국원자력의학원 조민수 비상진료부장은 “환자와 의료진이 코로나19에 안전한 환경에서 중증 환자 치료까지 이뤄지도록 설계·제작했다. 의료진 교육훈련 기능 뿐아니라 실제 의료현장 운영도 가능하다”고 평가했다.

대전=임정재 기자 jjim61@segye.com