KAIST, 코로나 중증 환자용 이동형 음압병동 개발

남택진 교수 연구팀 개발
한국원자력의학원에 4개 병상 갖춘 병동 설치
음압 병상 등으로 신속히 변형해 활용 가능

한국원자력의학원에 설치된 MCM 외경. [사진 제공 = KAIST]

코로나19에 감염된 중증 환자가 사용할 수 있는 이동형 음압병동이 개발됐다.

7일 한국과학기술원(KAIST)은 코로나 대응 과학기술 뉴딜사업단이 작년 7월부터 한국형 방역패키지 기술 개발사업의 일환으로 연구해온 '이동형 음압병동(MCM)'을 개발하고 시범 운영에 들어갔다고 밝혔다.

남택진 산업디자인학과 교수팀이 개발한 MCM은 고급 의료 설비를 갖춘 음압 격리 시설이다. 신속하게 변형하거나 개조해 사용할 수 있는 것이 특징이다. 진단검사·영상의학·의료물품 공급·의무기록 관리와 환자 식사 제공 등 기존 병원의 인프라와 함께 활용해야 한다. MCM은 신속하게 음압 병상이나 선별진료소 등으로 변형 또는 개조해서 사용할 수 있고 기존 중환자 병상을 음압 병상으로 전환하는 데도 매우 효과적이다. MCM이 본격 상용화되면 코로나19 중환자용 음압 병상 부족난을 해소하는 데에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

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

MCM 음압병실내부. [사진 제공 = KAIST]

특히, 전실과 병실로 구성된 MCM의 기본 유닛은 모듈 재료가 현장에 준비된 상태에서 15분 이내에 설치가 가능하다. 기존 조립식 병동으로 증축할 경우와 비교할 때 약 80% 정도 비용을 절감할 수 있다. 또 보관이 어려운 기존 조립식 병동과는 다르게 부피와 무게를 70% 이상 줄인 상태로 보관할 수 있어 군수품처럼 비축해놨다가 감염병이 유행할 때 빠르게 도입해 설치할 수 있다. 모듈화된 패키지는 항공 운송도 가능해 병동 전체의 수출도 기대할 수 있다.

MCM 전경. [사진 제공 = KAIST]

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. 음압 프레임이 양방향으로 압력을 조절해 두 에어 텐트 공간(예: 전실과 병실)을 효과적으로 음압화하는 원리다. 텐트에 '기능 패널'을 조합해 중환자 치료에 필요한 의료 설비나 기본 병실 집기를 구축할 수 있다. 또 모듈 조합을 통해 음압병동 및 선별진료소, 음압화 중환자 병상, 음압화 일반병실 등 목적에 맞는 의료 시설로 사용할 수 있다.

연구팀은 지난달 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. 시뮬레이션 작업은 오는 15일까지 진행된다.

특히 KAIST는 과제 협약업체인 신성이엔지로부터 에어 텐트 형태의 음압병동 시제품을 제공받았다. 제작을 맡은 신성이엔지는 6~8개의 중환자 병상을 갖춘 이동형 감염병원의 경우 3~4주 이내에 납품할 수 있다.

연구 총괄을 맡은 남 교수는 "MCM은 병동 증축을 최소화하며 주기적으로 반복될 감염병 위기에 필수적인 방역시스템으로 자리를 잡게 될 것"이라며 "세계 최초로 개발한 MCM의 하드웨어와 운용 노하우를 향후 K-방역의 핵심 제품으로 추진하고 수출까지 기대할 수 있다"고 말했다.

[이종화 기자]

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