KAIST, 코로나 중중 환자용 이동형 음압병동 개발

재료 준비 상태서 기본 유닛 15분 만에 설치…80% 비용 절감 효과도

▲한국원자력의학원에 설치된 MCM 외경. (사진제공=한국과학기술원)

3차 코로나 대유행으로 중증 환자 수가 급증하면서 음압 병상 부족 사태가 심화하는 가운데 이를 신속하게 해결할 수 있는 이동형 음압병동이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

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

산업디자인학과 남택진 교수팀이 개발한 MCM은 고급 의료 설비를 갖춘 음압 격리 시설로 신속하게 변형하거나 개조해 사용할 수 있는 것이 특징이다. 진단검사ㆍ영상의학ㆍ의료물품 공급ㆍ의무기록 관리와 환자 식사 제공 등 기존 병원의 인프라와 함께 활용해야 한다.

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 이달 15일까지 진행된다. KAIST는 시뮬레이션 기간 중 의료진과 환자의 사용성ㆍ안정성ㆍ만족도 등을 임상 검증한 후 본격적인 상용화에 나설 계획이다.

MCM은 약 450㎡(136평) 규모로 가로 15m 세로 30m 크기다. MCM은 음압 시설을 갖춘 중환자 케어용 전실과 4개의 음압병실, 간호스테이션 및 탈의실, 그리고 각종 의료장비 보관실과 의료진실로 꾸며져 있다. 또 음압 프레임ㆍ에어 텐트ㆍ기능 패널 등의 시설을 갖춰 부품을 조합해 신속하게 음압 병상이나 선별진료소 등으로 변형 또는 개조해서 사용할 수 있다.

▲기본 병실 모습. (사진제공=한국과학기술원)

컨테이너나 텐트 등을 활용해 짓는 기존의 조립식 감염 병동은 건설과 장비 확보에 비용이 많이 들고, 기능적으로는 임시 수용 시설에 불과하다는 게 단점으로 꼽힌다. 중환자를 수용하기 위한 전문적인 의료 시설로 사용하기에는 역부족이다.

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. 병실 모듈 제작에 걸리는 시간은 14일 정도며 이송 및 설치 또한 통상적으로 5일 안에 가능하다.

특히, 전실과 병실로 구성된 MCM의 기본 유닛은 모듈 재료가 현장에 준비된 상태에서 15분 이내에 설치가 가능한 게 특징이다. 기존 조립식 병동으로 증축할 경우와 비교할 때 약 80% 정도 비용을 절감할 수 있다. 또 감염병 사태 이후 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.

에어 텐트 형태의 음압병동 시제품은 과제 협약업체인 신성이엔지에서 제작을 맡았다. 6~8개의 중환자 병상을 갖춘 이동형 감염병원의 경우 3~4주 이내 납품이 가능하다.