KAIST, '이동형 음압병동' 개발...코로나19 중증 환자 위해 시범운용

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음압 프레임·에어 텐트 연결 모듈형 구조
조립식 병동 구축보다 비용 80% 절감
부피·무게 70% 줄인 상태로 비축 용이
항공 운송 가능…병동 전체 수출 기대도

3차 코로나 대유행으로 음압 병상 부족이 심화되는 가운데, 이를 해결할 이동형 음압병동이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 코로나 대응 과학기술 뉴딜사업단(단장 배충식 공과대학장)이 작년 7월부터 한국형 방역패키지 기술 개발사업의 일환으로 연구한 이동형 음압병동(MCM) 개발을 마치고, 시범 운영에 들어갔다고 7일 밝혔다.

한국원자력의학원에 설치된 MCM 외부모습
<한국원자력의학원에 설치된 MCM 외부모습>

남택진 산업디자인학과 교수팀이 개발한 MCM은 고급 의료 설비를 갖춘 음압 격리 시설이다. 약 450㎡ 규모로 가로세로 15x30m 크기다. 음압 시설을 갖춘 중환자 케어용 전실과 4개 음압병실, 간호스테이션 및 탈의실, 각종 의료장비 보관실과 의료진실로 꾸며져 있다.

부품을 조합해 신속하게 음압 병상이나 선별진료소 등으로 변형 또는 개조해 사용할 수 있다. 기존 중환자 병상을 음압 병상으로 전환하는 것에도 효과적이다.

음압 프레임, 에어 텐트, 기능 패널 등 시설을 갖췄는데, 연구팀은 독자 기기인 음압 프레임을 설계하고 이를 에어 텐트와 연결하는 모듈형 구조에 접목했다. 최소 구조로 안정적인 음압병실을 구축했다.

음압병실 내부 모습
<음압병실 내부 모습>

음압 프레임이 압력을 조절, 두 에어 텐트 공간을 효과적으로 음압화하는 원리다. 텐트에 기능 패널을 조합, 의료 설비나 기본 병실 집기를 구축할 수 있다. 또 모듈 조합으로 음압병동 및 선별진료소, 음압화 중환자 병상, 음압화 일반병실 등 목적에 맞는 의료 시설로 사용할 수 있다.

병실 모듈 제작에 14일 정도 걸리며, 이송 및 설치도 5일 안에 가능하다. 특히 전실과 병실로 구성된 MCM 기본 유닛은 15분 내 설치 가능하다. 기존 조립식 병동으로 증축할 경우와 비교할 때 약 80% 정도 비용을 절감할 수 있다. 부피와 무게는 70% 이상 줄인 상태로 보관할 수 있다. 군수품처럼 비축해놨다가 감염병이 유행할 때 빠르게 도입해 설치할 수 있다. 모듈화된 패키지는 항공 운송도 가능해 병동 전체 수출도 기대할 수 있다.

연구팀은 지난해 12월 28일부터 서울 노원구 한국원자력의학원에 4개의 중환자 병상을 갖춘 병동을 설치, 치료 전 과정을 점검하는 시뮬레이션에 들어갔다. 이달 15일까지 진행한다. 임상 검증 후 본격 상용화에 나설 계획이다

남택진 KAIST 산업디자인학과 교수
<남택진 KAIST 산업디자인학과 교수>

에어 텐트 형태 음압병동 시제품은 신성이엔지에서 제작을 맡았다. 6~8개 중환자 병상을 갖춘 이동형 감염병원의 경우 3~4주 내 납품 가능하다.

남택진 교수는 “MCM은 병동 증축을 최소화해 필수 방역시스템으로 자리 잡게 될 것”이라며 “MCM 하드웨어(HW)와 운용 노하우를 향후 K-방역 핵심 제품으로 추진하고 수출까지 기대할 수 있다”고 말했다.

한편 KAIST는 과기정통부 후원으로 지난해 7월부터 교내에 코로나 대응 과학기술 뉴딜사업단을 공식 출범시켜 관련 연구를 진행 중이다. 총 464명 연구진이 감염 예방-진단-치료 등 항·감염 전주기에 대응하는 과학기술 기반 한국형 방역패키지를 개발하고 있다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com