15분만에 '이동형 음압병동' 뚝딱…코로나 중환자 병상 문제 실마리

‘음압프레임·기능패널·에어텐트’ 모듈로 구성…15분 이내 설치 가능하고 기존 조립식 병동에 비해 80% 비용 절감

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단이 개발한 ‘이동형 음압병동’. 옥외주차장, 공터, 실내체육관 등에 설치할 수 있다/사진=KAIST

두 달 가까이 이어진 코로나19(COVID-19) 3차 대유행으로 중증 환자 수가 급증하면서 음압 병상 부족 사태가 심각해진 가운데 이를 해결할 ‘이동형 음압병동’이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단은 모듈 형태로 이뤄져 옥외주차장, 공터, 실내체육관 등에서 15분 이내 설치 가능한 ‘이동형 음압병동’(Mobile Clinic Module·이하 MCM)을 개발했다고 7일 밝혔다.

기존 조립식 감염병동은 컨테이너나 텐트 등을 활용해 짓는데 건설과 장비 확보에 비용이 많이 드는 데다 기능적으로는 임시 수용시설에 불과하다. 따라서 중환자를 수용하기 위한 전문적인 의료시설로 사용하기에는 역부족이다.

카이스트의 MCM은 음압 프레임과 기능패널, 에어텐트 등의 모듈을 서로 연결해 짓는 방식이다. 음압프레임은 양방향으로 압력을 조절해 전실·병실 공간에 안전한 음압 환경을 형성한다. 또 부착된 디스플레이를 통해 의료진은 실시간으로 공간별 압력·온도·습도를 확인할 수 있다.

다양한 기능 패널을 조합해 중환자 치료에 필요한 의료 설비나 기본 병실 집기를 구축할 수 있다. 이를테면 감염환자에게 물건을 전달해주고 상호교류가 가능한 ‘글로브엔패스박스’, 중환자 진료 활동을 보조하는 ‘의료설비 패널’, 환자의 상태를 쉽게 확인할 수 있는 ‘투명 창’ 등이 제공된다.

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단이 개발한 ‘이동형 음압병동’ 내부/사진=KAIST

MCM은 모듈 조합에 따라 음압병동, 선별진료소, 음압화 중환자 병상, 음압화 일반병실 등 목적에 맞는 의료 시설로 변형해 사용할 수 있다. 모듈 재료가 현장에 준비된 상태에서 30분 이내 설치 가능하다. 기존 조립식 병동으로 증축할 경우와 비교할 때 약 80%의 비용을 절감할 수 있다는 설명이다. 현재 병원에서 일반 병상 1개를 음압병실로 개조하는 데는 드는 평균비용은 질병관리청 기준 2억5000만원에서 3억원 가량 드는 것으로 알려져 있다.

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단이 개발한 ‘이동형 음압병동’ 내부/사진=KAIST

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 있다는 것도 큰 장점이다. 모듈화된 패키지는 항공 운송도 가능해 병동 전체의 수출도 기대할 수 있다.

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단이 개발한 ‘이동형 음압병동’이 한국원자력의학원에 설치된 모습/사진=KAIST

KAIST 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단은 MCM을 지난해 12월 28일 서울 노원구에 있는 한국원자력의학원에 설치했다. 약 450㎡(136평) 규모로 가로 15m, 세로 30m 크기다. 이 MCM은 음압 시설을 갖춘 중환자 케어용 전실과 4개의 음압병실, 간호스테이션 및 탈의실, 그리고 각종 의료장비 보관실과 의료진실로 꾸며져 있다. 이곳에서 KAIST는 의료진과 일반인으로 구성한 모의 환자그룹을 대상으로 의료 활동과 환자 일상 등 치료 전 과정을 점검하는 시뮬레이션을 15일까지 진행한다. 이를 통해 의료진과 환자의 사용성·안정성·만족도 등을 검증한 뒤 본격적인 상용화에 나설 계획이다.


MCM 모듈 제작에 걸리는 시간은 14일 정도다. MCM 시제품은 과제 협약업체인 신성이엔지에서 제작을 맡았다. 회사 측은 만일 6~8개의 중환자 병상을 갖춘 이동형 감염병원으로 제작할 경우, 3~4주 이내 납품 가능하다고 설명했다.

카이스트(KAIST) 코로나 대응 과학기술뉴딜사업단이 개발한 ‘이동형 음압병동’ 내부.감염환자에게 물건을 전달해주고 상호교류가 가능한 기능 패널인 ‘글로브엔패스박스’ /사진=KAIST

MCM 개발을 이끈 KAIST 산업디자인학과 남택진 교수는 “MCM은 병동 증축을 최소화하며 주기적으로 반복될 감염병 위기에 필수적인 방역시스템으로 자리 잡게 될 것”이라고 말했다. 이어 “MCM의 하드웨어와 운용 노하우를 향후 ‘K방역’의 핵심 제품으로 추진하고 수출까지 기대할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.