연구개발개요 |
○ 최소한의 외부자원 공급으로 단독 운영이 가능한 의료시스템으로, 제한된 공간에서 진단과 치료가 가능하도록 설계/구축된 움직이는 음압격리병실 ○ 움직이는 음압격리병실은 병원체, 탑재의료설비, 운용 제어 시스템을 포괄하는 개념 - 이동형 병원체 : 바이러스 확산 지역 및 환자 규모에 맞춰 유연하게 조정 가능한 모듈형 구조체로 설치?해체?이동이 자유로우며, 구조성능, 안전, 에너지효율 등이 확보된 병원체 - 이동형 탑재의료설비 : 음압설비, 환기/공조 시스템 및 환자 치료를 위한 의료기기 등 음압격리병실 운용을 위한 각종 설비 - 운용 제어 시스템 : 음압격리병실 운용, 통신 및 각종 설비 제어를 위한 시스템 ○ 본 연구과제를 통해 개발하고자 하는 요소기술 - 구조체의 설치 ? 해체 ? 이동이 자유로운 모듈러 음압병동 → 바이러스 확진 환자 다발생 지역에 신속하게 설치하여, 지역 확진자 확산에 유동적 대응 가능 - 실간 차압 ?5 Pa 및 환기회수 12 ACH를 준수하는 고기밀 구조체 - 최적 급배기 설계로 바이러스 오염원 혼합 방지 단일방향 기류 구현 및 교차오염 누설률 0% 구현을 통한 격리병실 최적 환기시스템 구축 - 건축물에너지효율등급 1++ 및 제로에너지건축물인증 4등급 수준의 에너지 자립형 병실
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최종목표 |
바이러스 재난 지역의 유동적 대응이 가능한 이동형 음압격리병실 모듈 개발/실증 및 사업화 모델 개발○ 최대 3일 이내의 설치-해체-이동 가능한 핵심 연결부재 개발○ 국가 지정 일반 음압격리병실의 요구 조건 충족○ 실간 차압 -5 Pa 및 환기횟수 12 ACH 유지○ 급배기 HEPA filter 99.97%, 역류방지댐퍼, 소음저감 등 최적 환기시스템 개발○ 제로에너지건축물인증 4등급 수준의 에너지 성능 확보○ 이동형 음압격리병실 1 모듈 제작 및 실증
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연구내용 및 범위 |
1단계○ 구조체 - 트라이앵글 큐브형 모듈러 구조체 설계 - 트라이앵글 코어 금형 개발 - 내압기능을 갖는 에너지 절감 이동식 모듈 구조체 개발 - 삼각형 코어 모듈 연결 제품 시제품 제작○ 설비 - 40dB 이하 소음 저감 위한 송풍기 개발 - 열교환 효율, 냉방 60% 및 난방 80%의 밀폐식 열교환 기술 개발 - 살균 및 살바이러스 장치 개발 - 음압제어 S/W 개발(실간 차압 ?5 Pa 및 환기횟수 12 ACH) - 매크로 계획안: 실간 공조풍량 설계 / 실간 차압 설계 - 마이크로 계획안: 급/배기구 설치위치 최적화 - 기류 및 교차오염의 영향을 최소화 가능 냉난방 계획매크로 계획안 검증: 네트워크-환기 시뮬레이션 ? 실간 차압 확보 - 마이크로 계획안 검증: CFD 해석을 통한 급/배기구 결정 - 종합적인 음압격리병실의 감염방지 안전율 지표 제안 및 도출 - 음압병실 성능시험 방법 및 타당성 검증 프로토콜 개발 ○ 성능평가 - 모듈러 구조체의 단열 성능시험 - 모듈러 구조체의 화재 성능시험 (구조체의 중규모 화재시험은 필요시 시행 예정) - 급배기 시스템 성능시험 - 음압격리병실 배기 필터(HEPA filter) 성능시험 - 이동형 음압격리병실 모듈 시작품 건물에너지 성능평가(실증) - 이동형 음압격리병실 모듈러 건축물의 건물에너지 성능평가 - 이동형 음압격리병실 시작품 기밀 성능 테스트 - 이동형 음압격리병실 시작품 건축물에너지효율등급인증 평가 - 이동형 음압격리병실 시작품 제로에너지건축물인증 평가2단계○ 구조체 - 이동식 음압격리병실 구조체 설계 및 시공법 개발 - 트라이앵글 코어 모듈연결제품 시작품 제작 - 모듈연결제품 시제품 성능평가 및 고도화○ 설비 - 저소음 송풍기, 열교환 효율 냉방 60%, 난방 80% 밀폐식 열교환기, 살균 및 살바이러스 장치, 음압제어 S/W, 급배기 분리형 열회수 환기 시스템 등의 시작품 제작 및 실증 - 네트워크-환기 시뮬레이션 ? 실간 차압 분석 - CFD 해석을 통한 급/배기구 결정 - 종합 감염방지 안전율 지표 제안 및 도출 - 성능시험 방법 및 타당성 검증 프로토콜 개발 (PIV 분석 / 연막실험 / 멀티가스 모니터)○ 성능평가 - 이동형 음압격리병실 요구성능 표준지침 및 가이드라인 도출 - 모듈러 구조체 제로에너지건축물인증 4등급 획득기대효과○ 설비시스템 최적화로 오염원 교차 방지를 위한 단일방향 기류 흐름을 구현하여 기존 대비 오염 제거효율 향상○ 최적화 환기 기술 접목으로 최대 오염원 제거효율 향상 → 세계 최고 고효율 이동형 음압격리병실 구현○ 이동식 구조물은 음압격리병실뿐만 아니라 이동형 의료시설로 개조하여 활용 가능○ 이동형 의료시설은 COVID-19 등의 재난 상황에서 신속하고 효율적으로 대응 가능한 맞춤형 공공의료서비스에 대한 요구 해결 가능○ 또한, 의료 소외계층, 재난/재해 지역, 농어촌 지역, 국방 의료시설, 대북 인도적 지원 의료시설 등 그 활용 범위가 매우 크기 때문에 향후 수요가 폭발적으로 증대될 것으로 예상○ 이러한 수요에 대응하여 고품질, 스마트 이동형 의료시설 시장 선점 가능○ 본 연구의 결과물인 이동식 음압격리병실은 디지털 뉴딜의 비대면 산업 육성 계획과 부합하며, 동시에 에너지 자립형 이동식 음압격리병실 구현은 그린뉴딜의 공공시설 제로에너지화에 부합되어, 한국판 뉴딜 정책의 성과물 중 하나로 활용 가능
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