코로나19의 출현과 함께 바이러스를 함유한 에어로졸(지름 5μm 이하)과 비말(지름 5~10μm 초과)을 통한 공기전파의 위험성이 강조되었다. 펜데믹 초기 감염병 환자의 급증으로 인해, 병원 내 음압격리병실(Negative Pressure Isolation Room) 혹은 공기 중 감염 격리실(Airborne Infection Isolation Room)의 가용성이 크게 제한됨에 따라, 음압격리시설 외부에서도 감염병 환자를 관리할 수 있는 수단에 대한 필요성이 요구되었다. 이에 발맞춰 음압시스템과 환기시스템이 대표적인 해결책으로 제공됐으나, 이들은 기존의 음압격리병실처럼 병원 내에서의 격리 환경 조성에만 집중해 온 탓에 휴대성과 이동성의 제한이 존재했다(Lyng, 2021).

응급의료, 재난의료, 야전의료 등 다양한 의료환경에서 감염병 대응 역량의 격차를 줄이기 위해 음압격리들것(Negative Pressure Isolation Stretcher, NPIS)이 대표적인 대안으로 대두됐으며 다음 연구들에서 그 실용성이 보고됐다. Pena et al.(2023)은 구급차에서 감염병 환자를 이송하는 동안 감염원의 위험을 통제하기 위해 헤파필터 사양의 음압기기를 부착한 격리 포드(Isolation pod)를 개발했고, 생성된 바이러스 입자의 95%를 필터링하여 감염의 위험을 통제할 수 있다고 보고했다. Ramdan et al.(2021)은 의료종사자들을 감염병의 위험으로부터 보호하기 위해, 전신 격리 포드(Full-body isolation pod)를 개발했다. 이들은 알루미늄 뼈대 두 개로 전체 구조물을 지지하고, 유리 섬유 소재의 사이드보드와 투명한 비닐 소재의 커버, 커버를 지지할 수 있는 알루미늄 소재의 스트립 4개, 그리고 음압기기와 헤파필터로 제품을 개발했고, 저비용으로 CDC(Centers for Disease Control and Prevention)의 최소 요구 사양인 –2.5Pa를 충족시켰다고 보고했다. Kim et al.(2018)은 화학, 생물학, 방사능 및 원자력 등의 특수재난 상황에서 활용할 수 있는 격리 이송 장비를 개발했다. 이들은 격리이송 중 환자를 감시할 수 있는 모듈까지 개발하여 응급구조사들의 효율성과 사용성을 증대시키는 결과를 달성했다고 보고했다(Table 1).

본 연구진이 확인한 바에 따르면, 국내 의료기관에 도입된 음압격리들것(음압이송카트)의 대다수는 소프트탑 형태의 에어프레임에 헤파필터와 음압기기를 포함한 배기 유닛이 부착된 형태이다. 부착된 음압 장치는 –2.5Pa 이하의 기준 차압을 유지할 수 있는 성능을 갖추고 있다. 격리된 환자의 처치를 위해 측면 포트와 글로브, 내부에 마련된 산소호흡기를 외부와 연결할 수 있는 별도의 포트가 상단부에 마련되어 있다. 또한 응급 이송 수단과의 호환성을 고려하여 구급차와 환자이송카트에 고정할 수 있는 고정장치가 갖춰져 있다. 그리고 음압격리들것에 환자가 격리된 상태에서도 CT 촬영이 가능하여, 별도의 소독 절차를 간소화시킬 수 있도록 설계되어 있다(Table 2).

질병관리청의 공동사용가능 국고지원 장비 보유 현황에 따르면, 2023년 4월 기준 전국의 239개 의료기관에 429대의 음압격리들것이 배치되어 있다. 구체적으로 살펴보면, 경기도가 48개 의료기관에 98대의 음압격리들것을 구비하고 있어 가장 많았고, 서울(29개 의료기관, 59대), 인천(22개 의료기관, 54대), 경북(16개 의료기관, 36대), 전남(19개 의료기관, 28대), 부산(17개 의료기관, 24대), 강원(15개 의료기관, 22대), 경남(15개 의료기관, 19대), 대전(9개 의료기관, 18대), 충북(10개 의료기관, 14대), 전북(8개 의료기관, 13대), 광주(10개 의료기관, 12대), 대구(4개 의료기관, 9대), 울산(5개 의료기관, 8대), 충남(6개 의료기관, 7대), 제주(4개 의료기관, 6대), 세종(2개 의료기관, 2대) 순으로 나타나, 전반적으로 인구밀도가 높은 수도권에 음압격리들것이 집중된 경향을 보였다. 다만, 이는 코로나 19 전담 치료병원 장비 지원 현황 자료를 근거로 한 것으로, 실제로는 이보다 많은 수량의 음압격리들것이 전국에 배치되어 있을 것으로 추정된다(Table 3).

Deming Cycle 혹은 Shewhart Cycle로도 불리는 PDCA Cycle은 대표적인 CQI(Continuous Quality Improvement)모형으로, 1930년대 도요타의 생산 체계에서 파생된 린 제조(Lean Manufacturing)방법론의 필수적인 요소 중 하나이다(Realyvásquez-Vargas et al., 2018). PDCA Cycle은 제품의 품질관리를 위한 가장 기본적이고 중요한 도구로 주로 사용됐으나(Yoo, 1998; Park et al., 2007), 최근에는 조직 수준에서의 프로세스 개선을 위한 도구로 기능이 확장됐다(Maruta, 2012). 실제로, 코로나19 발생에 대처하는 병원들의 역량을 향상시키기 위해 PDCA를 접목한 사례가 다수 보고된 바 있지만(Chen et al., 2020; Li et al., 2020; Wei et al., 2020), PDCA는 의료기관의 중요 성과지표 보고 절차를 수립하고 향상시키는 것에 주로 사용된 반면, 최적화를 목적으로는 거의 사용되지 않았다(Xie et al., 2022). 반면 FOCUS-PDCA는 HCA(Hospital Corporation of America)에서 최초로 개발됐고, 병원 프로세스 개선과 최적화에 사용되는 비교적 새로운 접근 방식이기 때문에, 신종 감염병에 대응하는 의료기관의 미흡한 점들을 도출하고 이를 개선하여, 최적화까지 이를 수 있는 적절한 수단이다.

FOCUS-PDCA는 발견(Find), 조직화(Organize), 명확화(Clarity), 이해(Understand), 선택(Select)이라는 과정을 PDCA Cycle의 선행단계에 추가함으로써, 개선할 요소를 선제적으로 탐색하고 이를 구체화하여 적용한다는 것이 특징이다. 단계별로 살펴보면, 먼저 발견 단계에서는 개선이 필요한 부분(문제점)들을 발견한다. 조직화 단계에서는 문제점의 개선을 위한 충분한 지식과 역량을 보유한 구성원들로 팀을 조직한다. 명확화 단계에서는 개선 과정에 필요한 현재의 상황과 지식을 새로이 습득하거나 구체적으로 명확히 한다. 이해 단계에서는 문제점의 개선이 필요한 이유에 대해 고찰한다. 선택 단계에서는 문제점 중 현실적으로 개선이 필요한 사항들을 선별하여 선택한다. 다음으로, 계획 단계에서는 앞서 발견한 문제점들을 실제로 개선하기 위한 구체적인 계획을 수립한다. 실행 단계에서는 실제로 개선을 실시하며 이를 모의 검증한다. 확인 단계에서는 모의 검증 과정의 관찰을 통해 개선이 이뤄진 부분을 전반적으로 검토한다. 조치 단계에서는 개선된 상태를 유지하면서 미비한 부분을 확인하고 지속적인 개선을 도모한다(Figure 1).

의료산업에서 FOCUS-PDCA를 접목한 선행연구를 살펴보면 다음과 같다. Huang et al.(2023)은 병원 내 임상 부서에 유통되는 멸균 패키지의 불량률을 감소시키기 위해 FOCUS-PDCA를 적용했다. 그 결과, 멸균 패키지의 불량률이 기존 1.74%에서 0.37%로 감소했다고 보고했다. Liu et al.(2022)는 병원 내 모니터들의 유지보수와 사용성을 개선하기 위해 FOCUS-PDCA를 적용했다. 그 결과, 병원 내 모니터의 가용률이 기존 92.96%에서 98.46%로 증가하였고, 충전되지 않은 모니터, 화면에 얼룩이 생긴 모니터의 빈도가 감소했으며, 품질 검사에서 한번에 통과되는 모니터의 빈도가 크게 증가했다고 보고했다. Saxena et al.(2004)는 병원의 혈액 투여 과정 전반을 평가하고 개선하기 위해 FOCUS-PDCA를 적용했다. 그 결과, 수혈 전 환자의 사전 동의 절차가 모두 문서화될 수 있었으며, 수혈의 위험성에 대한 사전 고지, 수혈 비율 명시, 그리고 환자식별 밴드의 본인 확인 절차에 대한 준수율이 100%를 달성했다고 보고했다(Table 4).

본 연구에서는 기존 음압격리들것의 품질개선이 필요한 요소를 탐색하고 이를 반영한 제품을 개발하기 위하여 전 과정에 FOCUS-PDCA 모형의 방법론을 적용했다. 이는 FOCUS-PDCA의 9단계인 발견(Find), 조직화(Organize), 명확화(Clarify), 이해(Understand), 선택(Select), 계획(Plan), 실행(Do), 확인(Check), 조치(Act) 순으로 구성되며 각 단계에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.

발견(Find) 단계에서는 기존 음압격리들것의 사용성에 대한 조사 및 의견수렴을 통해 품질개선이 필요한 요소를 탐색했다. 조직화(Organize) 단계에서는 음압격리들것의 품질개선 과정을 구체적으로 논의하기 위해 음압격리들것의 개발 역량을 보유한 전문 인력과 의사, 간호사, 구급대원 등 의료분야의 전문가로 구성된 연구팀을 조직했다. 명확화(Clarify) 단계에서는 음압격리들것을 활용한 기존의 감염병 환자이송 업무수행 절차 전반을 정의하고 워크플로우(Workflow)로 구체화했다. 이해(Understand) 단계에서는 발견(Find) 단계에서 탐색됐던 요소들을 4M1E(Man, Machine, Material, Method, Environment)관점에서 구체화하여 재정의했다. 선택(Select) 단계에서는 4M1E 관점에서 품질개선이 필요한 것으로 나타난 요소들 중, 연구개발 단계에서 실현할 수 있는 요소들을 선별했다. 계획(Plan) 단계에서는 앞서 선택된 요소들의 개선을 위한 읍압격리들것의 기본설계(Concept design)를 진행하고, 문제점을 도출하여 이를 수정한 상세설계(Detail design)를 진행했다. 실행(Do) 단계에서는 상세설계를 바탕으로 프로토 타입을 제작하고 사전 검증했다. 확인(Check) 단계에서는 생산된 프로토타입에 대한 성능시험과 실증평가를 진행했으며, 마지막으로 조치(Act) 단계에서는 확인(Check) 단계를 통해 도출한 미흡한 점, 개선이 필요한 점들을 기반으로 프로토타입을 개선하고 후속 과제를 도출했다(Table 5).

코로나19 펜데믹을 겪으면서 음압격리들것의 보급이 확산됐다. 현재 배치된 음압격리들것은 구급차를 활용한 이송이나 원내 이송용으로 주로 사용되고 있는 것으로 파악되며, 대부분 소프트탑 형식의 프레임을 갖추고 있다. 본 연구진은 항공기나 헬기로도 이송할 수 있는 하드탑 형식의 음압격리들것을 개발한다면 향후에 발생할 수 있는 새로운 의료 수요를 충족시킬 수 있을 것으로 판단했고, 또한 내부 공간 확장, 투명한 커버 설치, 포트의 접근성 개선을 통해 1인 격리 병실의 역할을 병행할 수 있도록 한다면 펜데믹 상황에서 음압격리들것이 더 범용적으로 활용될 수 있을 것이라 판단했다.

음압격리들것의 품질개선과 고도화를 위해 PM 1명, R&D 1명, 설계 1명, 제조 및 생산 1명, 그리고 품질관리를 담당할 2명으로 구성된 연구팀을 조직했다. 또한, 실제 의료현장의 수요와 요구 조건을 파악하기 위해 코로나19 환자를 치료한 경험이 있는 의사 1명과 간호사 1명, 그리고 前 구급대원 1명을 자문위원으로 섭외하여 연구개발 과정 전반에서 필요한 의견을 수렴해 반영했다(Table 6).

음압격리들것이 사용될 수 있는 상황은 크게 병원 외부에서 감염병 환자가 발생한 경우와 병원 내부에서 감염병 환자가 발생한 경우로 구분할 수 있다. 먼저 병원 외부에서 환자가 발생한 경우는 구급차용 환자이송카트에 음압격리들것을 설치한 후 구급차를 통해 환자를 이송하여 병원에 도착하게 된다. 도착한 환자는 응급실에서 진단과 처치를 받은 후 입원이 필요하다고 판단되면 음압격리병실로 이송되고 타 병원에서의 치료가 요구되면 전원 이송 처리된다. 환자 이송이 끝난 음압격리들것은 충전과 세척을 수행하여 다음 임무를 준비한다. 다음으로, 병원 내부에서 환자가 발생한 경우에는 병원용 환자이송카트에 음압격리들것을 설치하고 병원 내부에서 환자를 이송하여 진단과 처치를 수행한다. 이후의 과정은 위와 동일하다(Figure 2).

음압격리들것을 이용하여 감염병 환자를 이송하는 과정에서 품질개선이 요구되는 사항을 도출하기 위해 4M1E 관점에서 분석을 실시했다. 먼저 인력 부분에서는 의료진이 방호복을 필수적으로 착용하고 임무를 수행하는 것에서 어려움이 발생하고 있었다. 무엇보다도 음압격리들것에 입실한 환자의 상태를 확인하고 처치하는 것에 있어서 제한되는 부분이 많았다. 환자의 입장에서는 내부의 공간이 비좁고 시야각의 확보가 어려워 답답함을 느끼는 것이 가장 컸다. 제품 측면에서 살펴보면, 기존의 음압격리들것은 물리적인 외부의 힘이 가해지면 높은 양압의 발생과 함께 손상이 발생할 수 있다. 또한, 환자의 자세에 변화를 줄 수 없으며 어깨벨트의 부재로 인해 급정거 상황에서 환자의 쏠림을 방지하기 어려움이 존재하는 등 환자의 편의성과 안전성에 대한 배려가 다소 부족했다. 소재와 구성품 측면에서 살펴보면, 먼저 현재의 음압격리들것은 PVC 고주파 열접합으로 설계되어 가볍고 변형이 쉬우나 시인성과 내구성 측면에서는 한계가 존재했다. 또한 환자가 접촉하게 되는 하부가 단단한 소재로 제작되어 불편함을 초래할 여지가 존재했다. 감염병 환자 이송 업무 측면에서 살펴보면, 음압격리들것에 환자가 입실한 상태에서 구급차로 이송하였음에도 구급차에 대한 소독 절차가 필수적으로 요구되어 길게는 3시간까지 임무 수행이 제한되는 경우가 존재했다. 그리고 음압격리들것의 내부는 굴곡이 많은 구조이므로 세척이 쉽지 않았다. 마지막으로 병원 환경 측면에서 살펴보면, 병원 내부에서 음압격리들것으로 환자를 이송하더라도 동선을 분리해서 운용하는 경우가 대부분이기 때문에 실제 병원 내 이송에서는 활용도가 다소 떨어지는 부분이 있었다(Figure 3).

본 연구진은 음압격리들것의 품질개선과 고도화를 위해 다음의 요소를 설계와 프로토타입 생산에 적용하기로 했다. 첫째, 내구성, 시인성, 세척의 용이성을 개선하기 위해 하드탑 방식의 커버와 본체를 적용한다. 둘째, 커버와 본체의 고정 장치를 실수에 의한 오개폐가 방지될 수 있도록 설계하고, 완벽한 격리환경 조성을 위해 모든 면에 설치한다. 셋째, 음압격리들것 내 환자에 대한 처치를 개선하기 위해 글로브포트를 추가로 설치함과 동시에 위치를 조정하고, 다양한 의료기기가 활용될 수 있도록 2개 규격의 메디컬밸브 3개로 구성된 메디컬포트를 마련한다. 넷째, 환자의 편의성을 개선하기 위해 내부의 공간을 확장(최대 신장 2m)하고 환자의 자세를 조절할 수 있는 매트리스를 설치하여 편의성과 처치 용이성을 개선한다. 넷째, 음압기기에 흡입필터(Inlet filter)와 배출필터(Outlet filter)를 각 2개씩 별도로 구축하여 감염원의 외부 유출을 원천 차단함과 동시에, 내부 공기가 한 방향으로 이동하도록 설계해 환기 시스템이 보다 효과적으로 구동될 수 있도록 설계한다. 다섯째, 음압격리들것을 구급차용 환자이송카트, 병원용 환자이송카트에 결합시킬 수 있는 고정수단을 마련하여 호환성을 확보한다.

선택한 품질개선 요소들을 반영한 기본 설계(Concept design)를 진행했다. 기본 설계에는 신장 2m의 몸무게 150kg의 감염병 혹은 감염병 의심 환자를 수용하는 것을 최우선 사항으로 고려했다. 음압격리들것의 커버는 기존의 PVC재질의 고주파 열접합에서 내구성과 시인성을 개선하기 위해 PC-ABS 소재, 커버와 본체를 고정하는 잠금장치의 소재를 금속 소재의 매미고리로, 글로브포트 내 외부 캡의 소재를 고무자석으로 했으며, 음압기기 거치부는 90도 의 각도로 설치될 수 있도록 설계했다. 음압격리들것의 하단부는 일체형 구조로 지지할 수 있는 중심축이 손잡이 역할을 병행할 수 있도록 전장 2336mm, 전폭 659.4mm, 전고 679mm으로 설계했다.

기본 설계에 품질개선 요소를 실제 적용할 수 있는지의 여부와 제한점 등을 검토한 결과, 경량화와 전반적인 부피의 감소, 편의성과 활용성의 개선이 추가적으로 요구되어 이를 반영한 상세설계(Detail design)를 진행했다. 경량화를 위해 잠금장치는 3D프린팅(SLA) 레진 소재로 변경됐으며 상부와 하부는 평탄화했다. 편의성과 활용성의 개선을 위해 글로브포트의 내·외부 캡은 스테인리스 430 sus 소재로 변경했고, 음압기기 거치부는 결착과 탈착의 용이성을 확보하기 위해 45도 각도로 수정했다. 여기에 별도의 의료장비를 활용할 수 있는 메디컬포트 내 밸브의 규격을 다양화하여 설치하고, 스트레처와의 호환성을 고려한 고정벨트를 추가하여 전장 2322mm, 전폭 645mm, 전고 612mm로 상세설계를 완료했다(Table 7).

상세설계 내용을 기반으로 프로토타입을 제작했다. 외장에는 글로브포트 8개, 메디컬포트 2개, 잠금장치 14개, 헤파필터 4개, 음압기 1개, 그리고 손잡이가 마련됐다. 내장에는 8개의 글로브, 3개의 독립적인 매트리스로 구성되어 자세 조정이 가능한 EVA소재의 매트리스, 3점식 안전벨트 1개, 2점식 안전벨트 3개가 마련됐다(Table 8).

공인시험기관인 한국화학융합시험연구원(Korea Testing & Research Institute), 한국냉동공조인증센터(Korea Refrigeration & Air-Conditioning Assessment Center)에서 음압과 환기 성능, 경량화 필요성과 환자 수용성(신장 2m, 몸무게 150kg), 그리고 호환성(환자이송카트)을 시험했다.

먼저 음압기기를 작동시킨 상태에서 음압과 환기 성능시험을 진행했다. 정밀 측정기기로 내부 압력을 측정한 결과, 차압은 190.8Pa로 확인됐다. 그리고 환기 성능을 측정한 결과, 풍량은 34.22m3/h, 풍속은 2.47m/s로 측정됐으며 시간당 환기 가능 횟수는 71.8회로 확인됐다. 마지막으로 농도 30%의 PAO(Poly Alpha Olefin)를 내부에 주입 후 외부에서 검침률 0.03%로 설정된 측정기기로 시료를 검침하였고 누설이 없음을 확인했다(Table 9).

다음으로, 경량화 필요성과 환자 수용성에 대한 성능시험을 진행했다. 모든 부속을 부착한 상태에서 측정된 무게는 65.15kg로 확인됐다. 내부 공간은 길이 2,000mm, 폭 300mm의 합판을 내부에 넣어 확인하였으며 길이 약 2,000mm, 폭 약 580mm로 확인됐다. 적재 하중 시험은 시료를 채운 용기를 음압격리들것에 적재한 상태에서 들고 내림을 반복하였고 153.4kg까지 적재할 수 있는 것이 확인됐다(Table 10).

마지막으로, 프로토타입의 하부에 마련된 고정벨트로 구급차용 환자이송카트와 병원용 환자이송카트에 결착하여 운용하는 방식으로 호환성을 시험한 결과 호환성과 관련된 문제는 없는 것으로 확인됐다(Table 11).

프로토타입의 사용성과 타당성을 확인하기 위해 충청북도 소재의 감염병 전담 의료기관에서 실증평가를 진행했다. 코로나19 펜데믹을 직접적으로 경험한 의사 1인, 간호사 2인, 구급대원 1인이 평가를 위해 참여했다. 이들은 음압격리들것의 시연을 확인하고 직접 사용하면서 주어진 평가 항목에 대한 품질개선 여부를 1~5점의 점수로 부여했다. 구체적으로 실증평가의 진행 순서는 다음과 같았다. 첫째, 감염병 혹은 의심환자가 음압격리들것에 입실한 상태에서 구급차를 통해 병원에 도착한다. 둘째, 응급실로 이송된 환자는 음압격리들것 내에서 초진과 필요한 처치를 받게 된다. 셋째, 감염병 확진을 받은 환자는 음압격리병동까지 이송된 후 병원용 환자이송카트에 옮겨져 음압격리병실에 도착한다. 넷째, 임무를 마친 음압격리들것의 세척과 충전을 진행한다(Table 12).

실증평가 결과, 환자 이송 중 처치에서의 품질개선이 가장 우수한 것으로 나타났다. 음압격리들것 커버의 시인성이 개선됐고, 환자의 머리 부분에 추가로 마련된 글로브포트, 그리고 두 개의 메디컬포트 설치에 기인한 결과로 보인다. 하지만, 글로브포트 캡을 수납할 수 있는 공간이 별도로 마련되지 못한 점은 개선이 필요할 사항으로 지적됐다. 다음으로, 세척과 충전에서의 품질개선이 높았는데 이는 하드탑 소재로 굴곡이 적고, 헤파필터의 교체가 간편하며, 음압기기의 배터리를 탈착하여 충전이 가능한 것에 기인한 결과로 보인다. 다만, 글로브포트와 글로브는 사용 후 세척이 어려울 것이라는 의견이 많았으며, 천 소재의 환자 안전벨트가 혈흔이나 타액에 오염되었을 시 교체할 수 있어야 한다는 의견이 많았다. 배터리 성능에서도 개선이 이루어진 것으로 확인됐는데 현재 실증테스트에서 사용한 음압기기는 최고 풍량에서 7시간 이상 구동할 수 있고, 배터리의 탈부착이 가능하므로, 여분의 배터리를 구비하면 구동 시간을 연장할 수 있다는 장점이 있다. 배터리의 잔량 확인은 음압기기에 장착된 모니터에서 6칸의 배터리 막대로 표시되므로 방전 상황에 대비할 수 있다. 감염병 통제 부분에서는 기존 음압격리들것보다 높은 신뢰를 주고 있다는 의견이 많았으나, 글로브포트나 글로브의 파손으로 인해 음압이 유지되지 않는 상황에서 별도의 안전대책이 마련되지 못한 점은 보완이 필요할 것이라는 지적이 있었다. 응급이송수단과의 호환성 측면에서는 구급차에 적재하는 것은 무리가 없었으나, 적재된 상태에서 커버의 개폐가 불가능하여 기존 음압격리들것 대비 응급처치에서 큰 제한 사항이 있을 것이라는 지적이 있었다. 이송 중 응급처치와 관련된 부분에 대해서는 2인이 커버를 개폐하는 것은 무리가 없으나 기존 제품 대비 눈에 띄는 개선점이 없었다는 의견이 있었다. 이송 중 환자안전관리에 대해서는 내부에 마련된 안전벨트가 환자의 어깨까지 잡아주기 때문에 급정거로 인한 쏠림을 방지할 수 있다는 점에서 큰 개선이 이뤄졌다는 의견이 있었다. 다만, 목소리가 작은 환자, 노인 환자, 그리고 외국인 환자와는 의사소통이 어려울 것이라는 의견이 많았다. 한편으로는 음압격리들것을 구급차에 상하차시키는 과정에서 무게 중심이 되는 구급차용 환자이송카트가 구급대원으로부터 멀어져 자칫 근골격계 부상을 야기할 수 있다는 의견과 음압격리들것의 고정벨트로 환자이송카트에 결착시키거나 탈착시키는 과정이 매우 번거롭고 많은 시간이 소요된다는 의견이 있었다. 더불어, 고정벨트의 내구성에 대한 검증이 이루어지지 못해 실제 응급상황에서는 적절치 못하다는 지적이 있었다(Table 13).

확인(Check) 단계에서 지적된 내용들을 토대로 프로토타입을 개선한 사항들은 다음과 같다. 먼저 경량화를 위해 내부에 마련된 침상 매트리스의 지지판을 지지대 형태로 변경했다. 그리고 음압기기 호스에 의한 간섭은 최소화했다. 음압기기 작동 중 역류의 가능성을 차단하기 위해 흡입 필터에 역류방지 밸브를 추가로 마련했고, 생산 공정을 개선시키고자 일자 형태로 마련된 메디컬밸브를 십자 형태로 통일했다. 마지막으로, 환자 안전벨트를 교체 가능하도록 변경했다(Table 14).

본 연구에서 반영하지 못한 품질개선 요소들을 추후 생산 과정에 반영하기 위해 다음과 같이 구체화하였다. 첫째, 음압격리들것의 파손을 대비하기 위해 여분의 글로브 및 방수 테이프 등으로 구성된 응급 복구 키트를 구비하고, 포트 캡의 수납을 위해 네오디움 자석을 내·외부에 설치하여 편의성을 강화시키고자 한다. 둘째, 현재 개발된 음압격리들것은 사용 중 음압의 유지나 그 정도를 확인할 수 있는 측정 장치가 부재하여 사용 중 예기치 못한 파손으로 인해 음압이 유지되지 않았을 경우 이를 의료진이 파악할 수 없다. 따라서 디지털 음압 측정기를 내부와 외부에 별도로 설치하여 실시간으로 차압 상태를 확인할 수 있도록 안전장치를 마련할 예정이다. 셋째, 하부에 마련된 고정벨트의 내구성 시험을 진행하고 필요한 경우 소재변경을 통해 내구성을 확보할 예정이며, 또한 사용성의 개선을 위해 별도의 고정 장치를 설계하여 도입할 예정이다. 마지막으로, 음압격리들것의 커버를 양쪽이 아닌 한쪽 측면에서도 개폐할 수 있도록 설계방식을 변경하여 유사시에도 응급처치를 수행할 수 있도록 개선할 예정이다.

일선 의료기관들이 음압격리들것을 활용하여 신종 감염병 위기 상황에서 유연하고 효과적으로 대응하기 위해서는 음압격리들것을 추가 확보하는 등 양적 개선도 필요하나 음압격리들것의 질적 개선 또한 필요하다. 이러한 맥락에서 본 연구는 기존에 사용되던 음압격리들것의 품질을 보다 고도화하기 위하여 대표적인 의료품질 및 개선 모형인 FOCUS-PDCA 모형의 방법론을 적용함으로써, 의료기관의 감염병 대응 역량을 개선시키고자 하였다.

연구 결과, FOCUS-PDCA의 9단계인 발견(Find), 조직화(Organize), 명확화(Clarify), 이해(Understand), 선택(Select), 계획(Plan), 실행(Do), 확인(Check), 조치(Act)를 거쳐 개발된 음압격리들것은 기존의 제품에 비해 다음과 같은 부분에서 차별성을 가지는 것으로 나타났다. 첫째, 기존의 음압격리들것은 주로 소프트탑 소재를 채택했으나 본 연구에서는 하드탑 소재를 채택했으며 이를 통해 내구성과 시인성, 그리고 더 넓은 내부 공간을 확보했다. 둘째, 음압 성능의 전반적 개선으로 감염병 방지 능력을 더 고도화해 감염환자를 이송하는 현직 의료진에게 높은 신뢰도를 제공했다. 셋째, 글로브포트와 메디컬포트를 추가로 설치하여 감염환자 이송 중 환자의 처치가 보다 용이할 수 있도록 했다. 넷째, 높낮이 조절이 가능한 EVA 매트리스를 도입하여 환자의 편의성을 개선했다. 다섯째, 구급차뿐만 아니라 헬기, 항공기에서도 안전한 이송이 가능하도록 설계하여 만일 감염병 위기 상황에서 감염환자의 장거리 이송이 필요할 시 유용하게 활용될 수 있도록 했다.

본 연구에서는 기존 음압격리들것에 비해 보다 효과적으로 2차 감염을 예방할 수 있는, 또한 감염병 환자를 이송하는 의료진에게 보다 안전한 이송 및 진료 환경을 제공할 수 있는, 그리고 환자의 편의성을 개선하여 치료에 대한 환자의 만족도를 상승시킬 수 있는 고도화된 음압격리들것을 만들고자 했다. 결과적으로, 본 연구에서 제안하는 고도화된 음압격리들것은 여러 부분에서 기존 대비 개선된 품질을 보여주었다. 비즈니스적 관점에서 볼 때, 본 연구에서 개발한 음압격리들것을 통해 기존에 사용되던 음압격리병실 대비 낮은 비용으로 1인 격리시설을 구축할 수 있으면서도, 응급의료 환경이나 재난 환경에서 감염병 환자를 효과적으로 이송하고 처치할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 의료기관의 감염병 대응 역량 극대화 및 업무 프로세스 전반에서의 효율성과 효과성의 개선을 도모할 수 있을 것으로 기대되며 이러한 점에서 본 연구는 실무적인 가치를 지닌다. 아울러, 본 연구에서는 PDCA의 한계을 보완한 FOCUS-PDCA를 개발과정에 적용함으로써 실질적인 개선을 도모할 수 있었다. 이는 국내에서 FOCUS-PDCA를 적용해 의료기관의 감염병 대응 역량 개선을 위한 사례를 제공한 최초의 시도이며, 이러한 점에서 본 연구는 학문적이고 이론적인 가치를 지닌다. 다만, 실용화를 위해서는 여전히 개선할 부분들이 존재하며, 다른 한편으로 해당 제품이 기존에 보편적으로 사용되던 음압격리들것의 역할을 완전히 대체하기에는 아직 무리가 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 일선 의료기관들이 그 목적에 따라 본 연구에서 개발된 고도화된 음압격리들것과 기존 음압격리들것을 병행해 활용함으로써 감염병 대응 역량을 더욱 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

개발된 음압격리들것이 여러 부분들에서 기존 음압격리들것 대비 품질개선을 이뤄낸 것은 분명하지만, 다음과 같은 한계점이 존재한다. 첫째, 음압격리들것에 하드탑 소재를 채택한 관계로 무게 및 부피가 늘어나 이송인력의 업무 난이도와 근골격계 부상 위험도가 증가했다. 둘째, 구급차에 적재된 상태에서는 음압격리들것의 개폐가 불가능한 관계로 유사시 응급처치를 하는 데 제한이 존재했다. 셋째, 기존의 음압격리들것은 환자를 수용한 상태에서 CT 촬영이 가능하도록 설계됐으나, 본 연구에서 개발된 음압격리들것은 CT 촬영이 불가능하다. 넷째, 음압격리들것을 환자이송카트에 고정시키는 고정벨트의 사용성이 다소 떨어지는 관계로 기존 제품 대비 결착-탈착 과정에 더 많은 시간과 노력이 소요되며, 내구성에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 못해 응급상황에서 사용하기에는 한계가 있었다. 마지막으로, 연구개발 기간 종료 이후의 시점부터 제품 생산이 예정되어 있으므로, 본 연구에서는 기존 음압격리들것과의 체계적인 비교를 통한 통계적 검증은 진행하지 못했다. 따라서 향후에는 개선이 이뤄진 고도화된 음압격리들것과 기존 음압격리들것의 사용성 및 활용성 등을 비교분석하는 후속 연구가 진행돼야 할 것이다.