공기매체 감염격리병동에서 공기감염균의 확산을 방지하기 위한 기류해석 연구

Abstract

세계는 각종의 신종바이러스와의 전쟁의 연속이다. 현재 인류의 고민은 아무리 눈부신 의학기술의 발전으로 최고의 백신을 개발하고 예방에 힘쓴다 하더라도 바이러스를 박멸할 수는 없다는 점이다. 바이러스는 스스로 진화하고 돌연변이를 거듭하며 새로운 형태로 끊임없이 인류를 괴롭힐 것이다. 공기매체 감염격리병동은 호흡기계통바이러스에 감염된 환자의 치료와 함께 오염된 공기와 바이러스가 외부로 확산되어 병원내 2차 감염을 방지하기 위한 가장 적극적인 대응방법이다. 이러한 배경하에 본 연구는 국내 확충된 격리병동의 급․ 배기구 위치와 기류방식 및 차압상태에 대한 실태조사 후 문제점을 분석하고, 전산유체 해석(CFD)을 통한 기류해석과 추적가스농도에 따른 감염확산을 분석하여 최적의 기류방식을 제시한다.

본 연구는 총 5장으로 구성되어져, 각 장의 구체적인 내용은 다음과 같다.

제 1장에서는 연구의 배경 및 목적을 통해 연구의 필요성에 대하여 기술하였고, 연구의 범위 및 방법을 제시하였다. 제 2장에서는 본 연구의 이론적 배경으로 격리, 전산유체해석, 전실과 추적 가스에 대한 개념을 정의하고 기술하였다. 제 3장에서는 국내의 현황 및 실태조사를 통해 급배기구의 위치와 기류 방식에 대한 문제점을 분석하여 기술하였다. 제 4장에서는 기존 사례와 개선 모듈에 대한 기류방식을 시뮬레이션을 통하여 기류해석과 추적가스의 농도분포, 전실의 차압검토를 통하여 분석 및 결과를 고찰하였다. 제 5장에서는 제 4장에서 나타난 분석결과를 종합하여, 본 연구에서 도출된 결론 및 제언을 기술하였다.

본 연구에서 도출된 결론을 요약하면 다음과 같다.

공기매체 감염격리병동에서의 감염확산을 방지하기 위하여 전실(Airlock)의 차압제어방식 및 급·배기구위치와 기류방식의 선정에 대하여 이론적으로 고찰하였고 그 결과를 수치 해석적으로 검증하여 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다. 1) 배기구의 위치는 병실내에서 공기감염바이러스의 확산 우려가 가장 높은 곳에 설치되어야 한다. 2) 급·배기구는 최대한 층류(Laminar Flow)를 형성하도록 하여 의료진의 호흡선에서 와류(Whirlpool)가 발생되지 않도록 하여야 한다. 3) 면역력이 저하된 환자의 공기매체 감염병실에서는 전실(Airlock)에 상대적으로 양압을 형성하여 오염구역의 확대를 줄이고, 차압파괴를 방지할 수 있도록 하여야 한다.