교차감염 예방을 위한 전실 유무에 따른 음압병실에서의 입자 유출 해석

정민지,홍진관 대한설비공학회 2019 설비공학 논문집 Vol.31 No.3

본 연구는 전실이 없는 외부가 비음압 복도인 음압병실과 전실을 갖춘 음압격리병실에서의 의료진 이동과출입문 개폐에 따른 오염 공기와 입자의 이동에 대해 알아보고자 하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 도출할 수 있었다. (1) 의료진의 이동에 의해 입자가 영향을 받는 것으로 나타났다. 입자는 의료진의 이동에 따른 의료진 뒤쪽에발생하는 후류를 따라 이동하며, 이를 통해 병실 밖으로의 입자 유출 가능성이 있는 것으로 보인다. (2) 외부가 비음압 복도인 음압병실과 전실을 갖춘 음압격리병실 모두 의료진 이동과 출입문 개폐에 따라병실의 오염공기와 입자가 유출되는 것으로 나타났다. Smoke 유출률은 Case A의 경우 2.69%, Case B의경우 2.53%이고, 유출된 입자는 Case A의 경우 11개, Case B의 경우 1개로 전실이 있는 경우 Smoke와입자의 유출이 상대적으로 감소됨을 알 수 있다. 외부가 비음압 복도인 음압병실과 전실을 갖춘 음압격리병실 모두 의료진이 병실 밖으로 나갈 때 병실내부의 감염입자가 유출될 수 있는 것으로 나타났다. 특히 외부가 비음압 복도인 음압병실의 경우, 복도는감염관리 대상이 아닌 일반환자들과 의료진이 공동으로 사용하는 공간이므로 교차감염의 위험이 상당히 커질수 있다. 따라서 전실이 없는 음압병실에 감염환자가 입원한 경우 의료진의 각별한 주의가 필요하다. 또한감염환자는 전실을 갖춘 음압격리병실에 입원하여 병실의 감염입자가 직접적으로 외부로 유출되는 것을방지하는 것이 교차감염 예방 차원에서 권장된다. Negative pressure isolation rooms are used to contain infected aerosols within the room for patients with airborne infections. When the door is opened, the pressure difference in the two rooms cannot be maintained and this leads to the risk of cross-infection. Anterooms plays an crucial role in minimizing the escape of infectious particles into a corridor when the door is opened. However, most of the hospitals use isolation room with no anteroom when hospitalizing patients with infectious diseases like tuberculosis. Two cases were evaluated through the performance of CFD simulations to examine the effects of a healthcare worker walking in and out of isolation rooms, and door opening/closing on the transport characteristics of cough particles from the infected patient in the isolation room. The first case was a negative pressure isolation room with an open space corridor and no negative pressure. The second case was a negative pressure isolation room with anteroom both of which were negatively pressurized by mechanical ventilation. The simulation results showed that the movement of healthcare worker has a significant influence on airflow patterns by producing distinct wave flow regions which affect suspended particles. In both cases, air and cough particles from isolation rooms moved to the corridor and anteroom when the door opened and a healthcare worker walked out from the isolation room.

국가 감염병 대응을 위한 이동형 음압격리병실 개발 및 감염방지 환기성능 평가에 관한 연구

조진균,김진호 대한설비공학회 2023 설비공학 논문집 Vol.35 No.5

본 논문에서는 신속한 공급뿐 아니라 의료진의 안정성 확보를 위한 이동형 음압격리병실을 제안하고 수치해석을 통한 치료공간 내부의 병원균에 의한 교차감염을 최소화할 수 있는 환기 시스템을 분석하였다. 국가 감염병 팬데믹 기간 동안 운영을 지속할 수 있는 임시 의료시설을 구축하는 것은 필수적이다. 이러한 시설은 안전하고 신속하게 치료를 받을 수 있는 안전성이 최우선으로 확보되어야 한다. ∙공통적으로 현재 운영 중인 이동형 음압격리병실은 의료진과 환자의 교차감염을 방지할 방안이 시설기준에 미반영되었거나 구현하기가 어려운 현실이며, 환자의 진료/치료를 위해 의료진은 개인 보호장비를 착용해야 하는 번거로움을 내재하고 있다. ∙이동형 음압격리병실은 기류방향을 의료진에서 환자 방향으로 한 방향으로 형성시켜 청정-오염 공간의 분리가 가능한 전실-음압병실 차압제어 환기 시스템을 적용하였다. ∙CFD 수치해석결과, 음압을 유지해야 하는 격리병실은 환기량 6 ACH와 화장실 배기 가동 여부와 상관없이 전실/복도와 -2.5 Pa 이상의 차압을 유지하여 교차감염 방지효과가 있는 것으로 분석되었다. ∙또한, 독립모듈로 구성될 경우, 화장실을 사용하지 않을 경우, 배기팬 미가동에 따른 음압유지 상태 및 환기성능에 큰 차이를 보이지 않는 결과를 도출할 수 있었다. ∙기존의 병원에 구성되는 음압격리병실은 차압유지를 위해 화장실 배기를 항시 가동하는 것을 권장하나 독립적으로 구성되는 독립적인 이동형 음압격리병실은 화장실을 사용하지 않을 경우, 배기 팬을 가동하지 않아도 운영상 문제가 없으며 에너지와 소음발생 측면에서 더욱 권장된다. 본 연구는 대한민국 이동형 음압격리병실의 국가 표준화를 목적으로 진행되었고 연구결과를 기초자료로 사용할 수 있다. 향후, 구간별 시간별 오염원의 농도 희석 정도를 수치해석과 현장실험을 하여 정량적인 환기효율 및 감염위험율을 평가하는 후속연구가 필요하다.

긴급전환형 임시음압격리병실의 기밀성능과 형성 차압의 관계성 분석

노주연,이원석,이세진,여명석 대한설비공학회 2024 설비공학 논문집 Vol.36 No.7

본 연구는 간이전환형 음압격리병실의 기밀도 수준의 향상의 필요가 증가하는 시점에서, 시설의 외피 요소와 형성 차압간의 관계 분석을 목적으로 수행되었다. 특정 의료시설을 모사한 CONTAM 시뮬레이션 모델을 활용하여 수행된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 민감도 분석을 통해 대상 시설의 긴급전환형 음압격리병실의 차압 형성에 있어 시설의 외벽, 플레넘 내벽, 병실 천장, 병실 문의 기밀성이 중요한 역할을 하며, 형성 차압을 파악하기 위해서는 해당 요소의 기밀성능의 평가가 우선시 되어야 함을 확인하였다. (2) 기존 이동형 음압기 풍량 운영 조건에서 전환 병실의 외벽, 병실 천장, 병실 문의 기밀 성능이 개선되었을 때, 세 개 병실의 평균 차압이 최대 -3.5 ㎩ 증가함을 확인하였다. 또한, 외피 기밀 성능이 14.8% 향상될 경우, 신뢰구간 95% 하에서 기존 이동형 음압기 풍량 대비 28.5% 낮은 풍량으로도 긴급전환형 음압격리병실의 차압 기준인 -2.5 ㎩을 만족할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 기존 시설을 긴급전환하여 임시음압격리병실을 구축할 시, 시설의 외피 요소와 차압의 관계성을 파악하였으며, 개선이 이루어지는 요소와 이동형 음압기의 풍량이 형성 차압에 미치는 영향을 함께 확인하였다. 다만 본 연구는 전체 시설이 아닌 한 병동 내의 연속된 3개의 실을 전환한 상태의 현장 측정 결과만을 활용하였으며, 병동의 기밀성능과 이동형 음압기의 가동 풍량이 전환 병실의 형성 차압을 결정한다고 간주하였다는 점에서 한계를 갖는다. 이는 실측이 환자가 재실한 운영 상태의 의료시설에서 이루어졌기 때문이다. 대상 병동 이외의 추가 병동 및 시스템의 직접적인 제어가 불가능하여, 경계 조건에 명시적으로 반영하지 않았다. 추가적으로 향후 연구에서는 차압 이외의 전환 병실의 내외부 물질의 확산 가능성 등을 추가로 고려하여 시설의 외피 요소별 기밀성능 및 개선 성능에 따른 전환 병실의 전체적인 평가가 필요할 것으로 판단된다. This study investigates the connection between airtightness performance and differential pressure when converting general hospital wards into temporary negative pressure isolation rooms using portable HEPA filter units. The CONTAM simulation model was used to analyze a specific medical facility, conducting sensitivity and uncertainty analyses to identify key factors in the building's envelope components and estimate pressure differentials after improvements. The findings show that exterior walls, plenum inner walls, room ceilings, and ward doors are crucial in establishing the initial differential pressure. By reducing leakage areas in these components, the required volume flow rate of the portable HEPA filter units can be decreased by approximately 30% to maintain the necessary pressure standards of -2.5 ㎩. This study offers vital data for the design and operation of temporary negative pressure isolation facilities, emphasizing the need for further comprehensive evaluations.

거실의 실내음향특성 분석

윤성권,권경필 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.12

We analyze the sound pressure in a living room of a typical (about 105.8 ㎡) appartment in Korea. The acoustical parameter investigated in this study is the sound pressure level (SPL), and it is measured by using the REW (Room EQ Wizard) program. The SPL is measured at 132 different points; at heights of 30 cm, 60 cm, 90 cm,and 120 cm. The measurements are analyzed for 5 frequencies: 60 Hz,250 Hz, 1 kHz, 5 kHz and 15 kHz. At low frequency (60 Hz), the SPL level showed significant differences between the measurement points. At high frequencies (1 kHz, 5 kHz and 15 kHz), the SPL tended to increase in front of the sound source, and at a 30 cm height, the SPL near a glass wall was higher than in the hallway. At a 60 cm height, the SPL was higher in front of the sound source and in the rear corner of the hallway, but the SPL was lower at the glass wall. At a height of 90 cm, the SPL tended to decrease from the glass wall to the hallway. At a height of 120 cm, the SPL levels were similar except B1 and E2. 우리나라의 대표적인 주거공간이라고 볼 수 있는 32평(105.8㎡)아파트 거실에서의 음향 특성을 REW (Room EQ Wizard) V5 프로그램으로측정한 음압레벨을 통해 분석하였다. 음압레벨은 30 cm, 60 cm, 90 cm,120 cm 높이에서 각각 132개 점에 대해 측정하였으며, 측정된 자료는5개의 주파수-60 Hz, 250 Hz, 1 kHz, 5 kHz, 15 kHz-에 대해 분석하였다. 연구결과 낮은 주파수(60 Hz) 일수록 측정지점 사이의 음압의 차이가컸으며, 높은 주파수(1 kHz, 5 kHz, 15 kHz)에서는 음원 앞쪽에서 음압이높은 공통점이 있다. 30 cm 높이에서는 베란다 쪽보다 복도 쪽의 음압이높았으며, 60 cm에서는 음원 근처와 복도 쪽 모서리에서 음압이 높은반면 베란다 창 쪽에서는 음압이 낮았다. 90 cm에서는 베란다 쪽에서복도 쪽으로 갈수록 음압이 낮아지는 특성이 있었다. 120 cm 높이에서는앞쪽 열(B1, E2)에서 현저하게 낮은 점이 두 개 존재했으며 이 두 점을제외하면 전체적으로 비슷했다.

음압 기반 미세 파각란 검출 장치 구상 및 최적 운영 조건 구명

조성용 ( Sung Yong Joe ),황선호 ( Seon Ho Hwang ),소준휘 ( Jun Hwi So ),이승현 ( Seung Hyun Lee ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2

계란은 물리적 충격으로 인한 파손이 쉽기 때문에 이송 및 생산 과정에서 종종 파각란이 발생한다. 파각란의 경우 식품매개병원균에 노출될 위험이 크기 때문에 유통 전 선별 과정을 거치게 된다. 현재 국내 계란 선별 기술로는 육안 검사, 중량선별과 같은 방식의 기술로써 미세한 크랙 검출에는 한계가 있다. 따라서 상대적으로 성능이 우수한 일본 및 유럽 등 선진국의 선별시스템을 주로 사용하고 있지만, 해외 제품은 국내 갈색란의 특징을 반영하여 제작되지 않았기 때문에 오검출률이 높은 것으로 나타났다. 미세 파각란을 검출하는 주요 기술로는 음향 및 진동을 이용한 방법이 있지만 이러한 기술들은 접촉 방식이기 때문에 계란에 직접 영향을 줄 가능성이 있으며, 진동 혹은 음향을 발생시키는 장치가 계란 수와 동일해야 하기 때문에 검사하고자 하는 계란의 수가 많아질수록 장비 설계비용도 커지게 된다. 음압을 이용한 방식은 순간적인 진공 처리를 통해 계란 내 외부 간의 압력 차이로 미세한 균열을 따라 팽창을 발생시켜 파각란을 검출한다. 음압을 이용하여 미세 파각란을 검출하는 기술은 기계 비전을 접목할 경우 기존의 음향, 진동 검출 기술보다 정확도가 높고, 계란 수에 비례하지 않기 때문에 보다 적은 비용으로도 검출 시스템을 제작할 수 있다. 본 연구에서는 음압을 기반으로 하여 머신 비전을 접목한 미세 파각란 검출 장치를 개발하고자 하였다. 음압 미세 파각란 검출 장치는 계란 회전 장치와 광원 모듈이 설치된 계란 진공 챔버, 에어실린더, 아크릴 챔버로 구성된 진공 펌프 및 챔버 상단부에서 계란 이미지를 추출하기 위한 카메라 모듈로 구성되었다. 진공 챔버 내 최대 60구의 계란에 대한 순간적인 압력 구배를 발생시킬 수 있는 최적의 에어 실린더 속도를 구명하기 위하여 에어 컴프레셔의 압력 및 스피드 컨트롤러의 단계를 구명하였다. 계란 회전 장치는 계란 전용 롤러 및 스텝 모터를 사용하여 최소한의 회전을 통해 계란의 전체의 이미지를 추출할 수 있도록 모터 회전수를 선정하였다. 정확한 크랙 검출을 위해 계란에 투과되는 빛의 세기가 계산되어졌으며, 계산된 값을 이용하여 적절한 LED 모듈이 선정되었다. LED 모듈과 계란 사이에 진공컵을 부착하여 빛의 산란을 방지함으로써 효과적인 이미지처리가 가능하도록 설계되었다. 본 연구는 국내 계란 선별 기술의 경쟁력 및 우수성 향상을 위한 장비 개발의 기초 실험으로써 음압을 이용한 미세 파각란 검출 장치의 레이아웃 작성 및 최적 운영 조건을 구명하고자 하였으며, 연구 결과를 통해 미세 파각란 검출에 대한 음압 방식의 효율성을 확인할 수 있었다.

광섬유 간섭계 센서를 이용한 부분방전 음압 측정

이종길,박윤석,이준호 한국음향학회 2002 韓國音響學會誌 Vol.21 No.7

본 논문에서는 전력설비의 열화로 발생되는 부분방전 음압 검출을 위해 간섭계형 광섬유 센서를 제작하고 방전 음압을 측정하였다. 광섬유 센서는 아크릴과 알루미늄에 광섬유를 수회 감은 맨드릴형으로 선택하였으며, 간섭계는 Sagnac간섭계 및 Mach-Zehnder 간섭계를 선택하여 실험하였다. 피에조 (PZT)를 이용하여 구성된 광섬유 간섭계의 적합성을 확인하였다. 방전 음압 발생장치는 절연유 내에 방전 모의셀을 설치하여 방전 음압을 발생시키고, 광섬유 센서로 방전신호를 검출하였다. 실험결과 Sagnac 간섭계가 Mach-Zehnder간섭계보다 방전 음압을 보다 안정적으로 검출함을 확인하였으며, Sagnac 간섭계 센서가 방전 음압 검출에 적합함을 확인하였다. In this paper, it was manufactured an interferometric optical fiber sensor and measured partial discharge acoustic signal caused by defect of power facilities such as power cables, transformers and gas insulation. Acrylic and aluminium mandrels wound with fiber-optic were chosen as optical fiber sensor, Sagnac and Mach-Zehnder interferometers were chosen to detect discharge acoustic signals. The two fiber optic interferometers were identified by using the PZT. Discharge experimentation set in the discharge imitation cell in oil tank and the discharge phenomena was generated. Based on the experimental result, to detect the discharge acoustic signal, Sagnac interferometer can detect stably the acoustic signal than the Mach-Zehnder interferometer. It is shown that Sagnac optical fiber sensor can detect the discharge acoustic signals effectively.

지형 경사를 고려한 다중빔 음향측심기(300 kHz) 후방산란 자료 처리에 관한 연구

김태헌,이정민,박수철,Kim, Tae-Heon,Lee, Jeong-Min,Park, Soo-Chul 대한자원환경지질학회 2015 자원환경지질 Vol.48 No.5

다중빔 음향 측심기의 후방산란 음압은 해저면 퇴적상뿐만 아니라 지형 경사로 인해 변화된 음파의 실제 입사각에 의해서도 강도가 달라지므로 후방산란 음압 분석에 앞서, 지형 경사를 고려한 정밀한 자료처리가 필요하다. 본 논문은 지형 경사에 따른 실제 입사각 및 입사면적에 대한 후방산란 자료처리 방법과 경사 지형에서의 후방산란 특징에 대해 기술하였다. 황해 동부의 사퇴분포 해역에 위치한 연구지역은 수심이 46~55 m의 범위를 보이며, 다양한 지형 경사를 가지는 대규모 dune들이 발달되어 있다. 대규모 dune들의 경사는 대부분 $1{\sim}3^{\circ}$ 내외로 완만하지만 등성이에서는 경사가 $5{\sim}15^{\circ}$로 가파른 특징을 보인다. 후방산란 자료처리 결과, 지형 경사를 고려하지 않은 경우에는 등성이에서 음압이 -34~-23 dB의 범위를 보인다. 반면, 본 연구 방법으로 지형 경사를 고려한 경우에는 같은 지역에서 음압이 -32~-25 dB 범위로써 음압 변동 폭이 완화되는 효과를 보였다. 또한, 후방산란 영상에서도 등성이에서 나타나는 강하고 약한 이상 음압 분포가 개선되어, 본 연구의 후방산란 자료처리 방법이 지형 경사로 인한 음압 변화를 효과적으로 보정하는 것으로 확인되었다. Multibeam backscatter strength is dependent not only on seafloor sediment facies but also on changed incidence angle due to the actual bottom slope. Therefore, the correction for actual bottom slope should be considered before the analysis of backscatter strength. This paper demonstrates the backscatter correction technique for the actual incidence angle and ensonified area. The target area is a part of the eastern Yellow Sea with water depths of 46~55 m. The area is located between the sand ridges and covered by large dunes with various bottom slopes. The dunes usually have the gentle slopes of about $1{\sim}3^{\circ}$, but show some steep slopes of $5{\sim}15^{\circ}$ on the crest. The backscatter strength values on the crest range from -34 to -23 dB, assuming that the bottom is flat. However, this study shows that the backscatter strength range was somewhat reduced (-32~-25 dB) after correction for actual bottom slope. In addition, the backscatter imagery was significantly improved; high and low backscatter strength values on the crest due to the actual bottom slope were normalized. The results demonstrate that the correction technique in this study is an effective tool for processing backscatter strength.

외상성 연부 조직 결손에 대한 음압 상처 치료

이근배 ( Keun Bae Lee ),최진 ( Jin Choi ),문은선 ( Eun Sun Moon ),윤택림 ( Taek Rim Yoon ),임근영 ( Keun Young Lim ) 대한골절학회 2006 대한골절학회지 Vol.19 No.1

목적: 외상 후 발생한 연부 조직 결손에 대한 음압 상처 치료의 결과를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 외상으로 인한 연부 조직 결손을 보인 33명의 환자를 대상으로 부종을 감소시키고 혈류량을 증가시켜 박테리아 감염을 줄이며 육아 조직 형성을 증가시키는 효과를 지닌 음압 상처 치료를 시행하였으며, 모든 환자에서 음압 상처 치료 전에 외과적 변연 절제술을 시행하였다. 지속적으로 100∼125 mmHg의 음압을 유지하였고, 드레싱은 48∼72시간마다 교환하였다. 감염의 치료 효과를 파악하기 위하여 C-반응단백을 측정하였으며, 결과 평가를 위하여 총 치료 기간 및 연부 조직 결손 부위 크기 변화를 측정하였다. 결과: 총 치료 기간은 평균 25.2일 (범위, 14∼36일)이었으며, 연부 조직 결손 크기는 치료 후 평균 31.9 % (범위, 24.0∼43.4 %)의 감소를 보였다. C-반응단백은 음압 상처 치료 후 약 8일째 1.0 mg/dl 이하로 감소되었고, 이후 지속적으로 감소하여 약 10일부터 정상 범위를 유지하였다. 연부 조직 결손 부위는 빠른 육아 조직 형성을 보여 상처 치유가 촉진되는 결과를 보였다. 결론: 외상성 연부 조직 결손에 대한 음압 상처 치료는 빠른 상처 치유와 효과적인 감염 조절로 치료 기간을 단축시켜 치료비용을 절감할 수 있는 유용한 방법으로 생각한다. Purpose: To evaluate the negative pressure wound therapy for traumatic soft tissue defects by vacuum-assised closure (V.A.C.(R)). Materials and Methods: 33 patients with traumatic soft tissue defects were treated by using V.A.C.(R) which removes edema fluid, eliminates an extrinsic cause of microcirculatory embarrassment and may directly stimulate cellular proliferation of reparative granulation tissue. We removed all necrotic tissue prior to application of the V.A.C.(R). The foam dressing was placed into direct contact with wound and was changed every 48∼72 hours. The setting for vacuum pump was continuous pressure of 100 to 125 mm Hg. C-reactive protein was checked to evaluate wound infection. We measured wound size and total duration of treatment. Results: Mean duration of treatment was 25.2 days and mean decrease of wound size was 31.9%. The concentration of CRP after V.A.C.(R) therapy reduced by day 8 below 1.0 mg/dl and gradually decreased to normal level by day 10. All patients showed hastened wound healing by rapid formation of granulation tissue. Conclusion: Negative pressure wound therapy is useful in patients with traumatic soft tissue defects, which reduces treatment duration and cost by rapid wound healing and effective infection control.

PC 모듈러 음압병동의 실증 기반 사업 소개

임석호 ( Lim Seok-ho ),정준수 ( Chung Joon-soo ),설욱제 ( Seol Wook-je ),허병욱 ( Heo Byung-wook ),최영한 ( Choi Young Han ),채지용 ( Chae Ji-young ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1

최근 우리 지구촌을 공포에 떨게하고 있는 코로나 19 등 전염병의 경우 급작스러운 확진자 및 중증환자의 발생으로 인한 의료체제의 붕괴에 많은 피해가 발생하고 있다. 최근의 음압병동 건설공법 추세는 적시 적소에 신속하게 공급할 수 있는 탈현장(Off Site Construction)모듈러가 주류를 이루고 있다. 본 연구에서 제안하는 모듈러 음압병동의 경우 쉘타 구조체와 Infill 내장부품 그리고 음압설비 MEP가 상호분리 가능하여 체계적인 공급 및 유지관리가 용이한 장점이 있다. 이에 음압병동의 시범사업의 일환으로서 최근에 건축된 괴산의 모듈러 음압병동의 건축시공 사례를 소개하고자 한다.

국악 공연장의 음압레벨과 음의 크기 특성

김민수(Kim Min-Soo),정아영(Jeong A-Young),김재수(Kim Jae-Soo) 대한설비공학회 2017 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.6