코로나19와 같은 감염병 재난 발생 시 7일 이내에 선별진료소를 신속히 구축할 수 있는 ‘접이식 모듈러 시스템’이 국내 최초로 선보여 화제다.
이 시스템은 평상시에는 ‘Z’자 형태로 접어 보관 창고에 비축하고, 긴급 재난 상황이 발생할 경우 수요에 따라 신속하게 공급할 수 있어 감염병은 물론 예상치 못한 재난 발생 시에도 활용성이 매우 클 것으로 기대를 모으고 있다.
평상시 ‘Z’자 형태로 접어 ‘비축’ 재난 상황 시 공급
구조성능 관련 평가 검증까지 마쳐 ··· 특허등록 완료
지난 2020년 초 국내에서 코로나19 확진자가 처음으로 발생한 이후 불과 한 달여 만에 대유행이 시작됐지만, 환자를 수용할 수 있는 시설 공급이 수요를 따라가지 못하는 문제가 발생했다.
당시는 물론 지금까지도 감염병 발생 시 필요한 전용 검역과 진료, 치료 시설은 위기 상황 발생 후 주문 생산 방식으로 공급되고 있어 또 다른 감염병이 유행할 경우 큰 사회적 문제로 부각될 것이라는 우려가 있다.
실제로 최근 전문가그룹의 80%는 코로나19와 같은 바이러스가 5년 이내 발생할 것으로 전망하는 한편, 약 94%는 감염병 발생주기도 단축될 것이라는 예상을 내놓고 있어 해결책 마련이 시급하다.
한편, 기존 주문 생산방식의 감염병 긴급시설은 주문부터 공급 완료까지 총 2개월 이상 소요되기 때문에 감염병 확산 저지를 위한 골든타임 사수에 어려움이 따른다.
코로나19 유행 당시 신속한 대응을 위해 기존 컨테이너나 천막을 활용해 선별진료소를 공급하기도 했다.
하지만, 당초 예상보다 길어지는 코로나19 유행으로 인해 열악한 환경에서 근무를 지속해야 하는 의료진들의 건강 악화와 추가 감염 사례 문제가 발생한 바 있다.
따라서 재난 상황에 대비한 긴급시설을 상시 비축해 재난 발생 시 신속하게 공급할 수 있는 새로운 시스템 마련이 필요하다고 전문가들은 입을 모은다.
즉, 감염병에 대응할 수 있는 긴급시설을 비축할 수 있는 시설의 부피 최소화는 물론 신속한 전개로 설치할 수 있는 기술, 사계절 또는 그 이상 장기간 진행될 신종 감염병에 대응할 수 있는 건축성능 기술 확보가 필요하다.
이에 한국건설기술연구원은 과학기술정보통신부의 지원 아래 진행 중인 ‘재난 즉시 대응 모듈러시스템 개발 및 공급ˑ운영체계 구축’ 과제를 통해 선벌진료소용 모듈러의 부피를 3분의 1 수준으로 줄여 적은 공간으로도 비축이 가능하고, 즉시 공급이 가능한 폴더블 모듈러 시스템이 선보였다.
연구내용
재난 상황 발생 시 7일 이내에 ‘선별진료소 구축을 위한 공급·운영체계 구축’을 목표로 진행된 이번 연구는 비축과 즉각적인 공급과 확장이 가능한 선별진료소용 모듈러 시스템 개발에 초점을 맞춰 진행됐다.
‘폴더블 모듈러 기본설계와 요소기술 개발’ 부문에서는 폴더블 모듈러 패킹 최적화를 위한 사양 구축과 단위 모듈 기본설계를 진행하는 한편, 폴더블 모듈러 전개 구동방식과 구성요소기술 도출, 단위 모듈 경량화 방안 도출 등의 연구를 수행했다.
이어 ‘폴더블 모듈러 상세설계 및 구조 안전성 평가’ 부문에서는 폴더블 모듈러 시스템 선별진료소 상세설계와 함께 폴더블 모듈러 핵심 부품 설계와 구조안전 성능평가가 이뤄졌다.
이 같은 연구들을 기반으로 올해는 폴더블 모듈러 매뉴얼과 시작품 제작을 통해 핵심기능의 검증에 나서고 있다.
세부적으로 살펴보면, ‘구동시스템 개발’ 부문에서는 단위 모듈 대비 3분의 1 수준의 부피 저감과 구조체 전개·설치 속도 1시간 이내 달성이 가능한 구동시스템 개발 연구를 진행했다.
특히, 평면 크기를 고려해 ‘Z’ 형태의 폴더블 모듈러 시스템을 개발하고, 구조성능에 대한 평가와 검증까지 마쳤다. 현재 특허등록이 완료된 상태다.
‘상세설계와 조합설계’ 부문에서는 대지 상황에 따라 단위모듈 조합으로 선별진료소 운용이 가능할 수 있도록 설계 연구를 수행했다.
이외에도 기밀성능을 확보한 간편 탈부착이 가능한 벽체 적용 연구와 함께 선별진료소용 시스템 제작과 운용을 위한 영상 매뉴얼 구축 연구도 병행했다.
특징
이번에 선보인 모듈러는 ‘Z’ 형태로 접어 보관이 가능해 보관 시에는 부피를 3분의 1 수준으로 축소할 수 있고, 대지 상황에 따라 레고 블록처럼 여러 모듈을 수평으로 붙여 필요한 만큼 공간을 확장할 수 있는 장점을 갖고 있다.
특히, 모듈러가 현장 도착 후 설치에 필요한 시간은 모듈 1개당 1시간 이내 수준이며, 모듈러 내에는 감염병 재난 발생에 대비해 음압기를 비롯한 4계절용 냉난방 시설, 전기·통신 등 설비시스템이 구비돼 있다.
이 같은 장점들로 폴더블 모듈러는 활용성이 매우 클 것으로 예상되고 있는 가운데 최근 태풍과 홍수 등 자연재해로 주거지를 잃은 이재민 발생이 빈번하고 있어 피해 이재민들을 위한 긴급 주거 지원책으로 활용될 수 있다.
현재 연구팀은 단열과 기밀성능 등 주거성능을 보완한 임시주거 시설용 폴더블 모듈러 개발을 위한 준비에 나서고 있다.
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기밀성능 확보 ‘가능’ 3D 동영상 기반 매뉴얼도 마련
한국건설기술연구원 박금성 선임연구위원은 “이번에 개발한 기술은 점차 주기화, 장기화되는 감염병에 즉각 대응하기 위해 7일 이내에 신속하게 공급할 수 있는 비축 가능한 선별진료소용 폴더블 모듈러 시스템”이라고 소개했다.
이 기술은 갑작스럽게 발생할 수 있는 다양한 국가 재난 상황에도 언제든지 신속하게 대응할 수 있는 재난 대응 기술로 국민의 빠른 일상 회복을 지원하는 공공기술 확보라는 점에서 의미가 남다르다.
박 박사는 “수평 공간 확장과 보관 시 부피 축소, 설비시스템 내장 등 다양한 요구 조건과 성능 만족을 위해 폴더블 모듈러의 패킹 최적화를 위한 사양 구축과 단위 모듈의 기본설계, 선별진료소에 요구되는 설비시스템을 반영한 상세설계를 진행했다”고 밝혔다.
이어 “또한, 기밀성능 확보가 가능한 폴더블 모듈러 선별진료소의 제작부터 설치, 해체, 보관 등 공급·운영·관리 측면에서 필요한 3D 동영상 기반의 매뉴얼도 마련했다”고 말했다.
이와 함께 연구팀은 이동과 보관, 전개 시 구동부의 안전성 확보를 위해 폴더블 모듈러 전개 구동방식과 구성요소기술 도출을 위한 연구와 단위 모듈의 경량화 기술도 구축했다.
정부, 우크라이나 재건사업에 공급 제시 ‘해외 수출’ 기대감
박 박사는 “폴더블 모듈러의 구동부에 대한 상세설계와 모듈러가 수평으로 접합되는 부분에 대한 구조안전성 평가를 위한 실험적 연구를 진행했다”며, “또한, 보관과 신속한 현장 설치 시 요구되는 폴더블 모듈러 핵심 부품에 대한 기능과 성능 검증을 위해 2개의 단위 공간 모듈을 시작품으로 제작했다”고 밝혔다.
그는 “중장기적으로 최근 정부에서 우크라이나 재건사업에 모듈러 시스템을 공급하는 방안을 제시한 만큼 폴더블 모듈러 시스템을 적용한 긴급시설의 신속한 공급 대책과 해외 수출형 사업모델로도 활용성이 매우 클 것으로 예상된다”고 강조했다.
한편, 박 박사는 “이번 폴더블 모듈러 시스템을 주거시설로 이용하기 위해서는 임시주거시설 평면유형 개발을 비롯해 기밀과 단열, 난방 등 주거성능 고도화, 1단계 선별진료소 모델에서 요구되지 않았던 주방, 화장실 등 물 사용 공간의 설치 기술 개발이 추가로 필요하다”고 말했다.
또한, 재해로 인해 생활인프라의 공급이 어려울 경우를 대비해 태양광, 우수 집수를 통한 중수 활용 등 에너지 효율화와 수자원 활용을 고려한 인프라 자립 기술 연계 방안 마련도 요구된다.
이어 “비축과 신속 공급이 가능한 폴더블 모듈러의 주거성능 기준을 확보하고, 향후 긴급한 중장기 임시주거시설로 활용할 수 있는 기술 개발에 나설 계획”이라고 덧붙였다.
