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방호복 에어컨 개발에 '구슬땀' 흘리는 학생들..."코로나19 의료진 돕는다!"

'배터리·부피' 문제 해결하면 상용화도 기대

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편슬기 기자
기사입력 2020-06-19

(팝콘뉴스=편슬기 기자) 지난 9일 인천지역 코로나19 선별진료소에 파견된 보건소 직원 3명이 더위 속에서 검사를 하던 중 탈진하는 사고가 있었다.

 

이 사고로 코로나19 확산 방지를 위해 고군분투하는 선별 진료소 의료진들의 열악한 방역 여건이 알려졌다. 이에 따라 정부는 선별진료소에 에어컨을 설치해 방역 여건을 개선하겠다는 대책을 내놨다.

 

이런 가운데 기존 방호복을 개선해 코로나19 의료진의 방역 환경을 도우려는 학생들이 있어 화제다.

 

공기가 통하지 않는 방호복 안에 소형 에어컨을 달아 공기 순환을 돕고 이를 통해 체온 상승을 막아 보다 쾌적한 방역 환경을 제공한다는 계획이다.

 

방호복 에어컨 개발에 나선 주인공들은 광주동명중 정상호 군(16), 순천 효천고 임세이 양(19), 광주 조선대학교 여자고등학교 이도희 양(18), 전남과학고등학교 문혜훈 군(19), 김나연 양(18) 등 다섯 명.

 

학생들은 광주 광산구에 위치한 ‘창의실험 과학관’ 고영안(48) 관장 지도 아래 ‘방호복 에어컨’ 개발에 한창이다.

 


방역복 내부, 쾌적하게 만들 수 없을까?


▲ 외부에서 방역복 에어컨을 착용 중인 이도희 학생, 내부 온도는 30.7도, 습도는 59%다(사진=창의실험 과학관).  © 팝콘뉴스

 

코로나19 감염을 막기 위해 현장 의료진들은 최고 방호 수준인 ‘D’등급 방호복을 입고 검역 활동을 펼치고 있다. 

 

‘D’등급 방호복은 무게가 3kg에 달하고, 부직포와 필름 소재로 만들어져 공기가 잘 통하지 않는다.

 

이렇다 보니 ‘D’등급 방호복을 입은 의료진들은 더위로 인해 땀을 많이 흘리면서 ‘탈수’와 급작스러운 체온 상승으로 인한 ‘쇼크’ 등 온열 질환에 쉽게 노출될 수밖에 없다. 

 

학생들은 지난 3월 코로나19가 전국적으로 확산하면서 현장에서 고생하는 의료진들을 돕기 위한 의견을 나누던 중 다가올 더위를 대비한 방호복이 필요하다는데 뜻을 모았다.

 

처음에는 체온 상승을 막기 위해 냉매를 이용한 조끼를 생각했다. 

 

얇은 옷에 냉매 조끼를 입고 방호복을 착용하면 급격한 체온 상승으로 인한 탈수와 피로를 줄일 수 있을 것으로 생각했다.

 

하지만 냉매 조끼를 입더라도 시간이 지나면서 체온이 오르고, 또 몸의 열기가 땀으로 응결돼 방호복 안이 흥건하게 젖는 현상이 발생했다.

 

냉매를 부착한 탓에 조끼 부피도 늘어 움직일 때 불편함도 있었다

 

냉매 조끼를 통해 한 차례 실패를 경험한 학생들은 검역 활동에 지장을 덜 주면서도 오랜 시간 입고 있어도 쾌적함을 유지하기 위해서는 ‘내부 온도 상승은 막고, 습도도 낮춰야 한다'는 사실을 알아냈다.

 

이를 통해 찾은 해법이 바로 '방호복 에어컨'이다. 4월부터 본격적으로 연구와 개발에 들어간 학생들은 3D 프린터로 이동식 냉장고 모듈을 만들었다.

 

냉장고 모듈은 냉기 발생은 물론 응결된 땀을 효율적으로 저장해 방호복 안 온도는 평균 4~6℃, 습도는 20~35% 낮출 수 있었다.

 


방역복 에어컨 상용화는 언제쯤?


▲ 방호복 에어컨과 리튬폴리머 배터리(사진=창의실험 과학관).  © 팝콘뉴스

 

학생들이 개발한 방호복 에어컨은 전원 장치를 빼면 6만 원이면 만들 수 있다.

 

소형 냉장고 제작에 사용하는 기존 부품을 활용한 만큼 부품 종류와 가격은 큰 문제가 없다.

 

하지만 학생들의 창의적인 아이디어가 돋보인 '방호복 에어컨'이 실제 상용화되기 위해서는 넘어야 할 산이 많다.

 

우선 방호복 에어컨에 전원을 공급하는 대형 리튬폴리머 배터리 개선이 필요하다.

 

배터리 관련 제조 회사 전문 연구진 등 조언을 통해 배터리 누액 방지 등 안전성 문제를 해결해야 한다.

 

또, 3D 프린터로 만드는 방호복 에어컨 케이스와 내부 구조물 부피도 줄여야 한다. 

 

방호복을 입은 의료진이 활동하는데 불편을 덜기 위해서는 지금보다 부피를 20%가량 줄여야 한다는 것이 학생들 판단이다.

 

위 두 가지 문제만 해결한다면 '방호복 에어컨' 상용화 모델 제작까지 2주 정도면 충분할 것으로 학생들은 예상하고 있다.

 


한낮 뙤약볕 밑에서 전력질주하기도


▲ 정상호, 문혜훈, 이도희 학생이 방호복을 입고 달리고 있다(사진=창의실험 과학관).  © 팝콘뉴스

 

학생들은 실내에서 제한적인 활동으로만 방호복 내부의 무더위를 측정하기는 어렵다고 판단해, 날씨가 맑고 직사광선이 강한 한낮에 방호복을 입고 100m를 전력 질주하는 등 다양한 방법으로 착용 환경을 평가했다.

 

고영안 관장은 “실험에 참여한 모든 학생들이 방호복 내부 열기로 많이 힘들어했지만, 이런 과정들이 땀이 비 오듯 흐르는 더위에 방호복 내부를 쾌적하게 만드는 장치를 만들겠다는 학생들 의지를 한층 더 다지는 계기가 됐다”고 말했다.

 

또 "기업 등 전문가 조언을 받아 배터리와 부피 등 두 가지 문제를 해결한다면, 상용화에 더 가까이 다가갈 수 있을 것"이라며 학생들의 의지가 결실로 이어질 수 있길 바랐다.

 

학생들은 “일선에서 고생하는 의료진과 방역 관련 공무원들 노고에 감사하는 마음을 담아 더욱 박차를 가해 방호복 에어컨 개발에 힘 쓰겠다”고 말했다.

 

아울러 “지혜를 모아 의료진과 방역관련 공무원의 쾌적한 근무 환경에 일조한다면 코로나19 극복에 큰 힘이 될 것 같다”고 다짐했다.

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