[비즈월드] 일반적으로 컨테이너 건물은 화물 운송을 위해 사용되는 컨테이너에 소정의 설비가 구비되어 건설 공사의 현장사무소 등으로 사용되는 임시 건물이다. 최근에는 컨테이너 건물의 용도가 더욱 다양화되고 있는 추세이다.

컨테이너 건물의 장점은, 건물의 단가가 저렴하고, 시공기간이 매우 짧으며, 필요시 이동설치가 용이한 장점이 있다.

반면 컨테이너 건물은 철재 외벽 내부에 스티로폼과 같은 단열재를 부착하여 제작되므로 단열효과가 크지 않은 단점이 있다. 더구나, 동절기에 난방을 할 경우 결로현상이 발생되는 문제가 있었다.

게다가 최근 몇 년 동안 중동 호흡기 증후군(MERS: Middle East Respiratory Syndrome), 중증 급성 호흡기 증후군(SARS: Severe Acute Respiratory Syndrom), 조류인플루엔자 인체감염증(AIHI: Avian Influenza Human Infection), 신종인플루엔자(Novel swine-origin influenza A (H1N1)), 에볼라 출열혈(Ebola hemorrhagic fever) 이외에 코로나 바이러스 감염증19(COVID-19)와 같은 다양한 전염병이 지속적으로 확산되면서 이들 전염병에 감염된 환자를 격리해 치료할 수 있는 음압 격리 병실에 대한 관심이 높아지고 있다.

음압 격리 병실은 전염병 확산 방지 등의 이유로 환자를 외부 및 일반 환자들과 분리해 수용하고 치료하기 위한 특별 병실이다. 

음압 격리 병실은 병실 내의 기압을 대기압 보다 낮게 유지하여 병실 내의 공기 또는 에어로졸(aerosol)이나 비말 중에 포함된 병원체가 외부로 배출되지 않게 한다.

또 병실 내의 공기는 병원체가 통과하지 못하도록 HEPA(highly Efficient Particular Air Filter) 필터가 적용된 배기 시설을 경유해 외부로 배기된다.

이런 음압 격리 병실은 그 설치에 막대한 비용과 시간이 소요되므로 병원마다 음압 격리 병실을 설치하기에는 무리가 있다. 또 코로나19와 같이 전염속도가 빠를 경우 감염환자의 수에 비해 음압 격리병실의 수가 턱없이 부족해 감염환자를 주택에 자가격리 시켜야 하는 경우가 있었다.

이를 위해 병원에 설치된 음압 격리 병실이 부족한 경우 외부에 간편하게 설치할 수 있으며, 병동 내 추가 확산위험이 없도록 1인 1실로 설치할 수 있으며 필요에 따라 이동시킬 수 있는 음압병동 컨테이너에 대한 요구가 증가하고 있다.

이런 가운데 한 중소기업이 저렴하게 사계절용으로 자유롭게 사용할 수 있는 음압병동을 제조하는 기술에 대한 특허를 취득했다. 

해당 특허는 진우건철㈜가 2020년 7월 3일 출원(출원번호 제1020200082018호)한 ‘음압병동 컨테이너’라는 명칭의 특허가 2020SUS 10월 5일 등록(등록번호 제102164518호)을 받았다.

해당 특허에 대해 진우건철 연구진은 음압병동 컨테이너는 필요에 따라 병원 외부에 간편하게 설치할 수 있는 장점이 있다고 설명했다.

특히 음압병동 컨테이너는 바닥이 보강성능과 단열성능이 향상되게 시공되며, 측벽과 지붕은 내부에 측면공기순환층과 상부공기순환층이 형성되게 시공된다. 이로 인해 종래 컨테이너의 문제점으로 제기되던 단열성능을 향상시킬 수 있으며 결로 발생을 줄일 수 있는 장점이 있다

또 지붕에 형성된 상부공기순환층에 공기흡입 및 배출을 위한 배관을 시공할 수 있어 배관 시공 작업을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

이와함께 음압병동 컨테이너는 복도에 연결통로를 외부로 분리하여 사용할 수 있어 복수개의 음압병동 컨테이너를 연결통로로 연결해 하나의 병동처럼 사용할 수 있는 장점이 있어 만약의 경우 집단 감염이 발생할 경우 효과적으로 감염자를 격리 치료할 수 있는 시설로 활용도가 높을 것으로 예상된다.

이처럼 바이러스 환자가 증가하면서 이들을 격리 치료하기 위한 시설인 음압병동에 대한 특허출원이 지난해 큰 폭으로 증가하고 있는 것으로 나타났다.

음압병동은 국가가 지정·운영하는 감염병 환자 치료시설로서, 현재 29개 의료기관에 161개 병실이 구축되어 있다. 질병관리청에서 추가로 83개 병실을 확충하고 있으나, 특정 지역에 확진자가 급증할 경우 이들 병실만으로는 환자 수용에 한계가 있을 수 있다는 점에서, 향후 이동·조립식 음압병동 관련 특허출원은 계속 증가추세를 보일 것으로 예측된다.

실제로 16일 특허청(청장 김용래)에 따르면 최근 10년 동안 음압병동 관련 특허출원 동향을 분석한 결과, 2011년부터 2019년 동안 연평균 2~3건에 머무르던 특허출원이 코로나19 펜데믹이 시작된 2020년 총 63건으로 급증했다. 이는 지난 9년간(‘11~‘19년) 출원된 건을 다 합친 것(23건)에 비해서도 2.7배에 달하는 것으로 나타났다. 

음압병동에 적용되는 주요 기술은 크게 4가지 정도로 나눠볼 수 있다.

먼저 ’이동·조립식 음압병동‘은 에어프레임을 활용한 에어텐트, 사전 제작형 모듈식 병동, 조립식 컨테이너 등 코로나19 확진자가 급증하는 지역으로의 이동 및 설치가 용이하고, 병실의 확장이 가능하도록 한 병실이다.

’공기조화기술‘은 센서를 통해 측정된 공기압 수치를 토대로 환자 수용공간 내부기압이 항상 외부 보다 낮도록 공압장치 제어기술이다.

또 ’공기정화기술‘은 병동 내의 공기나 비말에 포함된 바이러스 등을 다중 필터에 의한 여과, UV(자외선) 및 플라즈마 조사, 약품 분사 등으로 정화해 안전하게 배출하는 기술이다.

’병실 원격제어기술‘은 생체데이터 측정장치 등을 이용해 병실 내부에 거주하는 환자의 건강상태를 외부에서 모니터링하고 냉·난방, 환기 등 병동 내부를 제어하는 기술이다.

특허출원된 음압병동 기술유형별 현황을 보면 이동·조립식 음압병동 관련 출원이 54.7%(47건)로 가장 많은 비중을 차지했다. 

이어 병실 내부기압을 제어하는 공기조화 관련 출원이 22.1%(19건), 필터, 약품, 자외선 등을 이용하여 바이러스와 세균을 제거하는 공기정화 관련 출원이 19.8%(17건), 병실의 원격제어 관련 출원이 3.4%(3건)로 뒤를 이었다. 

특히 이동·조립식 음압병동 관련 출원은 에어프레임을 활용한 에어텐트, 사전 제작형 모듈식 병동, 조립식 컨테이너 등 이동 및 설치가 용이하고, 병실의 확장이 가능하도록 한 것이다. 코로나19 확진자 급증에 따른 음압병동 부족사태에 대응하기 위해 관련 출원이 활발한 것으로 특허청은 분석했다. 

음압병동 기술의 특허 출원인 유형을 보면 중견·중소기업이 51.2%(44건)를 출원해 절반 이상을 차지했다. 

개인은 32.6%(28건), 대학·연구소는 12.8%(11건) 순으로 출원했다. 내국인이 98.8%를 차지했고 외국인 출원은 1.2%(1건)에 불과했다.

일반적으로 음압병동은 건축·시공과 연계되기 때문에 국내 중소기업의 출원이 활발한 것으로 보이며, 여기에 코로나19 극복을 위한 산업계의 기술혁신 노력이 더해진 결과로 풀이된다.

신현일 특허청 의료기술심사과 심사관은 “진단키트, 드라이브 스루 등 코로나19에 민첩하게 대응하는 한국의 혁신적인 의료기술에 대하여 세계의 관심이 증가하고 있다”면서 “향후 음압병동과 같이 감염병 확산을 방지하는 의료기술의 혁신 성장에 도움이 될 수 있도록 다양한 지식재산 정보를 제공하겠다”라고 말했다.