병원 내 2차 감염 예방을 위한 설계 사례 및 설계적 대응방안

집 중 기획  Ⅱ

서론

병원 내 감염(Hospital infection)의 대상은 주로 면역성이 약한 환자이 지만, 의료관계자(의사, 간호사, 의료지원자 등) 및 방문객 등도 병원감 염의 피해자가 될 수 있다.

병원 내 감염은 개별 환자와 병원만의 문제가 아니라 총체적으로 국 민의 건강을 심각하게 위협하는 공중 보건의 문제가 되고 있어, 국내 보 건당국 및 국가질병관리본부도 사전에 예방교육 및 연구 등에 의한 대응 체계를 강화하고 있는 실정이다.

하지만 대응체계 강화에도 불구하고 최근 몇 년간 세계적으로 중증 급성호흡기 증후군(SARS), 조류인플루엔자 인체감염증(AI in human), 신 종인플루엔자(Pandemic Influenza, PI), 메르스 코로나 바이러스(Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus, MERS-CoV) 등 전염성이 강하거 나 생명에 치명적인 신종 감염병의 유행으로 병원감염에 대한 우려가 더 욱 증가하고 있으며, 감염자로부터 병원 내 교차오염에 의한 2차 감염 및 감염증 확산억제를 위한 대응방안 필요성이 크게 대두되고 있다.

병원 내 교차오염에 의한 2차 감염을 예방하기 위해서는 병원감염관 이송우

(주)우원엠앤이 전략설계사업본부 본부장 [email protected]

변운섭

(주)우원엠앤이 대표이사 [email protected]

최근 문제시되는 병원 내 교차오염에 대해 2차 감염 예방을 고려한 설계사례를 병원관계자와 사용자에 게 공유하고자 한다.

병원 내 2차 감염 예방을

위한 설계 사례 및

설계적 대응방안

집중기획

_{기획  집중}

리 프로그램을 구축하여 2차 감염 예방을 위한 연 구와 병원시설 및 의료인을 대상으로 지속적인 교 육이 필수적이지만, 그와 더불어 병원 설계단계에 서부터 교차오염을 고려하는 설계방안이 가장 중 요한 사안이라고 볼 수 있다.

따라서 본고에서는 현재 시공 중인 대형병원을 대상으로 교차오염에 대한 설계방안이 어떻게 적 용되었는지 되짚어보고, 향후 타 병원설계 시 참고 할 수 있는 자료로서 공유하고자 하였다.

2차 감염 예방을 고려한 병원 설계 사례

병원 내 감염은 원인 미생물이 인체에 감염을 일으키는 병리기전에 따라 내인성(Endogenous) 감 염과 외인성(Exogenous) 감염으로 나눌 수 있다.

이중 2차 감염은 외인성 병원감염과 밀접한 관계가 있으며, 외인성 병원감염은 환자의 외부에서 균이 들어와서 생기는 감염으로 병원 내 환경, 타 환자, 병원직원, 방문객, 오염된 의료기기 또는 약제 등에

의해 세균에 직접 혹은 간접경로로 감염되는 경우 이다.

따라서 본고에서는 최근 신축되는 병원의 설계 및 시공 사례를 통해 2차 감염 예방 방안을 소개하 고자 하며, 대상은 최근 3년 내 계획되어 현재 설계 가 완료되어 시공이 진행되고 있는 창원 G 병원과 공공의료시설인 국립 M 병원으로 구성되어 있다.

창원 G 병원

창원 G 병원은 현재 700병상 규모로 계획되어 있으며, 향후 500병상 증축을 고려한 대형 종합병 원이다. 해당 병원은 “저에너지 친환경 의료시설”,

“향후 증축에 대한 계획”, “에너지절약형 건물”, “경 제성을 고려한 설비시스템”, “정숙하고 쾌적한 진 료환경”을 주안점으로 계획됐으며, 병원 내 교차오 염에 의한 2차 감염을 고려한 조닝 및 최적 공조시 스템 계획이 반영되어 있어 이러한 내용을 중점적 으로 소개하고자 한다.

대상 병원의 개요와 조감도는 표 1과 같다.

<표 1> 창원 G 병원의 개요 및 조감도

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구 분 내 용

공사명 창원 G 병원 건립공사 연면적 의료시설 : 105,580 ㎡

장례식장 : 4,032 ㎡ 병상수 금회 공사분 : 700병상

향후 증축분 : 500병상 규 모 의료시설 : 지하 3층/지상 13층

장례식장 : 지하 1층/지상 2층

공조시스템 계획

공조시스템의 조닝은 일반적으로 용도, 부하특 성, 사용시간대, 공기청정도, 경제성 및 관리 편의 성 등을 고려해서 설정하는데, 병원에서 특히 2차 감염의 우려가 있는 구역은 사용 시간대와 공기 청 정도에 따른 조닝 계획이 우선시 된다.

특히 수술실은 2차 감염방지를 위한 조닝 계획 이 필요한 대표적인 구역이다. 환자들이 매우 취약 한 상태로 노출되는 구역이고, 수술실 주변 지원시 설의 배치로 인해, 2차 감염에 매우 민감한 구역이 다. 따라서 설계 초기단계에서부터 청결구역과 준 청결구역, 오염구역 등으로 구분되며, 공기압 밸런 싱 계획도 매우 정교하게 설계되어야 한다.

그림 1은 수술부 계통의 공조 조닝을 나타내고

있으며, 그림 2는 수술실 공조시스템 계획 계통도 를 나타낸다.

수술실에는 고성능 에어필터를 내장한 팬필터 유닛을 설치하여 공기 재순환, 환기횟수 확보 및 수술실 내부 필요 청정도를 유지하였으며, 소독 배 기팬에는 활성탄 필터를 설치하여, 외부로의 냄새 확산을 방지하였다.

그림 3은 일반병동과 격리병동의 공조시스템 을 나타낸 것이다.

일반병동은 공기조화기에 UV살균장치가 적용 되어 있어 병실 공기를 살균하여 공급하고 있으며, 병실 화장실에 탈취필터가 적용된 배기팬을 설치 하여 병실의 공기가 화장실을 통해 배출되도록 계 획하였다.

[그림 1] 수술부 계통 공조 조닝 계획

[그림 2] 수술실 공조시스템 계획

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격리병동은 격리실에 음압을 설정하고 복도에 양압을 주어 기류 흐름이 격리실로 이동하도록 하 였으며, 복도와 병실 사이에 전실을 계획하여 실 내 오염된 공기가 외부로 누출되지 않도록 계획하 였다. 또한, 격리병실에는 단독 배기팬을 설치하여 배기계통의 역류에 의한 감염을 차단하고 실내 음 압을 유지하도록 하였으며, 배기팬에 HEPA 필터 를 설치하여 외부로 배출되는 공기에 의해 오염이 확산되는 것을 차단하였다.

수술부와 병동부 이외에도 진료부, 응급부, 중 환자부 등 전문적인 의료실들은 각각 특성을 고려 하여 공조시스템을 결정하게 된다.

그림 4는 진료부와 응급부, 중환자부의 공조시 스템 계획도이다.

진료실의 경우 공기조화기로 급기를 하며, 진료 실 내부를 음압, 외부를 양압으로 설정하여 진료실 내부의 공기가 밖으로 누출되지 않도록 밸런싱되어

있다. 또한, 실내에서 진료진 상부에 급기 디퓨저를 설치하고, 환자 상부에 배기 디퓨저를 설치하여 실내 기류를 유도하였다. 이러한 실내 기류 유도는 진료 진이 2차 감염의 피해를 입지 않도록 계획된 것이다.

응급실은 전배기 시스템을 적용하여 실내 2차 오염 및 감염원으로부터 응급환자를 보호하도록 계획되었으며, 중환자실은 실내 양압을 유지하여 외부 공기가 실내로 유입되지 않도록 하였다. 또한, 천장에 HEPA 필터가 내장된 팬필터 유닛을 설치하 여 실내 청정도를 유지하도록 하였다.

교차오염에 의한 2차 감염 예방 계획

병원 내 오염공기가 타구역으로 이동하면서 2 차 감염으로 나타나기 때문에 각 실내의 압력 설정 이 2차 감염 예방의 필수적인 대응책이며, 살균, 필 터 등에 의한 확산예방 대책 등이 같이 수반되어야 피해를 최소화할 수 있다.

(a) 일반병동 (b) 격리병동

[그림 3] 병동부 공조시스템 계획

(a) 진료실 (b) 응급실 (c) 중환자실

[그림 4] 주요실 공조시스템 계획

그림 5는 창원 G 병원 설계 시 교차오염를 고 려한 2차 감염 예방을 위한 계획이다.

그림 5 (a)는 병동부 계통 중 격리병동과 일반 병동을 분리 계획하여 법정 감염균(사스, 조류 독 감 등) 진료 구역 동선을 완전히 분리한 계획이며, 그림 5 (b)는 실용도를 고려하여 감염원, 오염원에 따른 다양한 필터 적용 계획을 나타내고 있다. 그 림 5 (c)는 병실 공기조화기를 대상으로 UV살균장 치를 설치하여 실내공기 살균에 의한 병실 오염확 산을 방지하고 있는 것을 나타낸다.

국립 M 병원

국립 M 병원은 경남 창원시에 있는 공공 의료 기관으로 결핵과 전문의 수련 기관이며, 국내에서 가장 오랜 역사와 전통을 갖고 결핵 연구와 전문가

교육을 수행하는 의료시설이다.

국립 M 병원은 1941년 일본 상이군인 요양소로 개설되어 운영되다가 광복 이후 1946년에 일부 신 축하여 200병상의 국립 결핵 요양소로 개원하였으 며, 현재는 354병상 규모의 국가지정결핵전문 격리 병원으로 현대화 사업을 진행 중에 있다.

대상 병원의 개요 및 모습은 표 2와 같다.

각 실 용도를 고려한 조닝 계획

국립 M 병원은 결핵병원으로 결핵은 호흡기를 통해 감염되기 때문에 격리에 대한 계획과 교차오 염에 대한 예방이 필수적인 시설이다. 따라서 병원 내 병동부에는 특수격리병동과 일반격리병동, 일 반병동이 구분 계획되어있다.

일반병동은 약물치료에 의해 2차 감염이 발생하

(a) 격리병동 동선 분리 (b) 감염원, 오염원에 따른 필터 적용 (c) 병실 공기조화기 UV살균장치 [그림 5] 교차오염을 고려한 2차 감염 예방 계획

<표 2> 국립 M 병원의 개요 및 조감도

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구 분 내 용

공사명 국립 M 병원 현대화 임대형민간투자사업

연면적 7,741평

규 모 지하 1층/지상 7층(354병상)

집중기획

_{기획  집중}

지 않는 환자가 머무르며, 일반격리병동은 약물치 료는 받지만 2차 감염 우려가 있을 경우 해당된다.

특수격리병동은 난치결핵 환자가 머무르게 된다 (그림 6).

BL 연구시설 공조시스템 계획

BL이란 Biosafety Level을 뜻하며, 어떤 미생물을 대상으로 실험할 때 미생물의 감염도와 위험도에 따라 실험자 및 환경을 보호하기 위해 갖추어야 할 실험실 및 장비 그리고 실험자에 대한 조건을 설정 한 가이드라인으로 1~4등급까지 구분되어 있다.

국립 M 병원 연구시설은 생물안전 3등급 보유 시설로서 인체에 대한 위해성이 높은 미생물을 이 용하는 실험을 실시하게 되며, 따라서 교차오염 예 방과 실험자의 안전성 향상을 고려한 설계가 필요

하다.

이러한 이유로 국립 M 병원의 BL3 연구시설 공 조시스템은 그림 7과 같이 계획되었다.

그림 7을 보면 BL3 연구시설 계통은 실간 압력 조닝으로 오염된 공기가 인접실로 전달되는 것을 차단하고 있으며, 별도의 배기팬을 설치하여 실내 를 음압으로 유지하고 있다.

이외에도 BL3 연구시설에는 안전성 향상을 위 한 계획이 적용되어 있으며, 주요실 공조 계획으로 는 다음 그림 8과 같다.

그림 8을 보면 (a) 공조 안전성 향상 계획으로 공기조화기내 백업용 송풍기를 추가 설치하여 배 기팬 고장 시에도 감염성 병원체가 인접실로 역류 하는 것을 방지하였으며, 그림 8 (b) 세포실험실 과 미생물학 실험실에서 발생하는 폐수는 약품을

[그림 6] 국립 M병원의 조닝 계획

(a) BL3 연구시설 공조시스템 계획 (b) 연구시설 평면 및 실압력 계획 [그림 7] BL3 연구시설의 공조시스템 계획

통해 살균 후 저장소에 저장하여 외부로 반출하였 다. 그림 8 (c) 소독기 상부에는 별도 전용 배기팬 을 설치하여 소독기에서 발생하는 열기가 확산되 지 않도록 계획하였다.

특수격리병실 설비시스템 계획

앞서 설명했듯이 특수격리병실은 난치성 결핵 에 감염된 환자들을 고려하여 계획된 병실로 내·

외부로의 오염확산 방지와 실내 청정도유지가 가 장 중요하다.

국립 M 병원 특수격리병실 설비시스템은 질병 관리본부의 격리병상 시설기준을 적용하였으며, 해당 공조시스템의 계획도는 그림 9와 같다.

특수격리병실은 전외기·전배기 공조방식을 적용하여 오염된 공기의 재순환 없이 외부로 배출 되며, 배출되는 오염공기는 HEPA 필터를 통해 배 출되게 된다. 공기조화기 내부에는 UV살균장치를 설치하여 실내에 공급되는 공기를 살균처리하도록 하며 격리실 내부에는 바이오 공조 유닛을 설치하 여 실내 청정도를 유지한다. 또한, 병실 음압 전실

(a) 공조 안전성 향상 (b) 폐수처리 시스템 (c) 소독기 배기

[그림 8] 연구시설 안전성 향상을 위한 계획

(a) 특수격리병실 공조시스템 계획 (b) 특수격리병실 평면계획

[그림 9] 특수격리병실 공조시스템 계획

(a) 격리병실 급탕설비 (b) 격리병실 오배수설비 (c) 노터치 수전

[그림 10] 격리병실 오염방지 계획

집중기획

_{기획  집중}

을 계획하여 병실과 복도와의 공기 교류를 차단하 여 2차 감염에 대한 안전성을 향상하였다.

그림 10은 격리병실에서 발생하는 오염원에 의해 교차오염을 예방하기 위해 적용한 계획이다.

그림 10 (a) 격리병실 급탕설비는 격리병실에서 사용한 급탕순환수를 저탕조에 회수하여 고온에 재가열하여 멸균 후 사용하도록 계획하였으며, 그 림 10 (b) 격리병실 오배수설비는 격리병실 오배 수 계통과 일반병실 오배수 계통을 분리 계획하여 일반병실에 대한 오염을 예방하였다. 그림 10 (c) 격리병실 화장실에는 노터치 수전을 설치하여 접 촉에 의한 병균 및 바이러스가 전염되는 것을 사전 에 방지하였다.

맺음말

병원 내 2차 감염을 예방하기 위해서는 감염자 에 대한 완벽한 격리를 위해 별동의 격리병동을 계 획하는 것이 가장 이상적이나 운영 및 유지관리 측 면에서 한계가 있어 현실화되기 어려운 점이 있다.

따라서 병원 설계단계에서 안전한 공조환경과 실 내 공기 청정도를 구현하고, 다양한 진료환경에 대 한 완벽한 조닝과 실압력 밸런싱이 수반되어야 2차 감염을 사전에 방지할 수 있다.

과거 병원 건축물의 경우 기술력 및 투자비 부 족으로 병원 내 교차오염에 대한 대책을 고려하거 나 반영하지 못한 채 완공된 사례가 많았으나 최근 에는 전문의료인과 의료관계자의 병원 내 감염에 대한 관심이 높아져 교차오염 예방과 병원 위생성 향상을 위한 다양한 설계방안이 적용되고 있는 추 세이다. 따라서 이러한 지식을 공유하고자 대형 병 원 건축물을 대상으로 교차오염에 의한 2차 감염을 예방할 수 있는 설계 사례를 소개하여 보았다.

앞으로 병원 내 감염을 예방하기 위해서는 의 료 및 정부보건관계자와 병원설계자, 시설관계자 등 분야별 전문성을 공유하여 앞으로도 많은 2차 감염예방에 대한 고민과 연구가 이루어져야 할 것 으로 생각되며, 끝으로 현재 주어진 업무를 수행하 고 있는 많은 의료·설계 관계자에게 감사의 말씀 을 드린다.