재난 현장 골든타임 지켜줄 ‘수액 팩’ 개발

국무총리상
홍익대 포와이팀

‘2023 공학페스티벌’ 창의적 종합설계 경진대회에서 국무총리상을 수상한 홍익대 포와이팀 학생들과 교수들이 제작품인 ‘골든캡슐’에 대해 설명하고 있다.

재난 현장에서 구조된 응급 환자에게 수액 처방은 필수적이다. 하지만 높이 차이를 이용한 기존의 수액 팩은 재난 현장에서 사용하기 불편하다는 한계점이 있었다. 건물 잔해 등으로 인해 지형이 고르지 않기 때문이다.

올 2월 발생한 튀르키예-시리아 대지진 구조 현장도 마찬가지였다. 구출한 환자를 이송하며 구조대원이 수액 팩을 손으로 높이 들고 있는 장면이 뉴스 화면을 통해 송출됐다. ‘골든캡슐’ 아이디어는 이 보도 영상에서 출발했다.

홍익대 포와이팀은 중력을 이용하지 않고 수액을 주입할 방법을 고민했다. 재난 현장에서 사용하기 위해서는 동력이나 전기장치 없이 작동할 수 있어야 했다. 무동력으로 물을 끌어 올린다는 것이 쉽지 않았지만 산업디자인과 기술에 자신이 있었기 때문에 좋은 결과를 얻을 수 있으리라 확신했다.

의료계에서 수액을 완전히 열어 놓은 상태로 투여하는 것을 ‘풀 드립’이라고 한다. 응급 상황에서는 풀 드립보다 더 빠른 속도가 필요할 때가 있고 그때마다 의료진이 수액 팩을 직접 손으로 쥐어짜며 속도를 확보한다. 촌각을 다투는 구조 현장에서는 매우 비효율적이며 구조대원의 체력 저하 문제도 야기된다.

포와이팀이 개발한 골든캡슐은 풍선의 탄성력과 기압 차이를 이용한 새로운 형태의 무동력 응급용 수액 주입 장치다.

제품은 가볍고 튼튼한 투명 플라스틱 셸과 의료용 탄성체(풍선)로 이뤄져 있다. 제품에 있는 롤러를 사용해 외부 공기를 내부로 주입하면 셸 내부의 저기압 상태가 서서히 해제되면서 풍선이 수축하고 풍선 내부에 들어 있는 수액(약품)이 분출된다.

골든캡슐은 높이 차이를 확보하지 않아도 안정적이고 균일하게 수액을 주입할 수 있다. 속도 조절도 가능하다. 중력을 이용한 기존 방식보다 주입 속도를 최대 1.5배 빠르게 할 수 있다. 주입 속도를 제어하기 위한 전기도 필요 없다. 전력이 필요하지 않아 환경이 열악한 재난 현장에서 더욱 간편하고 효과적으로 사용할 수 있다. 수액 팩을 손으로 들고 있어야 했던 구조대원이 다른 구조 활동을 할 수 있다.

일반 병원에서도 편리하게 사용할 수 있다. 의료진은 제품 내부에 공기를 유입하는 간단한 조치를 통해 수액을 처방하면 된다. ‘국경없는의사회’나 유엔 등 구호기관에도 보급해 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

포와이팀의 리더를 맡은 채유진 씨는 “예상치 못한 일이 발생할 때마다 어떻게 해결하고 극복할지 고민하면서 문제에 유연하게 대응하는 능력을 기를 수 있었다”며 “우리의 좋은 아이디어를 최대한 잘 보여줄 수 있도록 작품에 애착을 갖고 임했던 경험은 앞으로의 설계·디자인 과정에서도 큰 도움이 될 것 같다”고 말했다. 이어 “이번 시제품 제작을 통해 많은 것을 배우고 경험할 수 있었다”며 “앞으로도 실패를 두려워하지 않고 복잡해 보이는 문제를 간단명료한 솔루션으로 해결하는 공학적 디자인을 해 나가고 싶다”고 포부를 밝혔다.