산소 생산 기술의 지속적인 발전과 함께 의료용 산소는 초기 산업용 산소에서 액체 산소로, 그리고 현재의 압력 변동 흡착(PSA) 산소 생산으로 진화했습니다. 산소 공급 방식 또한 단일 병에 산소를 직접 공급하던 방식에서 중앙 집중식 산소 공급 시스템으로 발전했습니다. 현재 중앙 집중식 산소 공급 시스템, 중앙 흡입 시스템, 그리고 압축 공기 시스템은 현대 병원 진료소에서 필수적인 의료용 가스 공급 시스템 3가지로 자리 잡았습니다.
산소는 인체 신진대사 활동에 필수적인 물질이며, 생명 활동에 필수적인 요소입니다. 산소 보충은 인체의 생리적, 생화학적 내부 환경을 개선하고 신진대사 과정의 원활한 순환을 촉진하여 질병 치료, 증상 완화, 회복 촉진, 병변 예방 및 건강 증진이라는 목적을 달성할 수 있습니다.
따라서 산소는 의료 분야에서 중요한 역할을 하며, 특히 중환자와 사고로 부상을 입은 환자의 응급처치에 중요한 역할을 하며, 산소 공급은 의료기관에 필요한 조건 중 하나가 되었습니다.
병원산소공급시스템의 발전사
단일 병 직접 산소 공급
단일 병에서 직접 산소를 공급하는 것은 병원에서 산소를 공급하는 전통적인 방식이며, 이 방식은 산업용 산소 공급에도 항상 사용되어 왔습니다. 산업용 산소는 유해 가스를 포함하는 경우가 많고 실린더 내벽이 녹슬어 역겨운 냄새가 납니다. 임상적으로 사용될 경우 환자의 기침을 유발하고 호흡기 증상을 악화시킵니다.
따라서 중국은 국민의 건강을 보장하기 위해 의료용 산소에 대한 기준을 개정했습니다.
중앙 산소 공급
중앙 산소 공급이라고도 불리는 산소 공급은 국제적으로 널리 사용되는 현대적인 산소 공급 방식입니다. 중국은 1983년 최초의 중앙 산소 공급 시스템을 개발했으며, 이후 대도시와 중소도시에서 널리 보급되고 적용되고 있습니다. 현재 일정 규모의 모든 병원에서 중앙 산소 공급 시스템을 도입하고 있습니다. 또한, 중앙 산소 공급 시스템, 중앙 흡입 시스템, 압축 공기 시스템으로 구성된 의료용 가스 공급 시스템은 병원 병동 건물 신축 및 개보수 시 필수 구축 사업이자 병원의 시설 개선을 위한 필수 사업으로 자리 잡았습니다.
중앙집중식 산소 공급 기술은 병원의 의료 수준을 향상시키고, 환자가 적시에 구조 또는 치료를 받을 수 있도록 하여 많은 생명을 구할 수 있습니다. 또한, 중앙집중식 산소 공급 기술 장비가 비교적 집중되어 있어 병원의 현대적 관리에 도움이 됩니다.
구체적으로 다음과 같은 측면이 반영됩니다.
- 중앙집중식 산소공급 파이프라인은 압력이 낮고 다양한 안전장치가 장착되어 있어 더욱 안전하고 신뢰성이 높습니다.
- 중앙 산소 공급은 병동까지 산소통을 운반할 필요가 없어 보관 및 운반이 용이합니다.
- 중앙집중식 산소공급 시스템은 강력한 산소공급능력, 대용량, 안정된 압력을 갖추고 있으며, 대량의 연속산소공급이 가능합니다.
- 중앙 산소 공급을 위한 산소 흡입 단말기는 각 병동의 수술실, 응급실 및 병동에 직접 설치되어 산소 흡입을 간편하고, 쉽고, 안전하고, 안정적으로 제공합니다.
- 중앙 집중식 산소 공급은 산소 활용도를 크게 개선하고 산소 관리 인력 수를 줄여 경제적 이익을 향상시킬 수 있습니다.
병원의 중앙 산소 공급 시스템은 산소원, 산소 파이프라인, 밸브, 그리고 터미널이 있는 장비로 구성됩니다. 현재 국내외에서 산소 공급 시스템의 산소원으로는 부스바, 액체산소, 그리고 압력 변동 흡착(PSA) 산소 농축기가 널리 사용되고 있습니다.
버스바
버스바 산소 공급 시스템은 주로 두 세트의 고압 산소 실린더(하나는 가스 공급용, 다른 하나는 예비용)로 구성됩니다. 버스바, 자동/수동 제어 장치 세트, 음향 및 조명 경보, 감압 및 안정화 장치, 배관 및 부속품으로 구성됩니다. 산소 공급이 거의 소진되면 버스바는 자동으로 예비 산소 공급 장치로 전환됩니다.
제어 장치에는 압력계, 모니터링 제어 장치, 경보 시스템 및 표시등이 있어 작동 상태를 표시하고 사용자에게 산소 용기 교체를 상기시켜 줍니다. 자동 제어 장치에 고장이 발생하면 백업 감압 및 압력 안정화 장치가 작동하여 산소 공급 압력의 안정성을 보장합니다.
액체산소
액체산소를 산소원으로 사용하는 가스 공급 시스템은 주로 액체산소 탱크, 기화기, 감압 장치, 경보 장치로 구성됩니다. 액체산소는 액체산소 탱크 내부와 외부의 압력차를 이용하여 운송 차량의 액체산소 탱크에서 중앙집중식 산소 공급 시스템의 액체산소 탱크로 공급됩니다. 액체산소 탱크는 액체의 필요한 저온을 보장하기 위한 고압 단열층입니다.
액체 산소는 기화기를 통과할 때 온도가 급격히 상승하여 기화됩니다. 고압 기화된 산소는 감압 장치에 의해 감압된 후 압력이 안정된 후 배출됩니다. 시스템에는 일반적으로 두 개의 액체 산소 탱크가 있는데, 하나는 산소 공급용이고 다른 하나는 예비용입니다. 액체 산소 탱크와 버스바를 함께 사용할 수도 있는데, 액체 산소 탱크는 가스를 공급하고 버스바는 예비용으로 사용됩니다.
의료용 PSA 산소 농축기 산소 공급
의료용 PSA 산소 농축기의 산소 공급 시스템은 주로 공기 압축기와 건조기, 필터, 산소 농축기, 산소 저장 탱크, 배관 및 부속품으로 구성됩니다. 산소 실린더에 산소를 충전해야 하는 경우, 산소 압축기와 산소 충전소를 설치할 수 있습니다. PSA 산소 발생기는 압력 변동 흡착 산소 생산 기술을 사용하여 의료용 산소 기준을 충족하는 순도 90% 이상의 산소를 생산합니다.
압력 변동 흡착 산소 생산 기술은 제올라이트 분자체에 의한 산소와 질소의 선택적 흡착을 이용하며, 흡착 압력이 증가하면 흡착 용량이 증가하고 흡착 압력이 감소하면 흡착 용량이 감소하는 특성을 갖습니다. 가압 조건에서 질소를 흡착하여 산소를 농축하고, 감압 조건에서 흡착된 질소를 탈착하며, 동시에 분자체를 재생합니다. 이러한 왕복 사이클을 통해 산소와 질소를 분리하고 산소를 생산합니다.
의료용 PSA 산소 발생기는 단일 장치 또는 이중 장치로 구성할 수 있습니다. 단일 장치 구성에서는 산소 발생기 장비 한 세트를 사용하고 산소 실린더 버스바를 백업으로 사용합니다. 최대 산소 요구량(Peak Oxydem) 동안 산소 실린더는 버스바를 통해 보충되므로 경제적이고 안전하며 신뢰할 수 있습니다. 이중 장치 구성에서는 산소 발생기 장비 두 세트를 구성하여 주차 및 유지 보수가 편리하며, 백업 산소 버스바를 보장하여 더욱 안전하고 실용적입니다.
단순성 비교
버스바 산소 공급에는 의료용 산소 실린더를 정기적으로 구매해야 하는데, 이는 운반, 취급, 관리가 복잡하고 실린더도 정기적인 유지관리가 필요합니다.
액체산소는 버스바에 비해 크게 개선된 기술로, 수송량이 크고, 수송 효율이 높으며, 예비 시간이 짧고, 산소 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다. 3.65m³의 액체산소 저장 탱크에 액체산소를 채워 완전히 기화시키면 3,000m³의 산소를 생산할 수 있으며, 이를 위해서는 강철 실린더 500개가 필요하고, 강철 실린더의 무게만 약 30톤에 달합니다.
액체산소 저장 탱크는 한 달에 1~2회만 충전하면 되지만, 충전 시 작동 요건이 매우 높아 작업자는 작업 자격을 갖추고 매일 출력 압력을 점검하며 장비를 정기적으로 점검 및 유지 관리해야 합니다. 산소 사용 절차는 비교적 복잡합니다.
의료용 PSA 산소 발생기는 현장에서 산소를 생산하고 자체적인 산소 생산 스테이션을 구축합니다. 산소 운반이 필요 없고 보조 산소 공급원의 제약도 받지 않습니다. 잦은 조정 및 교정 없이 자동으로 작동할 수 있어 안전하고 간편하며 편리하게 사용할 수 있습니다. 별도의 보조 장비가 필요 없으며, 고품질 의료용 산소를 파이프라인 시스템에 직접 공급할 수 있어 병원 운영을 더욱 과학적이고 효율적으로 만들어 줍니다.
보안 비교
부스바 산소 공급에 사용되는 산소 실린더의 산소 압력은 일반적으로 15MPa(150기압)로 비교적 높아 강한 진동이나 충돌 시 폭발 위험이 있습니다. 산소 실린더 내 산소의 품질과 순도는 사용자가 제어할 수 없습니다.
액체 산소는 가장 중요한 안전 문제입니다. 액체 산소 저장 탱크에는 다량의 액체 산소가 저장되어 있습니다. 액체 산소의 온도는 매우 낮고(-183°C) 강력한 연소제입니다. 누출이 발생하면 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 액체 산소 시스템은 정기적인 점검이 필요합니다. 액체 산소 탱크의 방폭 디스크가 폭발하거나 배기 밸브가 갑자기 작동하면 액체 산소 탱크 내부 진공이 파괴된 것이므로 수리 후 재진공해야 합니다.
인구 밀집 병원에 액체 산소 탱크를 설치하는 것은 위험합니다. 액체 산소는 운송 및 포장 과정에서 누출될 가능성이 높으며, 소량의 기름이라도 화재를 유발하여 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
의료용 PSA 산소 발생기는 상온 저압(20~40°C, 6~8기압)에서 작동합니다. 원칙적으로 안전하지 않은 요소가 없으며 세 가지 산소 공급 방식 중 가장 안전합니다. 산소 발생기에는 일반적으로 정전, 정지, 또는 산소 소비량이 일정 시간 동안 갑자기 증가하여 산소 발생기의 정격 산소 생산량을 초과하는 경우를 대비하여 산소 공급을 보장하기 위한 예비 버스바 산소 공급원이 장착되어 있습니다.
경제적 비교
버스바 시스템은 병원에서 흔히 볼 수 있는 산소통을 사용합니다. 실린더를 가공하고 조립하기만 하면 되므로 초기 투자 비용이 절감됩니다.
산소 공급 방법 선택
버스바 산소 공급은 초기 투자 비용이 가장 적기 때문에, 환자 수용 능력이 부족하고 자금이 부족한 일부 중소 규모 병원의 경우 버스바 산소 공급을 이용하는 것이 가장 실용적이고 경제적인 방법입니다. 장기적인 경제 운영 측면에서 병원용 PSA 산소 발생기는 가장 경제적인 산소 공급 방식입니다. 이 시스템은 높은 안전율을 자랑하며 무인 운영 및 현대적인 방식으로 관리가 가능하여 현대 병원에 가장 적합한 선택입니다.
따라서 현재 대형 병원에서는 병원용 PSA 산소 농축기를 사용하여 산소를 공급해야 합니다. PSA 산소 농축기는 별도의 산소 공급원이 필요 없고 전기만으로 정상적으로 산소를 공급할 수 있기 때문에 일부 외딴 지역이나 교통이 불편한 지역에도 적합합니다.
시스템 파이프 및 단자
산소는 산소 스테이션에서 각 층(병동, 수술실, 응급센터, 외래 등)으로 이송됩니다. 2차 압력 안정화 후 산소 출력 압력은 0.1~0.4MPs(조절 가능)입니다. 산소 배관 주변 온도는 70°C를 초과해서는 안 됩니다.
파이프라인이나 밸브 근처에서는 화염이나 기름 얼룩이 엄격히 금지됩니다. 산소 공급 파이프라인은 구리 파이프나 스테인리스 스틸 파이프로 제작할 수 있습니다. 구리 파이프는 경제성이 더 뛰어나며 국가 표준에서 선호하는 재질입니다.
산소 튜브가 병동에 진입하면 터미널 플레이트(치료 벨트라고도 함)에 연결됩니다. 터미널 플레이트는 다양한 전선의 가이드 홈이자 다양한 파이프라인 터미널 구성품의 조립체입니다.
게시 시간: 2025년 6월 9일