산소 생산 기술의 지속적인 발전으로 의료용 산소는 초기 산업용 산소에서 액체 산소를 거쳐 현재의 압력 스윙 흡착(PSA) 산소 생산 방식으로 진화해 왔습니다. 산소 공급 방식 또한 단일 산소통에서 직접 공급하는 방식에서 중앙 집중식 산소 공급 시스템으로 발전했습니다. 현재 중앙 집중식 산소 공급 시스템, 중앙 흡입 시스템, 압축 공기 시스템은 현대 병원에서 필수적인 세 가지 의료용 가스 공급 시스템으로 자리 잡았습니다.
산소는 인체 대사 활동의 핵심 물질이며 인간 생명 활동의 필수 요소입니다. 산소 보충은 인체의 생리적, 생화학적 내부 환경을 개선하고 대사 과정의 정상적인 순환을 촉진하여 질병 치료, 증상 완화, 회복 촉진, 병변 예방 및 건강 증진에 도움을 줄 수 있습니다.
따라서 산소는 의료 분야, 특히 중환자 및 사고 부상자의 응급 처치에 중요한 역할을 하며, 산소 공급은 의료기관의 필수 조건 중 하나가 되었습니다.
병원 산소 공급 시스템의 발전 역사
산소 공급 장치 (1병)
병원에서 산소를 공급하는 전통적인 방식은 단일 산소통에서 직접 산소를 공급하는 것이며, 이는 산업용 산소 공급에도 항상 사용되어 온 방식입니다. 그러나 산업용 산소에는 유해 가스가 포함되어 있는 경우가 많고, 산소통 내부 벽에 녹이 슬어 메스꺼운 냄새가 날 수 있습니다. 이러한 산소를 임상적으로 사용할 경우, 환자의 기침을 유발하고 호흡기 증상을 악화시킬 수 있습니다.
따라서 중국은 국민의 건강을 보장하기 위해 의료용 산소 기준을 개정했습니다.
중앙 집중식 산소 공급
중앙 산소 공급 시스템은 국제적으로 널리 사용되는 현대적인 산소 공급 방식입니다. 중국은 1983년에 최초로 중앙 산소 공급 시스템을 개발했으며, 이후 대도시와 중소도시에서 널리 보급 및 적용되었습니다. 현재는 일정 규모 이상의 모든 병원에서 중앙 산소 공급 시스템을 도입하고 있습니다. 더 나아가, 중앙 산소 공급 시스템, 중앙 흡입 시스템, 압축 공기 시스템으로 구성된 의료용 가스 공급 시스템은 병원 병동 신축 및 개보수 시 필수 구축 사업이자 병원 시설 개선을 위한 필수 사업으로 자리 잡았습니다.
중앙 집중식 산소 공급 기술은 병원의 의료 수준을 향상시키고, 환자들이 적시에 구조 또는 치료를 받을 수 있도록 하여 많은 생명을 구할 수 있습니다. 또한, 중앙 집중식 산소 공급 기술 장비는 비교적 집중적으로 설치되므로 병원의 현대적인 관리에 도움이 됩니다.
구체적으로 다음과 같은 측면이 반영됩니다.
- 중앙 집중식 산소 공급 파이프라인은 압력이 낮고 여러 안전 장치가 장착되어 있어 더욱 안전하고 신뢰할 수 있습니다.
- 중앙 집중식 산소 공급 시스템은 산소통을 병동으로 운반할 필요가 없어 보관 및 운송이 더 간편합니다.
- 중앙 집중식 산소 공급 시스템은 강력한 산소 공급 능력, 대용량, 안정적인 압력을 갖추고 있으며, 대용량의 산소를 지속적으로 공급할 수 있습니다.
- 중앙 집중식 산소 공급을 위한 산소 흡입 단말기는 수술실, 응급실 및 각 병동의 병실에 직접 설치되어 산소 흡입을 간편하고 안전하며 신뢰할 수 있게 해줍니다.
- 중앙 집중식 산소 공급 시스템은 산소 이용률을 크게 향상시키고 산소 관리 인력 수를 줄여 경제적 이익을 증대시킬 수 있습니다.
병원의 중앙 산소 공급 시스템은 산소 공급원, 산소 배관, 밸브 및 단말 장비로 구성됩니다. 현재 국내외에서 산소 공급 시스템의 산소 공급원으로는 버스바, 액체 산소 및 압력 스윙 흡착(PSA) 산소 농축기가 일반적으로 사용됩니다.
버스바
버스바 산소 공급 시스템은 주로 고압 산소 실린더 두 세트(하나는 공급용, 하나는 예비용)로 구성됩니다. 또한 버스바, 자동/수동 제어 장치, 경보음 및 경보 장치, 감압 및 안정화 장치, 배관 및 부속품으로 이루어져 있습니다. 산소 공급이 부족해지면 버스바는 자동으로 예비 산소 공급으로 전환됩니다.
제어 장치에는 압력계, 모니터링 제어 장치, 경보 시스템 및 표시등이 있어 작동 상태를 표시하고 사용자에게 산소 실린더 교체 시기를 알려줍니다. 자동 제어 장치가 고장 나면 백업 감압 및 압력 안정화 장치가 작동하여 산소 공급 압력의 안정성을 유지합니다.
액체 산소
액체산소를 산소원으로 사용하는 가스 공급 시스템은 주로 액체산소 탱크, 기화기, 감압 장치 및 경보 장치로 구성됩니다. 액체산소는 운송 차량의 액체산소 탱크에서 중앙 산소 공급 시스템의 액체산소 탱크로 내부와 외부의 압력 차이를 이용하여 공급됩니다. 액체산소 탱크는 액체의 필요한 저온을 유지하기 위해 고압 단열층으로 구성되어 있습니다.
액체 산소는 기화기를 통과할 때 온도가 급격히 상승하여 기화됩니다. 고압의 기화된 산소는 감압 장치를 통해 압력이 낮아진 후 안정화되면 외부로 배출됩니다. 일반적으로 시스템에는 산소 공급용과 예비용으로 두 개의 액체 산소 탱크가 있습니다. 액체 산소 탱크와 버스바를 함께 사용할 수도 있는데, 이 경우 액체 산소 탱크는 산소를 공급하고 버스바는 예비용으로 사용됩니다.
의료용 PSA 산소 농축기 산소 공급
의료용 PSA 산소 농축기의 산소 공급 시스템은 주로 공기 압축기 및 건조기, 필터, 산소 농축기, 산소 저장 탱크, 배관 및 부속품으로 구성됩니다. 산소 실린더 충전이 필요한 경우, 산소 압축기와 산소 충전 스테이션을 설치할 수 있습니다. PSA 산소 발생기는 압력 스윙 흡착(PSA) 산소 생산 기술을 사용하여 의료용 산소 기준을 충족하는 90% 이상의 순도의 산소를 생산합니다.
압력 스윙 흡착 산소 생산 기술은 제올라이트 분자체를 이용한 산소와 질소의 선택적 흡착을 이용하며, 흡착 용량은 흡착 압력이 증가함에 따라 증가하고 흡착 압력이 감소함에 따라 감소하는 특성을 지닙니다. 이 기술은 가압 조건에서 질소를 흡착하여 산소를 농축하고, 감압 조건에서 흡착된 질소를 탈착하면서 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. 산소 수요가 최대치에 달할 때 버스바를 통해 산소 실린더를 보충하므로 경제적이고 안전하며 신뢰할 수 있습니다. 이중 장치 구성에서는 산소 발생기 장비 두 세트를 설치하여 보관 및 유지 관리가 편리하고, 백업 산소 버스바를 통해 안정적인 공급을 보장하므로 더욱 안전하고 실용적입니다.
단순성 비교
버스바 산소 공급 시스템은 의료용 산소 실린더를 정기적으로 구매해야 하는데, 이는 운송, 취급 및 관리가 복잡하고 정기적인 유지 보수가 필요합니다.
액체 산소는 대용량 수송, 높은 수송 효율, 보조 작업 시간 단축, 저렴한 산소 비용 등 여러 장점을 지닌 기존의 버스바 방식보다 훨씬 발전된 방식입니다. 3.65m³ 용량의 액체 산소 저장 탱크에 액체 산소를 가득 채우고 완전히 기화시키면 3000m³의 산소를 생산할 수 있는데, 이를 위해서는 500개의 강철 실린더가 필요하며, 강철 실린더 자체의 무게만 해도 약 30톤에 달합니다.
액체산소 저장탱크는 한 달에 1~2회만 충전하면 되지만, 충전 시 작업 요건이 매우 까다롭고, 작업자는 관련 자격증을 소지해야 하며, 매일 출력 압력을 확인하고 장비를 정기적으로 점검 및 유지보수해야 합니다. 산소 사용 절차는 비교적 복잡합니다.
의료용 PSA 산소 발생기는 현장에서 산소를 생산하여 자체적인 독립형 산소 생산 시설을 구축합니다. 산소 운송이 필요 없고, 다른 산소 공급원에 제약받지 않습니다. 장비는 잦은 조정이나 교정 없이 자동으로 작동하며, 안전하고 간편하며 사용이 편리합니다. 별도의 보조 장비 없이 고품질 의료용 산소를 배관 시스템에 직접 공급할 수 있어 병원 운영을 더욱 과학적이고 현대적으로 만들어 줍니다.
보안 비교
버스바 산소 공급에 사용되는 산소 실린더 내부의 산소 압력은 일반적으로 15MPa(150기압)로 비교적 높기 때문에 강한 진동이나 충격이 발생할 경우 폭발 위험이 있습니다. 또한, 산소 실린더 내부 산소의 품질과 순도는 사용자가 관리할 수 없습니다.
액체 산소는 가장 중요한 안전 문제입니다. 액체 산소 저장 탱크에는 대량의 액체 산소가 저장되어 있습니다. 액체 산소는 극저온(-183°C)이며, 산소는 강력한 연소제입니다. 누출될 경우 그 결과는 참혹할 수 있습니다. 따라서 액체 산소 시스템은 정기적인 점검이 필수적입니다. 액체 산소 탱크의 방폭판이 폭발하거나 배기 밸브가 갑자기 열리면 탱크 내부의 진공이 깨진 것이므로 수리 및 재진공 작업을 해야 합니다.
인구 밀집 지역의 병원에 액체 산소 탱크를 설치하는 것은 위험합니다. 액체 산소는 운송 및 포장 과정에서 누출될 가능성이 높으며, 소량의 기름이라도 화재를 일으켜 안전상의 위험을 초래할 수 있습니다.
의료용 PSA 산소 발생기는 상온 및 저압(20°C~40°C, 6~8기압)에서 작동합니다. 원칙적으로 위험 요소가 없으며 세 가지 산소 공급 방식 중 가장 안전합니다. 산소 농축기는 일반적으로 정전, 가동 중단 또는 산소 소비량이 일시적으로 급증하여 산소 농축기의 정격 산소 생산량을 초과하는 경우에도 산소 공급을 보장하기 위해 백업 버스바 산소 공급 장치를 갖추고 있습니다.
경제적 비교
버스바 시스템은 병원에서 흔히 구할 수 있는 산소 실린더를 사용합니다. 실린더를 처리하고 조립하기만 하면 되므로 초기 투자 비용을 절감할 수 있습니다.
산소 공급 방식 선택
버스바 산소 공급 시스템은 초기 투자 비용이 가장 적게 들기 때문에, 환자 수용 능력이 부족하고 자금이 부족한 중소형 병원들에게는 가장 실용적이고 경제적인 방법입니다. 장기적인 경제성 측면에서 볼 때, 병원용 PSA 산소 발생기는 가장 경제적인 산소 공급 방식입니다. 이 시스템은 안전성이 높고 무인 운영이 가능하며 현대적인 방식으로 관리되므로, 현대 병원에 가장 적합한 선택입니다.
따라서 현재 대형 병원에서는 산소 공급을 위해 병원용 PSA 산소 농축기를 사용하는 것이 바람직합니다. 동시에 PSA 산소 농축기는 별도의 산소 공급원이 필요 없고 전력만으로 정상적으로 산소를 공급할 수 있으므로 교통이 불편한 외딴 지역이나 지역에도 적합합니다.
시스템 배관 및 터미널
산소는 산소 공급 장치에서 각 층(병동, 수술실, 응급실, 외래진료실 등)으로 이송됩니다. 2차 압력 안정화 후, 산소 출력 압력은 0.1~0.4mP/s(조절 가능)입니다. 산소 배관 주변의 주변 온도는 70°C를 초과해서는 안 됩니다.
배관이나 밸브 근처에서는 화기 사용 및 기름 얼룩이 엄격히 금지됩니다. 산소 공급 배관은 구리관 또는 스테인리스강관으로 제작할 수 있습니다. 구리관은 경제적이며 국가 표준에서 권장하는 재질입니다.
산소 튜브가 병실로 들어가면 단자판(치료 벨트라고도 함)에 연결됩니다. 단자판은 다양한 전선이 지나가는 홈과 여러 배관 단자 부품들이 조립된 형태입니다.
게시 시간: 2025년 6월 9일