KR102366625B1 - 세균 억제성 및 쾌적성이 우수한 간이 음압병실 - Google Patents

세균 억제성 및 쾌적성이 우수한 간이 음압병실 Download PDF

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Abstract

본 발명은 긴급한 상황에서 신속하게 설치할 수 있으면서도, 환자가 수용되는 병실 내부공간의 세균증식을 억제하고 수분의 침투나 젖음성을 방지함으로써 안전하고 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 간이 음압병실에 관한 것으로, 소정 면적을 가지는 섬유층의 가장자리에 결합되는 지지프레임으로 형성되는 벽면이 이웃하게 결합되어 환자를 수용하는 내부공간을 형성하며, 섬유층은 섬유 기재층의 표면에 산화구리를 포함하는 항균 코팅층과, 항균 코팅층에 불소수지를 포함하는 발수 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

세균 억제성 및 쾌적성이 우수한 간이 음압병실{Negative pressure simple isolation room having excellent anti-bacteria and agreeableness property}
본 발명은 환자를 수용하여 치료하는 음압병실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 긴급한 상황에서 신속하게 설치할 수 있으면서도, 환자가 수용되는 병실 내부공간의 세균증식을 억제하고 수분의 침투나 젖음성을 방지함으로써 안전하고 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 간이 음압병실에 관한 것이다.
최근 메르스나 코로나 등과 같은 전염병이 전 세계적으로 확산되어 많은 인명 피해를 초래하고 있다. 이와 같은 호흡기 관련 전염병을 치료하기 위하여 병실 내부에서 외부로 세균이 전파되지 않도록 병실 내부의 기압이 외부보다 낮은 음압병실이 운영되고 있다.
그런데, 호흡기 관련 전염병은 단기간에 사람들 사이의 전파가 급속도로 진행되어 갑작스럽게 증가하는 환자로 인하여 음압병실이 부족하게 되는 경우가 많은데, 이로 인하여 적시에 치료가 이루어지지 않아 상당한 인명손실이 발생하곤 하였다.
따라서, 전염병 발생 시 운영중인 음압병실 이외에 새로운 음압병실의 설치가 필요한데, 종래 콘크리트 구조물로 형성하는 음압병실은 신속하게 설치하기 어려운 문제가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 공개실용신안 제20-2017-0000655호에는 공기의 주입으로 팽창하는 에어 튜브로 구성되는 "음압텐트"가 개시되어 있다.
하지만, 이와 같은 음압병실은 간이하게 설치할 수 있다는 장점은 있으나, 병실 내부에 수용되는 다수의 환자를 세균으로부터 안전하게 보호하기 병실 고유의 역할에는 한계가 있고, 또한 에어 튜브로 형성되는 벽체로 인하여 통기성이 좋지 못하여 쾌적한 내부 환경을 조성하기 어렵다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-2017-0000655호(발명의 명칭: 음압텐트)
따라서, 본 발명은 긴급한 상황에서 신속하게 설치할 수 있으면서도, 환자가 수용되는 병실 내부공간의 세균증식을 억제하고 수분의 침투나 젖음성을 방지함으로써 안전하고 쾌적한 환경을 조성할 수 있는 간이 음압병실을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 소정 면적을 가지는 섬유층의 가장자리에 결합되는 지지프레임으로 형성되는 벽면이 이웃하게 결합되어 환자를 수용하는 내부공간을 형성하며, 섬유층은 섬유 기재층의 표면에 산화구리를 포함하는 항균 코팅층과, 항균 코팅층에 불소수지를 포함하는 발수 코팅층이 형성되는 간이 음압병실을 제공한다.
본 발명에 있어서, 항균 코팅층은 폴리테트라불화에틸렌(PTFE) 또는 폴리우레탄 수지를 포함하는 수지 혼합액에 산화구리(CuO) 분말이 분산되어 형성된다.
본 발명에 있어서, 상기 산화구리(CuO)는 상기 수지 혼합액 전체 중량의 5~20 중량%가 첨가되고, 직경이 1~10㎛이다.
본 발명에 있어서, 섬유 기재층은 300~700 데니어의 태섬도 섬유로 형성된다.
본 발명에 있어서, 섬유층은 KS K 0594 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 5,000~8,000g/m2/24h이고, KS K ISO 811 방법으로 측정한 내수도가 5,000~15,000 ㎜H2O 이상이다.
본 발명에 있어서, 섬유층은 KS K 0693 방법으로 측정한 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)과 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)에 대한 정균감소율이 99%이상이다.
본 발명에 있어서, 섬유층은 KS K 0590 방법으로 측정한 초기발수도가 5급이고, KS K ISO 6330(6B) 방법으로 10회 세탁후 KS K 0590 방법으로 측정한 발수도가 3급 이상이다.
본 발명에 있어서, 지지프레임은 인장 강도가 100 MPa 내지 400 MPa이고 인장 강성이 인장 강성이 1GPa 내지 5 GPa인 알루미늄 또는 섬유강화 플라스틱(CFRP) 프레임이다.
본 발명에 있어서, 섬유층은 대향하는 양면에 상기 지지프레임이 결합되는 내부 섬유층과, 내부 섬유층의 일면에 결합되어 외부에 노출되는 지지프레임에 결합되어 내부 섬유층 사이에 공기층을 형성하는 외부 섬유층을 구비한다.
본 발명에 있어서, 지지프레임은 섬유층의 가장자리를 따라 마주보는 한 쌍의 수평 지지프레임과 수직 지지프레임으로 각각 형성된다.
본 발명에 있어서, 수평 지지프레임과 수직 지지프레임은 수평 지지프레임과 수직 지지프레임을 관통하는 제1 결속핀과, 수평 지지프레임과 수직 지지프레임 중 어느 하나로부터 제1 결속핀에 형성된 결속홀을 관통하여 제1 결속핀에 체결되는 제2 결속핀에 의하여 결합된다.
본 발명에 따르면 음압병실을 형성하는 벽면이 항균성능이 우수하여 환자가 수용되는 병실 내부공간의 세균증식을 억제할 수 있어 환자를 안전하게 보호할 수 있고, 높은 투습성능으로 인하여 내부공간의 수분을 원활하게 배출하면서도, 우수한 내수성능과 발수성능으로 인하여 외부로부터 수분의 침투를 방지할 수 있으며, 젖음성이 낮아 내부공간을 보다 쾌적한 환경으로 조성할 수 있다.
또한, 본 발명은 원하는 크기의 벽면을 쉽게 제조할 수 있고, 제조된 벽면을 접착제와 피스, 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 상호 결속함으로써 응급한 상황에서 신속하게 음압병실을 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음압병실의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 음압병실을 이루는 벽면의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 음압병실을 이루는 벽면의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 벽면의 측단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 음압병실을 이루는 벽면의 지지프레임을 연결과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 음압병실을 이루는 벽면의 섬유층 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 음압병실은 전염병 확산과 같은 긴급한 상황에 옥외에서 간이하게 설치되는 가설 건축물로, 도 1,2에 본 발명의 일 실시예에 따른 음압병식(100)의 사시도와 평면도가 도시되어 있다. 도 1,2를 참조하면, 음압병실(100)은 독립적으로 구획된 제1 병실동(110)과 제2 병실동(120)이 통로구간(130)으로 연결되어 형성되며, 제1,2 병실동(110,120)과 통로구간(130)은 소정 면적을 가지는 벽면(300)으로 둘러싸여 형성된다. 음압병실의 내부공간에는 음압장치(200)가 연결되어 내부공간의 압력을 낮추어 도 2에 도시되는 바와 같이, 외부에서 들어오는 공기는 유입하되, 내부의 오염공기는 필터를 거쳐 정화되어 배출된다.
도 3, 4에는 본 발명에 따른 음압병실(100)을 이루는 벽면(300)의 사시도와 이의 분해사시도가 도시되어 있는데, 벽면(300)은 소정 면적을 가지는 섬유층(310,320)과, 섬유층(310,320)의 가장자리에 결합되는 지지프레임(330,340)으로 이루어진다. 이때, 섬유층(310,320)은 대향하는 양면에 지지프레임(330,340)이 결합되는 내부 섬유층(310)과, 내부 섬유층(310)의 일면에 결합되어 외부에 노출되는 지지프레임에 결합되는 외부 섬유층(320)으로 이루어진다. 내부 섬유층(310)과 외부 섬유층 (320)사이에는 도 5에 도시되는 바와 같이 지지프레임(330)에 의하여 공기층(S)이 형성됨에 따라 내부공간과 외부와의 열을 차단하여 단열성능이 발현된다.
그리고, 도 4에 도시되는 바와 같이 지지프레임(330,340)은 섬유층(310,320)의 가장자리를 따라 마주보는 한 쌍의 수평 지지프레임(330)과 수직 지지프레임(340)으로 이루어진다. 따라서, 벽면(300)은 설치하려는 음압병실의 크기에 맞게 재단된 섬유층(310,320)의 가장자리에 수평 및 수직 지지프레임(330,340)을 결합함으로써 벽면(300)을 하나의 패널 유닛으로 신속하게 간이하게 제조될 수 있다.
이때, 지지프레임(330,340)은 섬유층(310,320)을 견고하게 지지하면서도 외부 충격에 휘어지거나 파손되지 않도록 인장 강도가 100 MPa 내지 400 MPa이고 인장 강성이 1GPa 내지 5 GPa인 것이 바람직하다. 지지프레임(330,340)의 소재로는 강도와 강성이 우수하면서도 취급이 용이한 알루미늄과 같은 경량금속이나 섬유강화플라스틱(CFRP)과 같은 경량소재가 사용될 수 있다.
지지프레임(330,340)은 접착제 또는 고정 피스와 볼트와 같은 고정수단으로 섬유층(310,320)에 결합될 수 있으며, 대면적으로 형성되는 섬유층(310,320)의 구조적 안정을 위하여 지지프레임(330,340)에 연결되어 섬유층(310,320)의 표면을 횡단하는 보강 프레임이 더 결합될 수 있다.
이와 같은 지지프레임(330,340)의 연결과정이 도 6에 도시되어 있는데, 이웃하는 수평 지지프레임(330)과 수직 지지프레임(340)을 관통하는 결합하는 제1 결속핀(350)과, 수평 또는 수직 지지프레임(330,340) 중 어느 하나의 단부에서 제1 결속핀(350)의 형성된 결속홀(351)을 통과하여 제1 결속핀(350)과 직교하는 제2 결속핀(360)에 의해 결합된다. 제1,2 결속핀(350,360)에 의해 지지프레임(330,340)은 내부 섬유층(310)의 내면과 외면의 가장자리에 각각 결합되고, 내부 섬유층(310)의 외면에 결합된 지지프레임(330,340)에 외부 섬유층(320)을 결합시켜 벽면이 완성된다. 완성된 벽면(300)은 이웃하는 벽면(300)과 고정피스 또는 볼트와 접착제 등의 결합수단으로 상호 결합되어 내부공간을 형성하고, 도 2에 도시된 바와 같이 음압장치(200)가 연결되어 내부로 공기가 유입되어 외부로 순환 배출된다.
도 7에는 본 발명에 따른 벽면을 이루는 섬유층 단면이 도시되어 있는데, 섬유층은 섬유 기재층(311), 항균 코팅층(312), 및 발수 코팅층(313)이 순차적으로 적층되어 형성된다. 섬유 기재층(311)은 경사와 위사로 제직되는 섬유층의 골격을 이루는 부분으로, 경사와 위사는 외부 충격에도 견딜 수 있도록 300~700 데니어의 태섬도로 제직되는 것이 바람직하다. 경사와 위사로는 강도가 우수한 아라미드 섬유, 초고분자량 폴리에틸렌 섬유, 및 탄소섬유와 같은 기능성 섬유는 물론, 폴리에스테르나 나일론 섬유 등의 일반 합성섬유도 사용될 수 있다.
섬유 기재층(311)에 형성되는 항균 코팅층(312)은 산화구리(CuO) 분말이 분산된 수지 혼합물로 이루어져, 섬유 기재층(311)에 형성되어 환자가 수용되는 내부공간에 존재하는 세균의 증식을 억제한다. 여기서, 수지 혼합물은 내수성, 투습성이 우수한 폴리테트라불화에틸렌(PTFE) 또는 폴리우레탄 수지에 유기용매, 희석제 및 용해제가 첨가될 수 있다. 유기용매로는 메틸에틸케톤(methylethylketone), 아세톤(acetone), 디에틸케톤(diethylketone) 및 메틸이소부틸케톤(methylisobuthylketone)이 사용될 수 있으며, 희석제는 상기 유기용매 보다 높은 비등점 및 낮은 표면장력을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 및 벤젠(benzene)이 사용될 수 있다. 그리고 용해제는 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide) 및 N-메틸피롤리돈(N-Methyl Pyrrolidone)가 사용될 수 있다.
또한, 수지 혼합물에 분산되는 산화구리(CuO) 분말은 수지 혼합액 전체 중량의 5~20 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. 첨가되는 산화구리(CuO) 분말이 수지 혼합액 전체 중량의 5 중량% 미만이면 항균성능이 발현되기 어렵고, 20 중량%을 초과하면 코팅층의 경화시 미세한 크랙이 발생한다. 또한, 첨가되는 산화구리(CuO) 분말의 직경은 1~10㎛가 바람직한데, 산화구리(CuO) 분말 직경이 1㎛ 미만이면 제조하기가 어렵고, 10㎛를 초과하면 항균성능이 저하되는 문제가 있다. 이와 같이 형성되는 항균 코팅층은 두께가 10~50㎛인 박막 필름으로 형성되어 섬유 기재층의 표면에 열 접착된다.
이와 같은 항균 코팅층(312)이 형성된 섬유층은 KS K 0693 방법으로 측정한 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)과 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)에 대한 정균감소율이 99%이상이며, 투습도는 KS K 0594 염화칼슘법으로 측정시 5,000~8,000g/m2/24h이고, KS K ISO 811 방법으로 측정한 내수도는 5,000~15,000 ㎜H2O이다.
그리고, 발수 코팅층(313)은 섬유 기재층(311)의 발수성능을 향상하기 위하여 형성되는 코팅층으로, 세탁 견뢰도가 우수한 불소수지가 사용되며, 섬유층 표면에 이물질에 의해 오염되지 않도록 형성된다. 이와 같은 발수 코팅층(313)은 박막 필름으로 형성되어 항균 코팅층 상에 적층된다. 이와 같이 발수 코팅층(313)이 형성된 섬유층은 KS K 0590 방법으로 측정한 초기발수도가 5급이고, KS K ISO 6330(6B) 방법으로 10회 세탁후 KS K 0590 방법으로 측정한 발수도가 3급 이상이다.
따라서, 음압병실의 벽면(300)은 지지프레임(330,340)이 설치되는 가장자리를 제외하고 노출되는 섬유층이 우수한 항균성능, 내수 및 투습성능 및 발수성능이 발현됨에 따라, 환자가 수용되는 내부공간을 보다 안전하고 쾌적한 환경으로 조성할 수 있다.
그리고, 섬유층은 재단이 용이하여 원하는 크기로 재단하여 음압병실을 설치할 수 있음은 물론, 도 1에 도시되는 바와 같이, 독립적으로 구획된 제1 병실동(110)과 제2 병실동(120)을 이루는 벽면의 섬유층을 절개하여 통로구간(130)을 쉽게 형성할 수 있어 상황에 맞는 구조적 변경이 용이하다.
또한, 섬유층은 도 1에 도시된 바와 같이 외부로 시인성을 확보하도록 일측을 절개하여 투명필름 등을 접착하여 창문(140)을 형성할 수 있으면, 다양한 색상의 섬유로 제조할 수 있어, 환자의 상태에 따른 병실을 시각적으로 쉽게 식별되게 설치할 수 있다.
이와 같이 제조된 본 발명의 섬유층의 실시예를 이하 설명한다.
<실시예>
500 데니어의 폴리에스테르 섬유를 경사와 위사로 하여 평직으로 제직한 섬유 기재층에 입자 크기가 5㎛인 산화구리(CuO) 분말이 분산된 폴리테트라불화에틸렌(PTFE) 필름을 열 접착하여 항균 코팅층을 형성하고, 항균 코팅층 상에 불소수지를 포함하는 필름을 열 접착하여 발수 코팅층을 형성하였다.
<항균성 측정>
직물의 항균도 시험 방법인 [KS K 0693:2006]에 근거하여, 온도조건 25±10℃에서 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)과 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)을 실시예에 주입하여 18시간후에 남은 균의 수를 측정한 결과 정균 감소율이 99%로 측정되었다.
<투습도 및 내수성 측정>
상기 실시예에 대하여 KS K 0594 염화칼슘법으로 측정한 투습도는 6,290g/m2/24h이었고, KS K ISO 811 방법으로 측정한 내수도가 12,900 ㎜H2O으로 측정되었다.
<발수성능 측정>
상기 실시예에 대하여 KS K 0590 방법으로 측정한 초기발수도가 5급이고, KS K ISO 6330(6B) 방법으로 10회 세탁 후 KS K 0590 방법으로 측정한 발수도가 3급 이상이었다.
이와 같이 본 발명에 따라 음압병실(100)의 벽면(300)을 구성하는 섬유층은 항균성능이 우수하여 환자가 수용되는 병실 내부공간의 세균증식을 억제할 수 있어 환자를 안전하게 보호할 수 있고, 높은 투습성능으로 인하여 내부공간의 수분을 원활하게 배출하면서도, 우수한 내수성능과 발수성능으로 인하여 외부로부터 수분의 침투를 방지하고 젖음성이 낮아 내부공간을 보다 쾌적한 환경으로 조성할 수 있다.
또한, 이와 같은 섬유층을 자유롭게 재단하여 표면에 지지프레임(330,340)을 결합하여 원하는 크기의 벽면을 제조할 수 있고, 제조된 벽면을 접착제와 피스, 볼트와 같은 결합수단을 이용하여 상호 결속함으로써 신속하게 음압병실을 설치할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
100 : 음압병실 110 : 제1 병실동
120 : 제2 병실동 130 : 통로구간
140 : 창문 200 : 음압장치
300 : 벽면 310 : 내부 섬유층
311 : 섬유 기재층 312 : 항균 코팅층
313 : 발수 코팅층 320 : 외부 섬유층
330 : 수평 지지프레임 340 : 수직 지지프레임
350 : 제1 결속핀 351 : 결속홀
352 : 제2 결속핀 S : 공기층

Claims (12)

  1. 환자를 수용하는 음압병실에 있어서,
    소정 면적을 가지는 섬유층의 가장자리에 결합되는 지지프레임으로 형성되는 벽면이 이웃하게 결합되어 환자를 수용하는 내부공간을 형성하며,
    상기 섬유층은,
    섬유 기재층의 표면에 산화구리를 포함하는 항균 코팅층과, 상기 항균 코팅층에 불소수지를 포함하는 발수 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 항균 코팅층은,
    폴리테트라불화에틸렌(PTFE) 또는 폴리우레탄 수지를 포함하는 수지 혼합액에 산화구리(CuO) 분말이 분산되어 형성되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 산화구리(CuO)는 상기 수지 혼합액 전체 중량의 5~20 중량%가 첨가되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 산화구리(CuO)는 직경이 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 섬유 기재층은,
    300~700 데니어의 태섬도 섬유로 형성되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 섬유층은,
    KS K 0594 염화칼슘법으로 측정한 투습도가 5,000~8,000g/m2/24h이고, KS K ISO 811 방법으로 측정한 내수도가 5,000~15,000 ㎜H2O 이상인 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 섬유층은,
    KS K 0693 방법으로 측정한 포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538)과 폐렴균(Klebsiella pneumoniae ATCC 4352)에 대한 정균감소율이 99%이상 인 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 섬유층은,
    KS K 0590 방법으로 측정한 초기발수도가 5급이고, KS K ISO 6330(6B) 방법으로 10회 세탁후 KS K 0590 방법으로 측정한 발수도가 3급 이상인 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지프레임은,
    인장 강도가 100 MPa 내지 400 MPa이고 인장 강성이 인장 강성이 1GPa 내지 5 GPa인 알루미늄 또는 섬유강화 플라스틱(CFRP) 프레임인 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 섬유층은,
    대향하는 양면에 상기 지지프레임이 결합되는 내부 섬유층; 및,
    상기 내부 섬유층의 일면에 결합되어 외부에 노출되는 상기 지지프레임에 결합되어, 상기 내부 섬유층 사이에 공기층을 형성하는 외부 섬유층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지프레임은 섬유층의 가장자리를 따라 마주보는 한 쌍의 수평 지지프레임과 수직 지지프레임으로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 수평 지지프레임과 수직 지지프레임은,
    상기 수평 지지프레임과 수직 지지프레임을 관통하는 제1 결속핀과, 상기 수평 지지프레임과 수직 지지프레임 중 어느 하나로부터 제1 결속핀에 형성된 결속홀을 관통하여 제1 결속핀에 체결되는 제2 결속핀에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 간이 음압병실.
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