건축/환경에너지

Nikkei Architecture_2020.8.27 특집 요약 (p44-48)

ICT가 실현하는 미래의 병원
AI나 로봇 활용이 감염증 대책을 지원

장기화되는 코로나19 사태로 노동력 부족이 심각해지고 있는 의료현장은 감염증 대책에 어떻게 대응하고 있는가? 정부가 추진하는 ‘AI Hospital’로 대표되는 ICT(정보통신기술) 활용은 해결책의 하나다.

의료경영지원 업무를 전개하는 일본헬스케어플래닝의 핫타(八田) 대표는 “로봇 활용은 이미 일부 병원에서 시작됐다. 이전에는 부정적으로 보였던 비접촉이나 비대면 서비스가 코로나19의 영향으로 재인식되면서 ICT화에는 순풍으로 작용하고 있다”라고 지적한다.

의료기기나 IoT 기기를 활용해 의료 행위를 지원하는 ‘AI Hospital’은 18년부터 내각부의 주도로 추진되고 있다. 지금까지 의료기관 별로 관리하고 있던 환자 정보를 빅데이터로서 수집∙축적한다. 이 데이터와 인공지능(AI) 분석 기술을 조합해 의료 서비스의 고도화와 의료 현장의 부담 경감을 목표하고 있다. 현재 이미 게이오대학병원 등의 협력기관이 실증실험 중이다.

ICT화가 진행되면 진료 흐름이나 병원 내에 갖추어야 할 기능과 공간은 변하게 될 것이다. 병원을 전문으로 하는 건설업체와 컨설팅업체 등을 취재해 얻은 정보를 바탕으로 닛케이 아키텍처가 정리한 미래의 병원 모습을 소개한다.

-- 접수는 없어지고, 공원이 대기실로 --
AI Hospital에 의한 변혁은 병원 밖, 자택에서 시작된다. 웨어러블 단말 등의 IoT 기기가 일상생활 속에서 혈압이나 심박수, 호흡수 등의 생체정보와 온도, 습도, 식사, 수면 등 모든 데이터를 항상 기록. 필요에 따라서 병원과 공유한다.

진찰을 받을 때는 자신의 스마트폰에 증상을 입력하고 AI의 문진을 받는다. 스마트폰이 제시한 의료기관 중에서 희망하는 곳을 선택해 예약한다.

내원한 환자는 병원 입구에 설치된 AI 얼굴인증 카메라를 통해 본인 인증을 한다. 이곳에서 진찰 절차도 자동으로 이루어진다. 환자는 스마트폰으로 순서를 확인할 수 있기 때문에 공원이나 카페가 대기실이 된다. 그 후에 스마트폰 안내에 따라서 진찰실이나 검사실로 이동한다. 비대면∙비접촉은 감염증 대책으로서도 유효하다.

입원 병동에서도 변화는 일어난다. 프라이버시와 감염증 대책의 관점에서 개인화의 경향은 강해질 것이다. 그 때 과제는 환자를 돌보는 간호사의 부담 증가다. 이 과제는 ICT나 로봇을 적극 활용해 최적화해 나간다.

-- 코로나 사태로 기술 개발이 가속 --
이러한 미래의 병원을 실현하는 기술 개발은 코로나 사태로 가속되고 있다. 그 일례를 살펴보자.

병원 내의 사람이나 물건의 위치를 특정하는 실내 위치측정시스템에 의해 ‘혼잡 상황 확인’이 가능해진다. 또한 스마트폰을 이용한 병원 내 안내나 호출 시스템도 실용화를 목전에 두고 있다.

코로나19의 감염 방지를 위해 발열자를 스크리닝하는 AI 얼굴인증 검온 시스템이 등장했다. 의료 현장에서는 스태프의 부담을 줄이기 위해 소독이나 운반을 자동화하는 로봇이나 ‘소재 관리’ ‘돌봄 감지’와 같은 시스템의 활용이 시작됐다. 설계에서는 의료와 건축 전문가가 함께 논의하는 플랫폼으로서 클라우드 서비스가 활용되고 있다.

코로나19의 영향으로 감염증에 대한 의식이 높아지면서 병원의 기본계획이나 BCP(사업연속성계획)의 설계단계부터 감염증 대책을 포함해야 할 필요성이 높아지고 있다. “이미 실현을 위해 상정하고 있던 것들도 코로나의 영향으로 실현의 우선순위는 바뀌게 될 것이다. 병원 설계가 바뀔 때다”라고 도다건설의 다케무라(竹村) 고문은 말한다.

1. 혼잡 상황 확인
대기실의 밀집 정도를 스마트폰이나 컴퓨터로 확인

코로나19의 감염 확대로 오피스나 상업시설에서는 밀집 상황을 감지하는 기술이 등장하고 있다. 병원에서도 대기실 등 사람이 모이는 구역의 혼잡 상황을 환자가 스마트폰이나 컴퓨터를 사용해 확인하는 기술이 주목을 받고 있다.

통신설비 업체인 교와 엑시오(Kyowa Exeo)의 관련회사인 WHERE(도쿄)가 개발한 ‘IoT 병원 솔루션’의 경우, 동작 감지 센서나 BLE(Bluetooth Low Energy) 태그를 사용해 대기실의 사람 수를 감지한다. 네트워크를 통해 관리자가 모니터링하며 밀집 상황이 발생하면 경고를 발령한다.

2. AI 얼굴인증+검온(檢溫)
발열 환자를 찾아내 관리자에게 경고

최근에는 상업시설 입구에서 열상 카메라를 사용한 검온 시스템을 자주 볼 수 있다. 발열이 의심되는 사람을 스크리닝하는 기술이다. 병원에도 이러한 수요가 있다. 군마현 시부카와시에 위치한 기타칸토순환기병원은 소프트뱅크 관련회사인 재팬컴퓨터비전(JCV)의 시스템을 도입했다.

무인접수기 옆에 열상 카메라를 내장한 얼굴인증 단말을 설치. 그 이미지를 대형 디스플레이에 표시해 환자가 볼 수 있도록 배치했다. 체온이 37.5℃를 넘는 사람을 감지하면 소리로 경고를 발신한다. 그 후에 안내 스태프가 질문을 하며 발열 상황 등을 확인하고 있다.

3. 자외선 제염 로봇, 소독 로봇
밤중에도 자동으로 자외선 조사(照射) / 자율주행 로봇으로 루트를 지정

감염증 대응 병원에서는 정기적인 제균이나 소독이 필요하다. 그러나 코로나19로 인해 일손이 부족하고, 사람이 하는 작업은 2차 감염의 위험이나 인체에 대한 악영향도 지적 받고 있다. 이러한 작업을 로봇으로 대체하는 움직임은 가속될 것으로 보인다.

QBIT Robotics(도쿄)는 중국 기업이 개발한 자외선 제염 로봇과 소독 로봇의 의료시설 도입을 지원한다. QBIT Robotics가 로봇의 제어기술을 제공한다. 제염이나 소독이 필요한 방을 지정해 루트를 결정해 두면 자동으로 순찰하며 제염이나 소독을 한다. 병원 내에서 로봇을 활용하기 위해서는 엘리베이터나 도어와의 연계가 필요하다. 로봇 주행에 방해가 되는 배리어를 해소하는 설계가 전제가 된다.

4. 자동운반 로봇
오염 지역에 식사를 운반 / 암(Arm) 로봇과의 연계

코로나19 감염자가 입원해 있는 구역에 식사나 약을 운반하는 것은 의료 스태프에게도 감염 위험이나 심리적 부담이 큰 업무다. 이러한 업무를 대체하는 것이 자동운반 로봇이다. 해외에서는 감염자에 대응한 병원을 중심으로 약 300곳에 도입되었다고 한다.

QBIT Robotics는 자동운반 로봇으로 짐을 운반하는 것만이 아니라 암 로봇을 조합해 짐을 쌓는 일이나 회수, 폐기 등의 작업도 자동화한다. QBIT Robotics는 중국의 자동운반 로봇과 독일의 암 로봇 등 다른 업체의 로봇을 일괄해 제어하는 소프트를 개발하는데 특화된 기업이다.

5. 소재 관리
스태프나 검사기기를 찾는 시간을 단축

이동식 검사기기를 찾을 수 없거나 긴급하게 연락을 취해야 하는 의사나 간호사의 소재가 불분명한 경우, 이러한 문제를 해결하는 기술이 있다. 사람이나 검사기기의 위치를 실시간으로 감지하는 시스템이다.

WHERE는 건물의 여러 곳에 비콘 수신기를 설치해 BLE 태그를 장착한 검사기기나 사람의 위치를 특정하는 기술을 제공하고 있다. 스태프의 행동을 기록함으로써 일지 작성을 자동화하고, 업무를 효율화하기 위한 분석에 활용한다. WHERE는 가상공간에 병원의 디지털트윈을 구축해 사람이나 물건, 환경 등을 실시간으로 가시화하는 솔루션을 전개한다.

6. 돌봄 감지
생체 정보를 클라우드에 / 발열이 있으면 경고도

심박수나 체온, 활동량 등의 생체정보를 계측하는 웨어러블 단말이 보급되면서 데이터 취득이 쉬워졌다.

WHERE는 웨어러블 단말이나 각종 센서 정보를 건물의 여러 곳에 배치한 수신기로 수집하는 시스템을 제안한다. 예를 들면 근무하는 의사나 간호사의 생체정보를 계측해 발열 등의 이상을 감지한다. 입원 환자의 동의를 얻는다면 환자가 웨어러블 단말을 몸에 장착하거나 병실에 센서를 설치해, 환자가 침대를 벗어나거나 밤에 배회하는 일을 감지하는데도 활용할 수 있다.

7. 오픈 커뮤니티
가상공간에서 병원의 전문가와 논의

코로나19 감염자가 입원하고 있는 병원에서는 감염자를 치료하는 격리 구역에서 바이러스가 확산되는 것을 검증하는 움직임이 있다. 다쏘시스템(Dassault Systemes)에서는 3차원 모델을 사용해 병동 내의 공기의 흐름을 시뮬레이션하여 격리 구역 내의 바이러스를 최적화했다.

논의의 장으로서 활용한 것이 다쏘의 클라우드 상의 오픈 커뮤니티다. 이 가상공간에 건축과 병원 관계자가 모여, 3차원 모델에 의한 시뮬레이션을 반복했다. 그 자리에서 조건을 변경하고, 시뮬레이션으로 결과를 확인할 수 있었던 것이 병원과 건축 전문가의 논의를 활성화하면서 합의를 앞당겼다.

 -- 끝 --